עצמות משוקמות, איברים על פיגומים - כללי - הארץ
המהדורות הדיגיטליות של הארץ - באתר בסמרטפון ובאייפד - חודש ראשון ב-4.90 ₪ בלבד
מצטרפים ומשדרגים לאחת מחבילות התוכן האיכותי של הארץ. עכשיו במבצע השקה! רק 4.90 ₪ לחודש הראשון. נסו עכשיו >>
הרשמה למערכת
שם פרטי
שם משפחה
דוא"ל
סיסמה
אישור סיסמה
טלפון נייד
 ?נרשמתם בעבר לאתרי קבוצת הארץ התחברו   |   שכחתי סיסמה

עצמות משוקמות, איברים על פיגומים

טכנולוגיה לשיקום השלד באמצעות תאי גזע, שפיתחו חוקרים ישראלים, תיבדק בקרוב בתנאי תת-כבידה בחלל על ידי האסטרונאוט אילן רמון

  • מאת מרית סלוין
  • 24.06.2002
  • 00:00
  • עודכן ב: 03:41

ב-19 ביולי יצפו פרופ' דן גזית ואשתו ד"ר סולמה גזית בשיגור האסטרונאוט הישראלי הראשון, אילן רמון, לחלל. גזית ואשתו יהיו אורחי נאס"א באירוע הודות למחקרם הייחודי. שני החוקרים, מהמעבדה לביוטכנולוגיה של השלד באוניברסיטה העברית, מפתחים טכנולוגיות חדשניות לשיקום איברים מתאי גזע, תוך התמקדות בשיקום עצמות, סחוס וגידים. רמון יישא עמו תרביות תאי עצם מהמעבדה של גזית, שייבחנו בתנאי תת-כבידה בחלל.

כבר יותר מארבעים שנה מתמודדים בנאס"א עם בעיית דילדול העצמות בחלל, הנגרמת כתוצאה מתנאי התת-כבידה. הבעיה תתחדד ב-2006, לאחר פתיחת תחנת החלל שבה ישהו אסטרונאוטים במשך 11 חודשים רצופים. בתקופה שהייה ממושכת כזאת יאבדו האסטרונאוטים מאסת עצם רצינית, ויהיו מועדים לשברים בעצמות. לזוג גזית עשויה להיות תשובה לכך.

שיקום ביולוגי של רקמות ואיברים היא ההבטחה העתידית של תאי הגזע - התאים הרב-תכליתיים שמסוגלים להתמיין לכל אחד מסוגי התאים שבגוף. הפוטנציאל הגלום בתאי הגזע פותח אפשרויות שימוש כמעט בלתי מוגבלות: מיצירת רקמות חדשות כתחליף לרקמות שניזוקו בשל מחלה, טראומה או בליה, ועד יצירת איברים להשתלה מתאי גזע שיעברו מניפולציות במעבדה. את כותרות העיתונים תופסים תאי הגזע העובריים, אבל למעשה בכל רקמה בגוף מצויים תאי גזע (המכונים תאי גזע בוגרים), שעברו את שלב ההתמיינות הראשוני המכוון אותם לרקמה שאותה הם מאכלסים, ומהם מתפתחים יתר תאי הרקמה. רקמת מוח העצם היא אחת הרקמות הגמישות ביותר מבחינת כושר שינוי היעד: קבוצת תאים מתוכה, המכונים תאי הגזע המזנכימליים של מוח העצם, יכולים להפוך לתאי שריר, תאי עצם, תאי שומן ותאי סחוס וגידים.

תאי הגזע המזנכימליים הבוגרים, המהווים מיעוט קטן מתאי מוח העצם - אחד ממיליון - משמשים כעתודה לשעת חירום. כאשר מתרחשת פגיעה בשלד הם מתגייסים לפעולה: מתחילים להתחלק ולהתמיין, וליצור את התאים הדרושים. אולם ההצלחה בשיקום הרקמה הפגועה חלקית בלבד, וכשהפגיעה בשלד נרחבת אין שיקום עצמי.

פרופ' גזית מנצל את פוטנציאל ההתמיינות של תאי הגזע המזנכימליים הבוגרים לשיקום השלד בדרך מתוחכמת. הוא מחדיר להם גנים המנחים אותם להתמיין לכל אחת משלוש רקמות השלד: עצם, סחוס וגידים. הגנים החדשים פועלים כמנוע רב עוצמה הגורם לתאים להתחלק בקצב מהיר וליצור את הרקמה. "אנחנו הופכים את תאי הגזע הבוגרים לציר מרכזי בהנדסת רקמות השלד", אומר גזית. מיליון בני אדם בארה"ב נפגעים בכל שנה בעצמות ללא אפשרות ריפוי וסובלים מפגיעות קשות בסחוס, שהולך ומתנוון אחרי גיל 65. "במקום איברים מלאכותיים שמספקים לחולים, הנותנים פתרון רחוק מהרצוי, אנחנו שואפים להגיע לריפוי ביולוגי, שעיקרו יצירה מחודשת של הרקמות".

