מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: נמצאו תאי גזע העשויים לשפר תפקוד המוח

מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: נמצאו תאי גזע העשויים לשפר תפקוד המוח

ScienceDaily – מדענים ממכון מחקר סקריפס זיהו אוכלוסייה חדשה של תאי גזע שיכולה להיות אחראית ליצירת תאי עצב האחראיים על חשיבה גבוהה יותר.

הממצא גם מרצף את הדרך עבור מדענים לייצר תאי עצב בתרבית – צעד ראשון בפיתוח טיפולים טובים יותר עבור הפרעיות קוגניטיביות, כגון סכיזופרניה ואוטיזם, שנובעים מתקשורת משובשת בין תאי המח הנ"ל.

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.

"קליפת המח הינה אתר תפקוד מוחי גבוה, בו מידע עובר אינטגרציה ואנחנו יוצרים זכרונות ומודעות, " אמר מחבר ראשי של עבודה אורליך מולר, פרופסור ומנהל מרכז דוריס למדעי העצב במחקר בסקריפס. "אם אנחנו רוצים להבין מי אנחנו, יש צורך להבין את האיזור אליו הכל מתנקז ויוצר את ההתרשמות שלנו מהעולם."

במחקר החדש, הצוות של מולר זיהה בעכברים תאי גזע עצביים, שגורמים להיווצרות תאי עצב שיוצרים את השכבות העליונות של קליפת המח (cerebral cortex).

מוקדם יותר,חשבנו שכל הנוירונים של קליפת המח – אלו שיוצרים את השכבות העליונות והתחתונות – מגיעים מאותו סוג תא גזע, הקרוי תאי תמך רדיאלים( a radial glial cell, or RGC).

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.

מקובל לחשוב שהגורל של נוירון נקבע ע"י תזמון של לידתו. צוות המחקר בסקריפס, אמנם הראה שישנם תאי אב (progenitor) נפרדים של תאי גזע, שגורמים להיווצרות תאי עצב של שכבות עליונות, ללא תלות בתאריך הלידה או המקום.

"תפקודים מתקדמים, כגון מודעות, חשיבה, יצירתיות דורשים סוגים שונים של תאי עצב והשאלה המרכזית הינה איך כל המגוון הזה נוצר בקליפת המח," אמר סנטוס פראנקו, חוקר במעבדתו של מולר ומחבר ראשי של המאמר. "המחקר שלנו מראה שהרב גוניות קיימת כבר בתאי האב."

קילוף שכבות בצל

ביונקים, הקורטקס בנוי מ-6 שכבות אנטומיות נבדלות בסוגים שונים של תאי עצב מעוררים ( אקסיטטוריים, excitatory neurons). אלו לא שכבות אחידות של עוגה, אלא יותר דומות לשכבות שעוטפות בצל.

השכבות הפנימיות והקטנות יותר, מכילות תאי עצב שמקושרים לגזע המח וחוט השדרה ומסייעים בבקרת פונקציות חיוניות כגון נשימה ותנועה.

השכבות החיצוניות והגדולות יותר, הקרובות לפני השטח של המח, מכילות תאי עצב, שמשלבים מידע שמגיע מכל החושים ומקשרים בין שני חצאי המח.

השכבות החיצוניות הינן "המצאה צעירה יחסית", מבחינה אבולוציונית, שגדלה מאוד במהלך אבולוציה של פרימאטים, אמר מולר. הם נותנים לבני אדם את הכישורים של יכולת להרהר, לתכנן עתיד ולפתור בעיות.

בשני העשורים הקודמים, מדענים האמינו שגורל תאי העצב של קליפת המח (cerebral cortex ) נקבע לפי תאריך הלידה שלהם, כי כל שכבה נוצרת באופן תלוי זמן.

תאי עצב מהשכבה הפנימית מתחילים להווצר מהמרכז ואז נודדים לשכבות החיצוניות יותר.

