מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: לראשונה במעבדה – ניבנה מיני מוח אנושי תלת ממדי

מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: לראשונה במעבדה – ניבנה מיני מוח אנושי תלת ממדי

רקמת מוח האנושי פותחה בהצלחה במערכת תרבית תלת ממדית במעבדה אוסטרית. השיטה המתוארת בגיליון הנוכחי של תאי גזע פלוריפוטנטי Natureallows פיתחה "מוח מיני" הכולל כמה מאזורי המוח המלא.

במקום להשתמש בגורמי גדילה, מדענים במכון לביוטכנולוגיה המולקולרית (IMBA) של האקדמיה האוסטרית למדעים (OeAW) ייצרו תנאי גידול מתאימים.

כתוצאה מכך, התאפשר למדענים גם לזהות הפרעות עצביות ולזהות את מקורם.

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.

התפתחות המוח האנושי נשארה אחת התעלומות הגדולות ביותר בביולוגיה. המוח המורכב נגזר מרקמות פשוטות המתפתחים למבנה הטבעי המורכב ביותר הידוע לאדם.

מחקרים בהתפתחות של המוח האנושי ואנושיות הקשורים בהפרעות קשים מאוד ואף מדען עד כה לא הצליח לבנות מודל תלת ממדי של המוח בהצלחה. עכשיו, קבוצת מחקר בראשות ד"ר יורגן קנובליך במכון לביוטכנולוגיה המולקולרית של האקדמיה האוסטרית למדעים (IMBA) שינתה את זה.

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.

ענייני גודל המוח

תוך שימוש בתאי גזע עובריים ותאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (IPS), הקבוצה זיהתה נאי צמיחה שסייעו להתמיינות שלתאי גזע לכמה רקמות מוח. תוך השימוש בזירוז והבחנה עצביים, הקבוצה הצליחה להימנע מהשימוש בתנאי בגורמי גדילה רגילים, אשר בדרך כלל מיושמים על מנת ליצור זהויות תא ספציפיות מתאי גזע. ד"ר קנוליך מסביר את השיטה החדשה: "נקטנו בגישה שונה, כדי לייצר שכבת תאים שממנה מערכת העצבים נוצרת וחלקים של רקמה תלת ממדית זו נשמרו ב 3D- תרבית משובצת וג'ל שימש כפיגום לצמיחת רקמה מורכבת. על מנת לשפר את ספיגת החומרים המזינים, הועברו טיפות ג'ל לביוריאקטור. תוך שלושה עד ארבעה שבועות החלקים במוח נוצרו".

רק לאחר 15-20 ימים, נוצרה רקמה רציפה (neuroepithelia), המקיפה וממלאת את החלל בנוזל מוחין. לאחר 20-30 ימים, הוגדרו אזורים במוח, כולל קליפת מוח, רשתית, קרומי המוח ועוד. לאחר כחודשיים, המיני מוח הגיע לגודל מקסימאלי, ויכול לשרוד ללא הגבלת זמן (כרגע עד 10 חודשים) בזכות הביוריאקטור. צמיחה נוספת, עם זאת, לא הושגה, ככל הנראה בשל היעדר מחזור דם ומכאן חוסר של חומרים מזינים וחמצן בליבה של המוח.

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.

מיקרו צפלוס במוח המיני

השיטה החדשה מציעה גם פוטנציאל להקמת מודלים לבדיקת הפרעות במוח אנושי. במודלים כאלה יש צורך דחוף, שגן המודלים של בעלי החיים הנפוצים הם בעלי מורכבות נמוכה במידה ניכרת, ולעתים קרובות אינם מספיקים כדי לשחזר את המחלה האנושית.

קבוצתו של קנוליך הוכיחה כי המיני מוח מציע פוטנציאל גדול כמערכת מודל אנושית לבדיקות דוגמת תחילת מיקרוצפלוס, הפרעה גנטית אנושית שבה גודל המוח מצטמצם באופן משמעותי. על ידי יצירת תאי iPS מרקמת עור של מטופל מיקרוצפלוס, המדענים הצליחו לגדל מוח מיני עם ההפרעה הזו.

ניתוח נוסף הוביל לממצא מפתיע: בעוד שרקמה רציפה הייתה קטנה יותר מאשר במוח מיני שאינו מושפע מההפרעה ויכולה להיבחן. זה הוביל להשערה כי במהלך התפתחות המוח של חולים הסובלים ממיקרוצפלוס, הבידול העצבי קורה בטרם עת על חשבון תאי גזע ואב אשר אחרת היה לתרום לצמיחה גדולה יותר של המוח. ניסויים נוספים גם גילו כי שינוי בכיוון שבו תאי הגזע מתחלקים עשוי להיות הסיבה להפרעה.

"בנוסף לפוטנציאל ההבנתי של ההתפתחות של הפרעות במוח אנושיים, מוח המיני ישימים בתעשיית התרופות והכימיקלים", מסביר ד"ר מדלין, חבר צוות והמחבר הראשון של הפרסום. "הם מאפשרים לבדיקות של טיפולים כנגד פגמים במוח והפרעות עצביות אחרות. יתר על כן, הם יאפשרו הניתוח של ההשפעות שיש כימיקלים מסוימים בלתי ידועים המשפיעים על התפתחות המוח."

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.