לפני הפרטים, אפתח את הפוסט בהודעה קצרה. הפוסט הקודם שלי עסק בנקודת המפגש שבין רובוטיקה לנוירוביולוגיה והתמקד בעיקר בדבורת הדבש. אם מישהו מכם מעוניין לקרוא כתבה נוספת על התקדמות בתחום רק עם ג'וקים (כן כן. ג'וקים יכולים להיות גם מועילים, מסתבר. פיכס!) הוא מוזמן לפנות לקישור הזה. תודה רבה לקורא איתמר מימון על השיתוף.
לעסק! לראשונה, במסגרת מחקר שהובל ע"י מעבדתו של ד"ר סו-צ'ון זאנג (Su-Chun Zhang, Ph.D.) מאוניברסיטת וויסקונסין-מדיסון (University of Wisconsin-Madison), מדענים הצליחו להשתיל תאי עָצָב שעובדו מעורם של קופי רזוס (Rhesus macaque) לתוך מוחם וצפו בהם מתפתחים למספר סוגים של תאי מוח בוגרים (כולל נוירונים ותאי תמך שונים). לאחר שישה חודשים בלבד, התאים נראו נורמלים לחלוטין והדרך היחידה להבדיל ביניהם לבין תאי מוח מקוריים היתה ע"י תיוג שנעשה מראש באמצעות חלבון פלורוסנטי מיוחד שנושא את השם הפשוט "חלבון פלורוסנטי ירוק" (GFP - Green Fluorescent Protein). מדליק, נכון? לדבריה של מרינה אמבורג (Marina Emborg) השותפה למחקר של ד"ר זאנג: "זו הפעם הראשונה בה ראיתי, ביונק עליון שאינו אדם, שתאים משותלים הצליחו להשתלב בכזה היקף ועם תגובה כל כך מינימאלית של הגוף. והחלק הטוב ביותר הוא שלאחר שישה חודשים אפילו לא ראינו צלקת."
מה התהליך כלל בדיוק? התאים המושתלים הגיעו מתאי גזע המכונים "תאי גזע פְּלוּרִיפּוֹטֶנְטִים אִינְדוּקְטִיבִיים" (iPSCs - Induced Pluripotent Stem Cells). מאחורי השם המפוצץ הזה עומד עקרון פשוט לתיאור אך קשה לביצוע. וודאי שמעתם על תאי גזע שנלקחים מעוברים. בניגוד אליהם, במקרה הזה לוקחים תאים בוגרים ממקומות מסויימים בגוף (לדוגמא מהעור) ובאמצעים ביוכימיים שונים "מכריחים" אותם לבטא או להשתיק גנים מסויימים כך שיחזרו למצב של "תא גזע". לאחר מכן התאים הללו יכולים להיות משותלים למקומות שונים בגוף ושם בהתאם לסביבתם (בין השאר) הם מתפתחים ומתמיינים לתא המתאים לרקמה המקומית.
אז מה עשו ספציפית במחקר הזה? כאן השתמשו בקופים הסובלים מפגיעה באזור במוח בשם "החומר השחור" (Substantia nigra), המעורב בין השאר במטבוליזם של נוירוטרנסמיטר בשם דופמין (Dopamine) שהוא חומר הדרוש ליצירת תנועה מסודרת. אנשים הסובלים מפגיעה באזור זה של המוח לוקים במחלת תנועה המוכרת לנו בשם "מחלת פרקינסון" (Parkinson's disease) וכך גם עם הקופים המשתתפים במחקר. לקחו ביופסיה מעורם של הקופים, בודדו מהם תאים המכונים "פיברובלסטים" (Fibroblasts) - בעברית "תאי סיב" - והמירו אותם באמצעות הטכנולוגיה הזו ל"תאי אב עצביים" (Neural progenitor cells). תאים אלו קרובים בכמה צעדים לעבר מצב של "תאי גזע". את התאים הללו השתילו באזור הפגוע במוחם של הקופים באמצעי ניתוח משוכללים (שכללו בין השאר תמונת MRI בזמן אמת) ובהמשך, לצד החלמת הקופים מן הניתוח, הם התמיינו לאט לאט לכדי מספר סוגים של תאי מוח - ביניהם גם תאי עצב שמייצרים דופמין.
סימן מעודד נוסף במחקר הזה היה העדר כל סימן להתפתחות סרטן, שהוא סכנה פוטנציאלית בעת השתלה של תאי גזע. לדבריו של ד"ר זאנג, כשהביט על התאים אמר ש- "המראה שלהם נראה נורמלי לחלוטין ואף השתמשנו בנוגדנים כדי לנסות לאתר סמנים של חלוקה מהירה (כפי שקורה במקרים של סרטן) אך לא מצאנו אף עדות לכך. ראינו שהתאים הפכו לתאי עצב (Neurons) עם שלוחות הולכה ארוכות ומרכיבים נוספים המצביעים על התבגרות תקינה ובלתי-סרטנית, ממש כפי שציפינו".
המחקר הזה, כפי שוודאי ברור לכם, מהווה צעד מרשים במלחמה נגד מחלת הפרקינסון שעומדת במקום השני ברשימת המחלות הנוירודגנרטיבית הנפוצות ביותר (במקום הראשון עומדת מחלת אלצהיימר) כשנוכחותה באוכלוסייה המתועשת עומד על כ- 0.3% בכל נקודת זמן. רמת הסיכון למחלה עולה ככל שהגיל עולה - נוכחותה עולה לכדי 1% מעבר לגיל 60 ולכדי 4% מעבל לגיל 80. אך בינתיים הממצאים מוכיחים עיקרון בלבד. למה הכוונה? החוקרים לא השתילו מספיק תאי עצב במוחם של הקופים כדי לשפר את מצבם (כלומר, המחקר נעשה ברמת התא והרקמה ולא ברמת האורגניזם השלם). בנוסף, למרות שהממצאים מבטיחים מאוד, טכניקת ההשתלה של תאי גזע שכאלו דורשת עוד הרבה עבודה כולל מענה על שאלות פתוחות כגון: מה תהיה ההשפעה על הסימפטומים, עד כמה הטיפול בטוח, ואילו תופעות לוואי אפשריות עלולות להתרחש.
אך למרות כל הסייגים הללו, המחקר הוא בעל ערך יקר. אנחנו יודעים כעת שלפחות עקרונית ניתן להשתמש בתאים של המטופל הסובל מהמחלה כדי לטפל בו. זה צעד נוסף לעבר אידאל שהרפואה בכל העולם שואפת לצעוד לעברו המכונה "רפואה מותאמת אישית" (Personalized Medicine) שבו כל טיפול מותאם לצרכיו ולרגישותו של הפציינט (ושעליו נרחיב בפוסט אחר).
קישור לידיעה: http://www.sciencedaily.com/releases/2013/03/130314124605.htm
קישור לפרופיל האקדמי של ד"ר זאנג: http://www.waisman.wisc.edu/people/pi/Zhang_Su-Chun.html
הפניה למאמר המקורי: http://www.cell.com/cell-reports/abstract/S2211-1247(13)00075-2
קטע וידאו המסביר על החלבון הירוק הפלורוסנטי: http://www.youtube.com/watch?v=ZsLJEZTlW9I
לעסק! לראשונה, במסגרת מחקר שהובל ע"י מעבדתו של ד"ר סו-צ'ון זאנג (Su-Chun Zhang, Ph.D.) מאוניברסיטת וויסקונסין-מדיסון (University of Wisconsin-Madison), מדענים הצליחו להשתיל תאי עָצָב שעובדו מעורם של קופי רזוס (Rhesus macaque) לתוך מוחם וצפו בהם מתפתחים למספר סוגים של תאי מוח בוגרים (כולל נוירונים ותאי תמך שונים). לאחר שישה חודשים בלבד, התאים נראו נורמלים לחלוטין והדרך היחידה להבדיל ביניהם לבין תאי מוח מקוריים היתה ע"י תיוג שנעשה מראש באמצעות חלבון פלורוסנטי מיוחד שנושא את השם הפשוט "חלבון פלורוסנטי ירוק" (GFP - Green Fluorescent Protein). מדליק, נכון? לדבריה של מרינה אמבורג (Marina Emborg) השותפה למחקר של ד"ר זאנג: "זו הפעם הראשונה בה ראיתי, ביונק עליון שאינו אדם, שתאים משותלים הצליחו להשתלב בכזה היקף ועם תגובה כל כך מינימאלית של הגוף. והחלק הטוב ביותר הוא שלאחר שישה חודשים אפילו לא ראינו צלקת."
 |
| נוירון מתפקד שהוכן ע"י צוות המחקר ושהושתל בו הגן המקודד ל- GFP. כל הזכויות שמורות ל- Yan Liu and Su-Chun Zhang, Waisman Center, University of Wisconsin–Madison |
מה התהליך כלל בדיוק? התאים המושתלים הגיעו מתאי גזע המכונים "תאי גזע פְּלוּרִיפּוֹטֶנְטִים אִינְדוּקְטִיבִיים" (iPSCs - Induced Pluripotent Stem Cells). מאחורי השם המפוצץ הזה עומד עקרון פשוט לתיאור אך קשה לביצוע. וודאי שמעתם על תאי גזע שנלקחים מעוברים. בניגוד אליהם, במקרה הזה לוקחים תאים בוגרים ממקומות מסויימים בגוף (לדוגמא מהעור) ובאמצעים ביוכימיים שונים "מכריחים" אותם לבטא או להשתיק גנים מסויימים כך שיחזרו למצב של "תא גזע". לאחר מכן התאים הללו יכולים להיות משותלים למקומות שונים בגוף ושם בהתאם לסביבתם (בין השאר) הם מתפתחים ומתמיינים לתא המתאים לרקמה המקומית.
 |
| המהלך הכללי של הניסוי. כל הזכויות שמורות לכותבי המאמר המופיע בסוף הפוסט. |
הפגיעה האופיינית באזור ה"חומר השחור" (Substantia nigra) בפציינטים הסובלים ממחלת פרקינסון.
התמונה נלקחה ממערכת הרפואה של אוניברסיטת מרילנד (University of Maryland).
סימן מעודד נוסף במחקר הזה היה העדר כל סימן להתפתחות סרטן, שהוא סכנה פוטנציאלית בעת השתלה של תאי גזע. לדבריו של ד"ר זאנג, כשהביט על התאים אמר ש- "המראה שלהם נראה נורמלי לחלוטין ואף השתמשנו בנוגדנים כדי לנסות לאתר סמנים של חלוקה מהירה (כפי שקורה במקרים של סרטן) אך לא מצאנו אף עדות לכך. ראינו שהתאים הפכו לתאי עצב (Neurons) עם שלוחות הולכה ארוכות ומרכיבים נוספים המצביעים על התבגרות תקינה ובלתי-סרטנית, ממש כפי שציפינו".
 |
| מעמסת מחלת פרקינסון בעולם. נמדד בשנות-אדם לכל 100,000 תושבים (מתוקנן לפי נכות). הנתונים נכונים לשנת 2004. |
אך למרות כל הסייגים הללו, המחקר הוא בעל ערך יקר. אנחנו יודעים כעת שלפחות עקרונית ניתן להשתמש בתאים של המטופל הסובל מהמחלה כדי לטפל בו. זה צעד נוסף לעבר אידאל שהרפואה בכל העולם שואפת לצעוד לעברו המכונה "רפואה מותאמת אישית" (Personalized Medicine) שבו כל טיפול מותאם לצרכיו ולרגישותו של הפציינט (ושעליו נרחיב בפוסט אחר).
קישור לידיעה: http://www.sciencedaily.com/releases/2013/03/130314124605.htm
קישור לפרופיל האקדמי של ד"ר זאנג: http://www.waisman.wisc.edu/people/pi/Zhang_Su-Chun.html
הפניה למאמר המקורי: http://www.cell.com/cell-reports/abstract/S2211-1247(13)00075-2
קטע וידאו המסביר על החלבון הירוק הפלורוסנטי: http://www.youtube.com/watch?v=ZsLJEZTlW9I
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה