כשאהיה גדול

01.03.2005
ד"ר אלדד צחור. התפתחות עוברית
 
החיים מציבים ותנו לא פעם בצמתים שבהם אנו נדרשים לקבל החלטות. בכל פעם שאנו מקבלים החלטה כזאת, אנו בוחרים לעצמנו מסלול התפתחות אחד, ובה בעת מוותרים על מסלולים רבים אפשריים, שיותר לא נוכל לחזור אליהם. בתהליך ההתפתחות וההתמיינות מוצאים תאי הגזע העובריים את עצמם במספר צומתי החלטה כאלה. עובר מתפתח מתחיל מתא אחד שנחלק לשני תאים, שנחלקים לארבעה תאים, וכך הלאה. עתידו של כל תא בהמשך תהליך התפתחות העובר תלוי בתזמון מורכב של אירועים מולקולריים ("החלטות"), אשר מושפעים בין היתר מעיתוי ומסדר תהליכי התקשורת שבין התאים, וכן ממידת הקירבה של התא ש"מקבל את ההחלטה" לתאים אחרים.
 
תאים עובריים בכלל, ותאי גזע בפרט, משתנים, מתפתחים ומתמיינים ללא הרף. התקשורת המולקולרית שהם מקיימים ביניהם משפיעה על התפתחותם ועל גורלם כשהם מקבלים שורה של החלטות שהופכות תא אחד, הביצית המופרית, למיליארדי תאים הנחלקים לאלפי סוגי תאים שונים. בשלבים המוקדמים ביותר של התפתחות העובר יכול תא הגזע העוברי לבחור לעצמו מסלול התפתחות מבין מספר רב של מסלולים אפשריים. כמו ילד שחושב על מה שיהיה "לכשיהיה גדול", ורואה את כל האפשרויות פתוחות לפניו, תא גזע עוברי יכול לפנות למסלולי התפתחות שיובילו אותו, למשל, ל"קריירה" של תא בשריר הלב, או תא דם, או תא עצב, או תא עור, ועוד אפשרויות רבות ומגוונות.אבל עם האפשרויות הפתוחות באות גם הסכנות: החלטות שגויות של התאים האלה עלולות לגרום לאורגניזם השלם בעיות בריאות משמעותיות.למשל, כאשר תאים האמורים להתפתח, להתמיין וליצור את שריר הלב מעבירים ביניהם מסרים שגויים, עלול הדבר להוביל למחלות לב מולדות. המדענים סבורים, שאם נבין את מסלולי ההתפתחות התקינים של תאים עובריים, נוכל אולי לתקן או אפילו למנוע את הטעויות לפני שהן מתפתחות וגורמות מחלות. השאיפה הזאת היא הכוח המניע מאחורי מחקרים שנועדו למצוא דרכים להשפיע על "קבלת ההחלטות" של תאים עובריים, ובדרך זו לכוון אותם למסלולי התפתחות והתמיינות מסוימים.
 
ד"ר אלדד צחור מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, וחברי קבוצת המחקר שהוא עומד בראשה, שואפים לזהות את סדרת האירועים שמתרחשים בזמן התפתחות עוברית תקינה המובילה להיווצרות לב או רקמת שריר. לשם כך הם מבצעים סדרה של מחקרים בעוברי תרנגולת. עובר התרנגולת מתאים במיוחד למחקר זה מכיוון שקל לגדלו בתנאי מעבדה, התפתחותו נמשכת זמן קצר יחסית (21 ימים בלבד), וכן מכיוון שבשלבי ההתפתחות הראשונים אין הבדלים משמעותיים בין עובר התרנגולת לבין עוברים של בעלי-חוליות אחרים, לרבות בני-אדם. מכיוון שכך, בשלבים אלה עשוי עובר התרנגולת לשמש מודל מתאים ללימוד התהליכים שעלולים לגרום מומים מולדים בבני-אדם. גודלו של העובר ונגישותו מאפשרים לחוקרים להתערב בתהליכי ההתפתחות שלו, ולבחון את תוצאות ההתערבות. כך אפשר, למשל, לדמות הפרעות שונות בתהליך ההתפתחות ולבחון דרכים חדשות לתיקון ההפרעות הללו.
 
במחקר קודם בידד ד"ר צחור תאים מעובר תרנגולת, ובחן את מסלול ההתפתחות שהיה אמור להוביל אותם להתמיין לרקמת שריר. אבל להפתעתו, הפכו התאים המתמיינים לתאי לב פועמים. ד"ר צחור: "מתברר שתאים שבדרך כלל אינם מתמיינים לתאי שריר הלב, עשויים לעיתים, בכל זאת, להפוך לתאי לב. תופעה זו מתחוללת כאשר התאים הללו מתפתחים ומתמיינים בסביבה השונה מסביבתם המקורית".בהמשך גילה ד"ר צחור מסלול אחד של תקשורת מולקולרית בין-תאית, הקרוי WNT, שפעילותו מונעת מתאי העובר להפוך לתאי לב. מסלול זה מבוסס על אותות תקשורת כימית המגיעים אל התא, ומפעילים בו שרשרת של העברת מסרים כימיים, המגיעה לגרעין התא ומפעילה גנים שונים שהחלבוניםהם מייצרים משנים את התנהגות התא. במחקריו הנוכחיים שואף ד"ר צחור לגלות מסלולי תקשורת נוספים המעכבים התמיינות, וכן מסלולים המעודדים התמיינות של תאים עובריים לתאי לב.במחקר נוסף מנסים החוקרים לאתר את מיקומם - ואת מאפייניהם המולקולריים - של תאי הגזע המיועדים ליצור את הלב.
 
יכולתם של תאי הגזע העובריים להתמיין לכל סוג של תא, וליצור רקמות שונות, עשויה לאפשר "הטלאה" של רקמות שונות, כגון רקמת לב שנפגעה כתוצאה מהתקף לב. רקמה זו אינה מסוגלת להשתקם ואינה צומחת מחדש. לפיכך, "תגבורת" בדמותם של תאי גזע שיתמיינו לתאי לב ו"ימלאו את השורות החסרות", עשויה להוות דרך טיפול יעילה וייחודית שאין לה כיום כל תחליף ידוע.
 
"מתברר, שהתאים צריכים ללכת זה לצד זה ולדבר זה עם זה כדי שיוכלו לקבל החלטות נכונות, אשר בסופו של דבר מובילות לדרכי התפתחות נפרדות", אומר ד"ר צחור. "התקשורת המולקולרית בין התאים מאפשרת את התזמון המושלם של האירועים בתהליך התפתחות העובר. אנחנו שואפים להבין על בוריה את השפה שבה מתנהלת התקשורת הזאת. כדי להבין את תהליך ההתפתחות של הלב, למשל, אנחנו צריכים לשאול את השאלות הבסיסיות ביותר, ולמצוא ולפתח דרכים חדשות שיאפשרו לנו לבחון תהליכים דינמיים ומורכבים במיוחד של התפתחות העובר".
 

אישי

אלדד צחור גדל בקיבוץ מעוז חיים, שם עבד ברפת, טיפל גם בסוסים, ולמד מקרוב על מחזוריות החיים. לאחר שירות צבאי בחטיבת "גולני", לימודים לתואר ראשון בפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית, וטיול שנמשך כשנה באמריקה הדרומית, החל את לימודי הדוקטורט במדרשת פיינברג של מכון ויצמן למדע, במעבדתו של פרופ' יוסף ירדן, אז במחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא. בשנת 1998 החל מחקר בתר-דוקטוריאלי במחלקה לכימיה ביולוגית ולפרמקולוגיה מולקולרית של בית-הספר לרפואה של אוניברסיטת הרווארד. בשנת 2003 חזר לארץ, והצטרף כחוקר בכיר למחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע. אלדד צחור נשוי לטליה ואב לשני ילדים, נועם (בת תשע) ורועי (בן ארבע).
 

לב העניין

הלב שואב חמישה וחצי ליטרים דם, שלוש פעמים בדקה, ומזרים אותם דרך כל הגוף. גם כשאנחנו ישנים, שרירי הלב עובדים במאמץ הגדול פי שניים מזה של שרירי הרגליים של אדם רץ. הלב הוא האיבר הראשון שמתפתח בעובר, והוא ממשיך לפעום מהפעימה הראשונה ועד סוף החיים, בממוצע יותר משניים וחצי מיליארד פעמים.
 

 

התפתחות ,התמיינות וסרטן

סוגי ההחלטות שמקבלים תאי גזע עובריים בתהליך ההתמיינות דומים במידה מסוימת להחלטות שמקבלים תאים בוגרים, העלולות להפוך אותם לתאים סרטניים. גם כאן חיים ומוות נתונים ביד התקשורת המולקלורית. אותות תקשורת בעוצמה לא נכונה, בעיתוי הלא מתאים, עלולים לרום לכך שהתא יקבל החלטות לא נכונות. למשל, כאשר תא בוגר מחליט בטעות להמשיך ולהתרבות, כאילו הוא עדיין תא עוברי. הוא גורם, למעשה, להתפתחות של גידול סרטני העלול להיות קטלני. במילים אחרות, הכול תלוי בעיתוי. התרבות היא תהליך רצוי ברקמה עוברית, אך מאוד לא רצוי ברקמה בוגרת. הבנה טובה יותר של התקשורת המולקולרית שגורמת להחלטה גורלית זו עשויה, אולי, בעתיד, להציע דרכים חדשות למניעת התפתחותם של של גידולים סרטניים.
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם