תאי הדם חוזרים למקורות

 

מדעני מכון ויצמן פיתחו שיטה חדשה המאפשרת לגדל במעבדה תאי גזע מלשד העצם. תאי הגזע מהווים את השלב הראשון בסולם ההתפתחות של תאי הדם השונים. מדי יום הם יוצרים מיליארדי תאי דם מסוגים שונים החיוניים לפעילותו התקינה של הגוף. היכולת לגדל את התאים האלה ולאפשר להם להתרבות במעבדה עשויה להוות בסיס ליישומים רפואיים רבים. בין אלה אפשר למנות השתלות לשד עצם הנדרשות בין היתר לחולי לוקמיה וסוגי סרטן אחרים, טיפולים במחלות שונות של תאי דם ואפילו טיפולים במחלות אוטואימוניות לרבות טרשת נפוצה. גידול תאי גזע הדם במעבדה עשוי לאפשר גם טיפול גנטי באמצעות החדרת גנים לתאים האלה בטרם השתלתם בגוף. הקושי העומד לפני מי שמבקשים לממש את היישומים האלה נובע מהעובדה שתאי הגזע מתקשים לתפקד מחוץ למקומם הטבעי בגוף. כאשר מבודדים אותם ומנסים לגדלם במעבדה, הם מאבדים את תכונותיהם המיוחדות תוך שלושה עד חמישה ימים.

 

מדעני מכון ויצמן מציעים עכשיו שיטה חדשה המאפשרת להשיג התרבות גדולה יותר של תאי גזע הדם בתנאי מעבדה, מבלי שאלה יאבדו את תכונותיהם המיוחדות. מחקר זה מתואר במאמר שפירסמו החוקרים בגיליון אוגוסט של כתב העת המדעי BLOOD ("דם"). השיטה מבוססת על מולקולה שפיתחו פרופ' מישל רבל וד"ר יהודית שבת מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית, ונוסתה בניסויי השתלת לשד עצם בידי ד"ר צבי לפידות ותלמידות המחקר אורית קולט ורונית אבירם מהמחלקה לאימונולוגיה.

 

כדי שתאי גזע הדם יוכלו לשמש לכל המטרות האלה, הם צריכים להישאר במצבם ה"פרימיטיווי", ולהימנע מ"להתבגר". במצב הראשוני הזה הם שומרים לעצמם מבחר גדול של אפשרויות ומסלולי התפתחות. כאשר תא גזע בוחר מסלול התפתחות, הוא מאבד את כל האפשרויות האחרות, ואי- אפשר עוד להשתמש בו להשתלה מוצלחת בגופו של המקבל.

 

אחד הגורמים בגוף המאפשר לתאי הגזע להתקיים בלשד העצם מבלי "להתבגר", הוא ציטוקין ("שליח כימי") הקרוי אינטרלוקין-6 שנתגלה בשנות ה80- במעבדתו של פרופ' רבל. אך תאי הגזע אינם יכולים לקשור את האינטרלוקין-6 באמצעות קולטנים ייחודיים המוצגים על קרומיהם (gp-130), אלא אם כן בנוזל החוץ-תאי מצויה מולקולה נוספת הקרויה קולטן מסיס לאינטרלוקין-6. כאשר תאי הגזע מבודדים במבחנה, הם אינם מצליחים ליצור ביעילות את התצמיד המשולש, ולכן הם "מתבגרים" ומאבדים את יכולתם לשמש להשתלה. לכן, עד לאחרונה אי-אפשר היה לשמור ולהרבות תאי גזע שבודדו מגוף התורם.

 

בשיטה החדשה השתמשו מדעני מכון ויצמן במולקולה הקרויה "כימרה" שנבנתה בהנדסה גנטית. מולקולה זו כוללת אינטרלוקין-6 המשולב בקולטן שלו. נמצא שהכימרה נצמדת ביעילות רבה לקולטן gp-130 המוצג על קרומו של תא הגזע. כאשר הכימרה הוספה לתאי הגזע יחד עם "שליחים כימיים" אחרים, הושגה התרבות עד פי עשרים במספר התאים. בנוסף לכך הושג שיפור משמעותי בכושר ההישרדות של תאי הגזע במצבם הראשוני בתנאי מעבדה (עד שבועיים).

 

תאי גזע הדם (מאדם) שגודלו במעבדה בשיטה זו הושתלו בעכברים, הסובלים מכשל חיסוני חמור שמאפשר להם לקלוט תאי אדם בלי לדחותם. (התאים נלקחו מלשד העצם של אדם ומדם הטבור של יילודים). תאי הגזע נקלטו בלשד העצם של העכברים ויצרו את כל סוגי תאי הדם האנושיים. כך הוכח, למעשה, שתאי הגזע המושתלים לא "התבגרו" ושמרו על תכונותיהם המיוחדות. הודות להוספת הכימרה חל שיפור גדול ביעילות ההשתלה של תאי גזע (מאדם) בעכברים אלו.

 

היכולת לגדל את תאי הגזע במעבדה מבלי שהם יאבדו את תכונותיהם המיוחדות תגדיל את האפשרויות להשתמש בהם למטרות רפואיות שונות. בין הייתר, מרווח הזמן הגדול יגביר במידה ניכרת את האפשרות להחדיר לתאי הגזע גנים שונים במסגרת טיפולים גנטיים. יכולתם של תאי הגזע לשמש לטיפולים גנטיים נובעת מהעובדה שתאי גזע שיושתלו בלשד העצם ייצרו מדי יום ולתקופה ארוכה מספר עצום של תאי דם, שכולם יכילו את הגנים שיוחדרו אליהם בטרם ההשתלה. גנים אלה עשויים להפיק כמויות מספיקות של חלבונים תקינים, שיפצו על מחסור שנגרם כתוצאה ממחלה גנטית.

 

במחקר זה השתתפו גם חוקרים מהמרכז להשתלת לשד עצם בבית החולים הדסה בירושלים ובבית החולים על שם קפלן ברחובות, וכן חוקרים ממעבדת ג'קסון בארה"ב.