מרימים עוגן

 

 

מדעני מכון ויצמן גילו מנגנון מרכזי המאפשר לתאי גזע לצאת מלשד העצם לתוך מערכת הדם של תורמי דם בריאים. המנגנון פועל גם בגופם של חולים בלוקמיה, במחלות דם אחרות, ובכמה סוגים של סרטן. ממצאים אלה, שהתפרסמו בגיליון יולי של כתב העת המדעי Nature Immunology, עשויים להוביל לפיתוח דרכים יעילות יותר להשתלה של תאי גזע הכלולים בלשד העצם.

 

השתלת תאי גזע מלשד העצם היא תהליך מורכב, שבדרך כלל מבוצע רק כשלא נותרת כל אפשרות אחרת. בתהליך ההשתלה נהרסים (באמצעות הקרנה מקדימה) תאי הגזע הפגומים, ובמקומם מוחדרים לזרם הדם תאי גזע אחרים, תקינים. כדי להשיג את תאי הגזע הבריאים הנחוצים להשתלה (או מתורם דם בריא או מהחולה עצמו לפני טיפול כימותרפי ובמהלכו), צריך "לעודד" אותם לצאת מלשד העצם לתוך זרם הדם. במילים אחרות, התאים המבוקשים צריכים להיהפך לניידים, כדי שיוכלו להגיע אל המקום שבו החוקרים והרופאים יכולים לאסוף אותם ולהכינם להשתלה. אבל כיצד אפשר לגרום לתאי הגזע להיהפך לניידים?

 

פרופ' צבי לפידות, ותלמידת המחקר איזבל פטיט מהמחלקה לאימונולוגיה של מכון ויצמן למדע, מצאו שפירוקו של חלבון מסוים (SDF-1) המצוי בלשד העצם, חיוני לתהליך הקניית תכונת הניידות לתאי הגזע מלשד העצם לזרם הדם. כבר בעבר היה ידוע שחלבון זה משמש מעין "עוגן" המרתק את תאי הגזע למקומם בתוך לשד העצם (באמצעות מולקולת "דבק" מסוימת). מחקרם הנוכחי של פרופ' לפידות ואיזבל פטיט מראה כיצד תאי הגזע "מרימים עוגן" ויוצאים למסעם אל זרם הדם.

 

 

כדי לעורר את תכונת הניידות בתאי הגזע, השתמשו המדענים בגורם גדילה הקרוי G-CSF. חומר זה משמש להקניית תכונת ניידות לתאי גזע בתהליכים רפואיים שונים, אבל עד למחקרם הנוכחי של פרופ' לפידות ואיזבל פטיט לא היה ברור כיצד בדיוק הוא פועל את פעולתו. פרופ' לפידות ואיזבל פטיט מצאו במחקרם, שגורם גדילה זה מפחית את כמות ה-SDF-1 בלשד העצם, ובכך הוא גורם לתאי הגזע "להרים עוגן" ולצאת למסע אל זרם הדם. כדי לעשות זאת, גורם ה- G-CSF ליצירת אנזימים מפרקים, ובמיוחד האנזים אלסטאז. אנזימים אלה הם המפרקים את חלבוני ה- ,SDF-1המשמשים כ"עוגן" של תאי הגזע.

 

במחקר זה למדו המדענים כי גורם הגדילה G-CSF גורם גם להגדלת כמותם של קולטנים מסוג CXCR4 על פניהם של תאי הגזע ותאי דם לבנים מתבגרים בלשד העצם. קולטני CXCR4 מתקשרים באופן ייחודי לחלבוני ,SDF -1 והמדענים גילו שהתקשרות זו ממלאת גם היא תפקיד חשוב בהקניית תכונת הניידות לתאי הגזע.

 

ממצאים אלה עשויים להוביל לפיתוח דרכים יעילות יותר לאיסוף תאי גזע הנחוצים להשתלות. בנוסף, הם עשויים לסייע בהבנת המנגנונים המולקולריים המעורבים במחלת הנוטרופניה, הנובעת מפגם גנטי באנזים אלסטאז (אותו אנזים הממלא תפקיד חשוב בפירוק החלבון ,SDF-1 המתפקד כ"עוגן" של תאי הגזע).

 

במחקר זה נעשה שימוש במערכת ניסיונית שפיתחו פרופ' לפידות ועמיתיו בעבר. מערכת זו מאפשרת לבחון את מנגנון הנדידה של תאי גזע אנושיים מהדם אל לשד העצם באמצעות השתלה של תאי גזע אנושיים בעכברים שבגופם חסרה המערכת החיסונית (ולפיכך הם אינם דוחים את תא הגזע הזרים). חלק אחר במחקר בוצע בתאי אדם שנלקחו מתורמי דם בריאים שטופלו ב- SDF-1 במטרה לאסוף מדמם תאי גזע, ולהשתילם בחולים שנזקקו לכך.