על מנת לאפשר זאת יש לבודד את תאי הגזע המזנכימליים ממוח העצם, לפתח שיטה להחדיר לתוכם גנים שיאפשרו להם להתחלק בקצב גבוה, ולחבר אותם ל"פיגומים" שישמשו כשלד שעליו תיווצר הרקמה התלת ממדית. צוות החוקרים במעבדה של גזית מפתח את שלושת המרכיבים. ד"ר סולמה גזית והדוקטורנט האדי אסלאן, בשיתוף עם פרופ' מאיר ליברגל (מנהל המחלקות לאורטופדיה בהדסה ירושלים) וד"ר יום זילברמן, פיתחו שיטות המאפשרות להם לבודד את תאי הגזע ממוח העצם ולהחדיר לתוכם גנים. הצוות עושה שימוש בגן שמקודד לחלבון הגורם לתאים המייצרים אותו ולתאים בסביבתו להתמיין לתאי עצם. "זהו מנגנון ביולוגי מאוד יעיל, כי התא המהונדס מפריש חלבון שפועל גם על עצמו וגם על סביבתו", אומר גזית. "באופן נורמלי, התא לא מפריש את החלבון הזה בכמויות מספיקות. כמויות כאלה מופרשות רק כאשר התא נמצא במצוקה. מה שאנחנו עושים הוא סימולציה של מצב מצוקה". במקביל בודד הצוות שני גנים נוספים הפועלים באופן דומה בסחוס ובגידים.

הכוונה היא לגרום לגן לייצר את החלבון בכמויות גדולות עד ששיקום העצם יסתיים. לאחר מכן, אין עוד צורך בחלבון זה. לשם כך מצמידים החוקרים לגן "מתג הפעלה", שהוא גן נוסף הפועל רק כאשר נמצאת בסביבה אנטיביוטיקה מסוג טטרציקלין. וכך, כשרוצים שהגן המקודד לחלבון יפעל, נותנים לאדם כמוסות טטרציקלין וכשמעוניינים להפסיק את פעולתו, מפסיקים לתת טטרציקלין. לפני שמחדירים את הגנים לאזור הפגוע מעמיסים את התאים המהונדסים על גבי חומר קולגני שעליו הם נאחזים לאחר ההשתלה. הקולגן מתכלה בגוף ובמקביל נבנית עליו רקמת עצם. עד כה הדגימו החוקרים בשיטה זו יצירת עצם בעכברים עם שברים גדולים בעצמות, וכן יצירת סחוס וגידים.

אסטרטגיית טיפול אחרת היא לבנות את הרקמה כולה מחוץ לגוף. טכנולוגיה כזאת תאפשר טיפול בנגעים גדולים, שלא ניתנים לשיקום על ידי הזרקה של תאים בודדים. התאים נלקחים מהאדם עצמו (לכן לא מתעוררת בעיה של דחייה לאחר החזרתם לגוף) ועוברים את תהליך הריבוי במעבדה. אלא שכדי ליצור איבר מחוץ לגוף, התאים לא מספיקים. יש לגדל אותם על פני פיגום שיעניק להם את המבנה התלת ממדי. במעבדה של גזית מפתחים, יחד עם פרופ' אברהם דומב מבית הספר לרוקחות של אוניברסיטה העברית, פיגומים פולימריים מתכלים המתאימים ליצירת שלד. את הפיגום והתאים מכניסים לביו-ריאקטור - מכשיר שנועד ליצור רקמות תלת-ממדיות מחוץ לגוף האדם.

יצירת הרקמה מחוץ לגוף מחייבת פיתוח מערכת כלי דם שיספקו הזנה לרקמה. חברי הצוות משלבים בביו-ריאקטור את תאי הרקמה התלת ממדית שיצרו עם תאי צינורות דם שאף הם חוברו לפולימר ומתקבל איבר משולב המכיל כלי דם. "הפיתוח נמצא כעת בשלבים מתקדמים בעכברים, ועם סיומו תהיה בידינו טכנולוגיה לקבלת איבר חוץ גופי עם מערכת הזנה", אומר פרופ' גזית. שני חברי צוות במעבדתו, הדוקטורנט יוסי גפני וד"ר גדי פלד, זכו באחרונה בפרס קיי לפיתוחים חדשניים מטעם האוניברסיטה העברית על תרומתם לפיתוח איברים חוץ תאיים. תוצאות המחקרים מיושמות על ידי חברת SBP שהוקמה באחרונה באמצעות חברת יישום של האוניברסיטה העברית..




הוספת תגובה
תודה על פנייתך, היא תיבדק על ידי המערכת
להוספת תגובה בלתי מזוהה לחץ כאן להוספת תגובה מזוהה לחץ כאן

הקלד את הנושא

הקלד את התגובה

 
בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים עם תנאי השימוש של אתר הארץ
תודה על פנייתך, היא תיבדק על ידי המערכת
להוספת תגובה בלתי מזוהה לחץ כאן להוספת תגובה מזוהה לחץ כאן

הקלד את הנושא

הקלד את התגובה

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים עם תנאי השימוש של אתר הארץ
תודה על פנייתך, היא תיבדק על ידי המערכת
פרוייקטים מיוחדים