מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: חוקרים חשפו מתג תאי גזע חדש

מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: חוקרים חשפו מתג תאי גזע חדש

כאשר תאי הגזע מפסיקים להיות פלוריפוטנטיים ומקבלים כיוון התפתחותי ספציפי כלשהו, הם חווים שינוי מדפוס אחד של ביטוי גנטי לאחר, וחלק משמעותי משינוי זה מושג ברמה של החומצה הריבונוקלאית. באופן בסיסי, החומצה הריבונוקלאית עוברת מדפוס פעולה אחד של שחבור תאי גזע לפני בידולם לדפוס שונה לאחר מכן, מה שגורם לאותם הרכבי דנ"א לעודד צמיחה של אוסף שונה של חלבונים.

"מתג" זה, ביטוי לתופעה הנקראת שחבור חילופי היה ידוע בקרב יונקים. אך לאחרונה נחשף שהליך זה מתרחש גם בקרב תולעים פלנריות, אורגניזמים חסרי חוליות שהתפלגו מאבות היונקים לפני כ-600 מיליון שנים.

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.

הגילוי החדש מגיע מקבוצת מדענים בינלאומית. זהו שיתוף פעולה של  ג'ורדי סולנה וניקולאוס רג'ווסקי ועמיתים נוספים ממרכז לרפואה מולקולרית על שם מקס דלבורק באגודת הלמהולטץ בגרמניה לבין אוניברסיטת טורונטו - מנואל אירימינה, ראש צוות במרכז לפיקוח הגנום. במסגרתו בדקו החוקרים את דפוסי השינוי בפעילות הגנטית בתאי הגזע של התולעים פלנריות ודיווחו על ממצאי המחקר בכתב העת eLife. במאמרם, הנקרא "אנטגוניזם פונקציונלי שמור של הכווננים של חלבוני CELF ו-MBNL שולט על שחבור אלטרנטיבי של תאי גזע ספציפיים בפלנריות",

המדענים ציינו עד כמה מעניין זה שמנגנון שחבור אלטרנטיבי  לתאי גזע ספציפיים זהה בקשת כה גדולה של ההתפתחות האבולוציונית. המדענים משערים שמנגנון זה הינו עתיק ביותר, ויתכן שהוא חשוב באותה המידה כמו גורמי השעתוק להליך הענקת המאפיינים המיוחדים של תאי גזע בבעלי החיים.

"חקרנו את השחבור האלטרנטיבי במודל חי של ביולוגיית תאי הגזע, תולעים פלנריות מסוג Schmidtea mediterranea", כתבו מחברי המאמר. "חשפנו תכנית שחבור אלטרנטיבי משומרת המחוברת ממאות אקסונים, מיקרואקסונים ואינטרונים חילופיים המפוקחים בתאי גזע פלנריים וזיהינו את הרגולטורים שלה באופן מקיף".

מיקי שחם מבהיר, כי מאז שנת 1988, דם טבורי הוא המקור המועדף לגזע 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.

החוקרים זיהו הליכי שחבור הפועלים רק בתאי הגזע של התולעים, וזיהו אקסונים אלטרנטיביים רבים האחראיים לגרסאות השונות של חלבוני תאי גזע ספציפיים. באופן מפתיע, האינטרונים פעמים רבות לא הוסרו מהחומצה הריבונוקלאית, מה שמעיד על כך שחלבונים פונקליונליים נוספים לא יכלו להיווצר יותר. החוקרים מצאו גם קטעי אקסון קטנים - "מיקרואקסונים", בתוך תאים מפותחים במלואם.

בניסויים הבאים המדענים כיבו את החלבונים ששולטים על השחבורים האלטרנטיביים. אחד מחלבונים אלה הוא ה-MBNL שמדכא את ייצור הגרסאות השונות של תאי גזע ספציפיים. הם גם חשפו שחלבוני CELF מנטרלים את ה-MBNL באמצעות גירוי ייצור של גרסאות אלה. במהלך ההתפתחות מתא גזע לתא קרמה, שני הגורמים מתחרים על הדומיננטיות. האינטראקציה הזו בין MBNL לבין CELF תוארה בעבר רק בתאי יונקים.

"במחקרנו זיהינו מנגנונים חדשים שלא היינו מודעים אליהם מהמחקרים הרגילים בתחום תאי היונקים. עם מידע חדש זה, אנו יכולים להביט על אותם התהליכים בתאי אדם בצורה ממוקדת יותר", הסביר סולנה.

"אותי אישית ריתקה העובדה שכרגע אי אפשר להבין כיצד פועל חלבון MBNL  מבלי לדעת על הפונקציונליות של CELF", הוסיף ראש הצוות פרופסור ניקולאוס רג'בסקי, המתמחה במערכות ביולוגיות של החומצה הריבונוקלאית. "יתכן שגורמי שחבור אחרים מתחרים או משתפים פעולה בצורה דומה".

עבודת החוקרים גם מעלה שאלה עקרונית על הפונקציה של תאי הגזע בקרב בעלי החיים. "גילויו של האנטגוניזם בין MBNL לבין CELF בקרב תולעים מעניין מאוד מנקודת המבט של הביולוג האבולוציוני", ציין סולנה. "לראשונה, תיארנו מנגנון בתאי גזע באורגניזמים מהסתעפויות רחוקות ביותר של העץ האבולוציוני. הגילוי שלנו מהווה הליך בסיסי ביותר בכל קשת בעלי החיים".

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.





מיקי שחם תאי גזע דם טבורי