מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: שילוש גידול תאי גזע בתרבית הודות למצע חדש

ממצאים: ע י הקרנה עם גלים אולטרה-סגולים על צלחות מעבדה טיפוסיות מפוליסטירן, מדענים ממכון וייטהד ו MIT יצרו משטח המסוגל לשלש את מספר התאים העובריים ESולעורר תאי גזע פלוריפוטנטים (iPS) שיכולים לצמוח בתרבית בשיטות הקיימות. שימוש במשטח החדש/מצע מוריד את הצורך לשכבת תאי הזנה עכבריים לתמוך בצמיחה של ES- iPS.

רלוונטיות/יישום : בגלל היכולת להתחדש ולהפוך לכמעט כל סוג תא בגוף, לתאי ES- iPS בעלי פוטנציאל טיפול במחלות כגון אלצהיימר ופרקינסון ואלי גם אפשרות ליצור תאים תרפואטיים להשתלה עבור מחלות כגון סכרת, מחלות עצבים ניווניות, נזק לעצבים או רקמה אחרת. שיטות אלה יכולות לדרוש מיליונים עד ביליונים של תאים אבל שיטות הטיפוח הנוכחיות מתנהגות כצוואר הבקבוק ולא מסוגלות לייצר ביעילות כמות גדולה של תאים.

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.

קמברידג'. Mass.: ע י הקרנה עם גלים אולטרה-סגולים על צלחות מעבדה טיפוסיות מפוליסטירן, מדענים ממכון וייטהד ו MIT יצרו משטח המסוגל לשלש את מספר התאים העובריים ESולעורר תאי גזע פלוריפוטנטים (iPS) שיכולים לצמוח בתרבית בשיטות הקיימות.

שימוש במשטח החדש/מצע מוריד את הצורך לשכבת תאי האכלה עכבריים לתמוך בצמיחה של ES- iPS

פוליסטירן הוא משטח הכי נפוץ בתרביות תאים. על מנת להיות מסוגל לעשות טיפול פשוט ולקבל משהו שעובד יותר טוב מאשר שכבות האכלה, זה יהיה מאוד שימושי , אמר דניאל אנדרסון, פרופ' במחלקה למדעי הבריאות והטכנולוגיה בהארוורד-MIT.

המחקר יצא בפרסום מקוון השבוע ב. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

ההבטחה של תאי ES / iPS היא ביכולתם להתחדש ולהפוך כמעט לכל סוג תא בגוף. ע י שימוש ביכולת זו החוקרים יכולים להשתמש בתאי ES and iPS לייצר שורות תאים שבמודל המחלות שקשה לחקור אותם, כגון פרקינסון ואלצהיימר ולבחור תרופות פוטנציאליות עבור המחלות.

כמו כן, החוקרים יכולים ביום מן הימים לשנות תאי iPS לתאים טרפואתים להשתלות במטופלים עם סכרת, מחלות עצבים ניווניות ונזקים לעצבים ורמות אחרות.

חלק מהמדענים מעריכים ששיטות כאלה ידרשו מיליוני או אפילו בליוני תאים, אבל השיטות הקיימות לגדילת תאים מעכבות יצור יעיל בכמויות כאלה. גישות נוכחיות מסתמכות על תאי הזנה ממקור עכבר, שיכולים גם לזהם את תאי הגזע ע י העברת וירוסים ומאקרומולקולות מתאי עכבר לתאי אדם, מה שכמובן לא יכול לשמש כשתל בטיחותי בבני אדם.

כדי להתייחס גם לצוואר הבקבוק של גדילת תאי גזע וגם לסיכון פוטנציאלי לזיהום, קרישאנו סאהא ואינג מיי, מחברי העבודה שפורסמה בPNAS, חקרו למה ESו- iPS זקוקים בשביל להתחלק מהר בצלחת. במאמר בNature Materials משנת 2010,

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.

מאי וסאהא כתבו על עליה ניכרת בקצב חלוקת התאים בשימוש במצע של פולימר סינטטי עם הרכב גבוה של קבוצות אסטריות ופחמימנים. אמנם התהליך היה מוצלח אבל הוא פחות פרקטי עבור ייצור בהקף גדול בגלל שקשה לסנתז את הפולימר הדרוש עבור מערכי תרביות תא שונים.

בעבודה האחרונה ניסינו להבין מה נכון, כימיה אופטימלית של מצע לגדילה , אומר מאי, חוקר במעבדתו של רוברט לנגר ודניאל אנדרסון במחלקה להנדסה כימית של MIT. לפי העבודה ועם הידע שיש לנו אודות מצע אופטימלי, מהי הדרך הקלה ביותר וההגיונית והמשתלמת כלכלית לייצר משטח כימי לתרבית תאים כך שנוכל לגרום לצמיחה יעילה של תאי גזע במשטח.

בעבודה הנוכחית, סאהא ומאי הלכו בדרך לא קונבנציונלית על מנת לייצר ריכוז אידאלי של פחמימן וקבוצות אסטריות במשטח של צלחות פוליסטירן – ע י הקרנתם עם גלים אולטרסגולים מיחידת אוזון UV במחלקה להנדסה כימית של MIT. סאהא ומאי גילו שרק 2.5 דקות של קרינתUV ייצרו קצב גדילה מרשים בהעדר תאי הזנה.

אני חושב שזו תהיה שיטה שימושית אמר סאהא, חוקר פוסטדוקטוראט במעבדת רודולף ג'אניש בוייטהד. יש הרבה דרבון להמנע ממוצרים מן החי. אם נזריק יום אחד את התאים למטופלים, לא היינו רוצים לדאוג בנושא סיכון בטיחותי כפי שקיים כשמגדלים אותם עם תאים של בע”ח.

לפי המחקר שפורסם במהדורת נובמבר של Cell Stem Cell, - כתב עת מוביל במחקר תאי הגזע, פרופ' כריסטופר האשן והצוות שלו מתוכנית מחקר קליני במרכז לאומי ספרדי לחקר הסרטן (CNIO), מצאו טיפולים חדשים לתאי גזע עבור סרטן הלבלב כגורם למחלה הנוראית. סרטן הלבלב הוא אחת מנהמחלות הקטלניות ושכיחותה ממשיכה לעלות.

מחקרים שמנוהלים ע י דר' אנזה לונרדו בקבוצת סרטן ותאי גזע מראים ראיה להפעלה מחדש (רהאקטיבציה) של מסלול התפתחותי בתאי גזע של סרטן הדומה לאלו שנמצאו בתאי גזע עובריים.

הצוות הצליח לזהות פקטורים עובריים Nodal and Activin, הנקראים גם מורפוגנים, כשני מרכיבים חשובים שמווסתים תקשורת דו כיוונית בין תאי הגזע המוצמדים וסביבה דמויית סביבה עוברית, מה שבאופן דראסטי מגביר את הגמישות והפולשנות שלהם. נודאל ואקטיבין אחראיים לשימור פלוריפוטנטיות של תאי גזע עובריים של האדם.

החוקרים שמו לב שמלבד להיות פקטור מניע בתאי גזע סרטניים של הלבלב, המסלול של נודל/אקטיבין גם מניע תאי לווין של הלבלב. תאי הלווין מצויים בשפע בסטרומה שמקיפה תאי סרטן של הלבלב ויכולה להיות נישה תומכת לתאי גזע סרטניים. תוצאות ממחקר פרהקליני מראות שחלוקת תאי גזע סרטניים משתנה ע י הגבלת המסלול שתוצאתו בכמו-סנסטיזציה של תאי גזע סרטניים. לדברי החוקרים, ניתן להשיג השרדות ארוכת טווח כשמשלבים כמוטרפיה להרס תאי הסרטן הממוינים עם התמקדות בסטרומה (מסלול התפתחות נוסף הנקרא hedgehog(קיפוד)

החוקרים לאחר מכן שמסלול הנודל/אקטיבין חוסם התקדמות של גרורות, והתפתחות הסרטן. תאי גזע סרטניים מסתמכים על פעילות של מסלול עוברי, בהתאם לנתונים חדשים.

ניסויים בבע”ח הראו שמודל עכבר מתאים מבחינה קלינית היו תוצאות טובות יותר עם מעכבי נודאל/אקטיבין כאשר המסלול שלהם משלב השפעה על סטרומה על מנת להרוס את הסביבה של הגידול. הרס הסביבה מאפשר נגישות תרופות לתאי גזע סרטניים ביתר קלות.
דר' היישן והצוות שלו מתמקדים בימים אלה ביישום קליני של הגילוי החדש.

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.

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.