מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: מידול מחלה בעזרת תאי מוח מתאי עור של מטופלי סכיזופרניה

צוות מדענים בפן סטייט, המוסד ע"ש סאלק למחקרים ביולוגיים, ומוסדות אחרים פיתחו שיטה ליצירה מחודשת של תאי המוח של מטופל סכיזופרני, אשר יכולים להיחקר בבטחה ובאפקטיביות בצלחת פטרי.

מיקי שחם מוסיף כי רפואה רגנרטיבית או בשמה האחר – רפואת חידוש איברים, המכונה על ידי משרד הבריאות האמריקאי – NIH, "הדבר הגדול הבא ברפואה", מתייחסת בכלליות לטיפול המערב את השימוש של טסיות לתקן ולהאיץ תהליך את הריפוי הטבעי בגוף ולמנוע מרקמות נוספות ניוון הקשור במצבים רפואיים.

השיטה מביאה את החוקרים צעד אחד קרוב יותר להבנת היסודות הביולוגיים של סכיזופרניה. השיטה גם מצופה לשמש כדי לחקור מחלות מסתוריות אחרות כמו אוטיזם והפרעה דו-קוטבית, והחוקרים מקווים שהיא תפתח את הדלת לרפואה מותאמת אישית – טיפולים מותאמים אישית לסובלים אינדיבידואליים של מחלה, בהתבסס על מידע גנטי ותאי.

המחקר יפורסם במהדורה העתידית של כתב העת Nature ויפורסם באתר המקוון של כתב העת.

מיקי שחם מבהיר, כי מאז שנת 1988, דם טבורי הוא המקור המועדף לתאי גזע לטיפולים המטולוגיים ורפואת חידוש-איברים /רפואה-רגנרטיבית. מחלות וטיפולים רבים באמצעות תאי גזע מדם טבורי ברפואה-רגנרטיבית נחקרים ונוספים כל העת, דוגמת: אוטיזם, שיתוק מוחין, אלצהיימר, ראיה, לב, סוכרת, פרקינסון, שמיעה, אורתופדיה ועוד וחלקם נכנסו כבר לשימוש שוטף.

גונג צ'ן, עוזר פרופסור לביולוגיה בפן סטייט ואחד ממחברי המחקר, הסביר שהצוות ראשית לקח דגימות של תאי עור ממטופלים סכיזופרניים. לאחר מכן, בעזרת טכניקות של ביולוגיה מולקולארית, הם תכנתו מחדש תאי עור מקוריים אלו על מנת שיהפכו לתאי גזע לא-מהוקצעים או מובדלים הנקראים תאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (iPSCs). "תא גזע פלוריפוטנטי הוא סוג של לוח חלק," צ'ן הסביר. "במהלך ההתפתחות, תאי גזע שכאלו משתנים לסוגי תא מהוקצעים רבים ומגוונים, כמו תא שריר, תא מוח, או תא דם."

לאחר שיצרו iPSCs מתאי עור, המחברים תרבתו אותם על מנת שיהפכו לתאי מוח, או תאי עצב. הם לאחר מכן השוו את הנוירונים שנלקחו מהמטופלים הסכיזופרניים לנוירונים שנוצרו מה-iPSCs של אינדיבידואלים בריאים. הם מצאו שהנוירונים שנוצרו ממטופלים סכיזופרניים היו, למעשה, שונים: בהשוואה לנוירונים בריאים, הם ביצעו פחות קשרים אחד לשני. קריסטן ברנאנד, חוקרת של סאלק ואחת ממחברי המחקר, לאחר מכן נתנה מספר תרופות אנטי-פסיכוטיות שנותנים באופן תדיר על מנת לבחון את יכולת התרופות לשפר את הצורה שבה נוירונים מתקשרים עם התאים השכנים.

"כעת, בפעם הראשונה, יש לנו מערכת מודל אשר מאפשרת לנו לחקור כיצד תרופות אנטי-פסיכוטיות עובדות בנוירונים חיים וזהים גנטית ממטופלים עם תוצאות קליניות ידועות, ונוכל להתחיל לעשות קורלציה להשפעות פרמקולוגיות עם תסמינים," ברנאנד אמרה.

צ'ן, אשר תרם למחקר בכך שהשתמש בטכניקות אלקטרופיזיולוגיות כדי לבחון את התפקוד של הנוירונים מתאי ה-iPSC, תיאר את השיטה החדשה כ"ספציפית למטופל", מציעה צעד קדימה לעבר רפואה מותאמת אישית לסובלים מסכיזופרניה ואולי גם מחלות אחרות. "מה שכל כך מרגש לגבי גישה זו הוא שאנו יכולים לבחון נוירונים שנלקחו מהמטופל אשר אולי שקולים לתאי העצב של מטופל מסוים", צ'ן אמר. "כמובן, אנו לא רוצים להסיר את תאי המוח של אחד למטרות ניסוי, לכן ליצור מחדש את תאי המוח של המטופל בצלחת פטרי הוא הדבר הטוב הבא למטרות מחקר. בעזרת שיטה זו, נוכל להבין כיצד תרופה מסוימת תשפיע על תאי המוח של המטופל הפרטני הזה, מבלי שנצטרך שהמטופל ינסה את התרופה, ופוטנציאלית, מבלי שיסבול מתופעות הלוואי. המטופל יכול להיות שפן הניסיון לתכנון של הטיפול של עצמו, מבלי שיתנסו עליו ישירות."

המחבר המוביל פרד גייג', פרופסור במעבדה לגנטיקה של סאלק והמחזיק בכיסא של המרכז ע"ש ג'ון אדלר ווי למחקר על מחלות של התנוונות עצבים קשורת-גיל, הסביר שסכיזופרניה מדגימה את רבים מאתגרי המחקר שניצבים על ידי הפרעות פסיכיאטריות מורכבות. "מודל זה לא רק מקנה לנו את ההזדמנות להסתכל על נוירונים חיים ממטופלי סכיזופרניה ואינדיבידואלים בריאים כדי להבין יותר על מנגנון המחלה, אלא גם מאפשר לנו לסנן תרופות שעשויות להיות אפקטיביות להפיכת המצב," אמר גייג'.

מיקי שחם ימשיך לעדכן את הקוראים בחידושים ותגליות מתחום תאי גזע ודם טבורי – בכלל, ורפואת חידוש-איברים /רפואה-רגנרטיבית מהעולם - בפרט.

מימיו הראשונים בשנת 1988, הבעיה של התחום מציל חיים זה היא ביעילות הנמוכה ביותר של איסוף דם טבורי והמספר המוגבל של תאי גזע שנאספים ועל כן מתאים להשתלה המטולוגית לילדים בלבד.

סכיזופרניה, אשר מוגדרת על ידי שילוב של אשליות פרנואידיות, הזיות שמיעתיות, ותפקוד קוגניטיבי ירוד, משפיעה על אחוז אחד מהאוכלוסייה ברחבי העולם, השקול לכמעט 3 מיליון אנשים בארה"ב לבדה. ראיות גנטיות מעידות על כך ששילובים שונים ורבים של פציעות גנטיות – שחלקם משפיעים על הנטייה להשפעות סביבתיות – עשויים להוביל למגוון סימנים ותסמינים המתויגים קולקטיבית בתור סכיזופרניה.

"אף אחד לא יודע כמה הסביבה תורמת למחלה," אמרה ברנאנד. "על ידי גידול נוירונים בצלחת, נוכל להוציא את הסביבה מהמשוואה ולהתחיל להתמקד על הבעיות הביולוגיות היסודיות". בחלק אחר של המחקר, ברנאנד השתמשה בווירוס כלבת משונה, שפותח על ידי הפרופסורים מסאלק אדווארד קאלאוואי וג'ון יאנג כדי להדגיש את הקשרים בין הנוירונים. המעקב הויראלי מאפשר לראות שהנוירונים הסכיזופרניים התחברו באופן פחות תדיר אחד עם השני והיו להם פחות בליטות שגדלו מתוך גופי התא שלהם. בנוסף, פרופילי ביטוי-גנים זיהו כמעט 600 גנים שהפעילות שלהם לא הייתה מוסדרת בנוירונים אלו; 25% מגנים אלו שויכו לסכיזופרניה בעבר.

גייג' הוסיף, שלמשך שנים רבות, מחלה נפשית נחשבה בתור מחלה סביבתית או חברתית לגמרי. "אנשים רבים האמינו שאם אינדיבידואלים החולים במחלה היו עובדים על הביעות שלהם, הם היו יכולים להתגבר עליהן," הוא אמר. "אבל אנו מראים ליקויים ביולוגיים אמיתיים בנוירונים אשר אינם תלויים בסביבה".

מיקי שחם פיתח טכנולוגיות ומכשור, אשר לראשונה מאפשרים לאסוף מספר תאי גזע גבוה משמעותית, אשר יכולים לשרת גם השתלות במבוגרים וסדרות השתלות של רפואה-התחדשותית /רפואה-רגנרטיבית למחלות שונות במהלך החיים.

מיקי שחם תאי גזע דם טבורי