"המודל היה שישנו תא גזע במרכז של הכדור, שמייצר סוגים שונים של תאי עצב בגלים עוקבים, "אמר מולר. "מה שאנחנו מראים עכשיו זה שישנן לפחות שתי אוכלוסיות שונות של RGCs, ופוטנציאלית גם יותר משתיים."

בעקבות הגורל

פראנקו יצר שורת עכברים בהם הוא יכל לעקוב אחר לידתם ונדידתם של נוירונים משכבות עליונות.

הצוות עקב אחר גן סמן(מרקר (marker / הקרוי Cux2, שלפני כן דווח כמבוטא רק בשכבות העליונות. ע"י קישור הגן לאינזים Cre לגן Cux2, המדענים יכלו לצפות על כל תא שמבטא את Cux2 תחת המיקרוסקופ, מאחר ואינזים Cre מדלג על גן אחר שזורח באור פלורוסנטי אדום.

באופן מפתיע, הצוות שחקר את Cux2 כבר משופעל בחלק מה- RGCs, אפילו בשלבים המוקדמים יותר של התפתחות המח – בהתפתחות עוברית בת 9 או 10 ימים – לפני יצירת תאי העצב החיצוניים יותר.

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.

במעקב אחר התפתחות של אוכלוסיית התאים הזוהרים , הצוות הראה שתאים אלה כמעט באופן בלעדי יצרו נוירונים של שכבות עליונות. מנגד, תת קבוצה של RGCs שלא ביטאה את Cux2 הפכה לתאים משכבה פנימית.

לאחר מכן, הצוות הסיר את תאי האב החיוביים ל Cux2 מהנישה שלהם במוח העוברי על מנת לראות כיצד הם יתפתחו בצלוחית מעבדה. כאשר הם תרבתו את שני סוגי ה RGCs, שוב רק RGCs שביטאו את Cux2 התפתחו בתאי עצב מהשכבה החיצונית.

במוחות מתפתחים, תאי הגזע החיוביים ל Cux2 בהתחלה מחדשים את עצמם ומשגשגים וזה קורה לפני ההתמיינות בהמשך לתאי עצב. בכך, הצוות רצה לדעת אם תאריך הלידה של תאי עצב קבע את גורלו.

על מנת לבחון זאת, החוקרים החדירו מולקות TCF4 לרחם, שאילצה את RGCs החיוביים ל- Cux2, להתמיין בטרם עת. אמנם זה היה מוקדם מדי עבור התפתחות נורמלית, RGCs החיוביים ל- Cux2 עדיין הצליחו לייצר תאי עצב משכבות עליונות.

במילים אחרות, ללא תלות במיקום או תזמון, RGCs החיוביים ל- Cux2 , מיועדים להפוך לתאי עצב משכבות עליונות. מולר ועמיתיו, הסיקו שלתאי גזע אלה יש תכונה אינטרינסית שמגדירה את גורלם מהתחלה.

כמו כן, העבודה מראה שתת-קבוצה זו של RGC אחראית לשגשוג רב של תאים, הנחוצים ליצירת שכבה עליונה של קליפת מח גדולה יותר, שמצויה במוחות של פרימאטים. "אם אנחנו רוצים להבין כיצד המח האנושי מתפתח, במה אנחנו שונים מיצורים דו-חיים ( בעל חיים אמפיבי החי לסירוגין בים וביבשה/ an amphibian), אז תא אב זה יכול הינו בעל משמעות, "אמר מולר.

אבל, מוחות גדולים יותר לקחו סיכון והפכו את בני האדם יותר מועדים להפרעות, כאשר נוירונים של שכבות חיצוניות לא יצרו קשרים נכונים.

עד כה, חוקרים, שניסו להרבות נוירונים קורטיקליים אנושיים במעבדה מתאי גזע, הצליחו לייצר רק תאי עצב משכבות פנימיות. "זה פותח פתח לנסיון לייצר תאי עצב משכבות חיצוניות, שנפגעים בהפרעות פסיכיאטריות," אמר מולר.

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, miki shacham. דם טבורי, דם-טבורי, בנק דם טבורי, סיטוג'ן, תאי גזע