התפתחויות בתאי גזע: יכולים לנדוד למקומות בגוף ולרפא

בתחילת הדרך של תחום תאי הגזע, ההבטחה הייתה ליצירת איברים חדשים לחלוטין, והשתלתם בגוף ללא הגבלה - חלקי חילוף לכל איבר ישן או פגוע. המחקר בתחום תאי הגזע צריך לעבור מרחק רב עד שיוגשם החזון הזה, אם בכלל, אך בינתיים מצא המדע שימושים אחרים, מלהיבים לא פחות, באותם תאים.

לאחר ביצוע מניפולציות שונות בהם, תאי הגזע יכולים לנדוד למקומות שבהם התרחשה פגיעה כלשהי, ולאתחל שם תהליכי ריפוי שהגוף מתקשה לבצע בעצמו. התאים יכולים לעשות זאת באמצעות איתותים בין תאיים, באמצעות הפרשת חומרים הדרושים לריפוי או באמצעות חלוקה והפיכה לרקמה שיכולה להועיל לתהליך. הטיפולים הללו עדיין נמצאים בשלבים ניסיוניים, ואינם מוצעים לקהל הרחב, אולם הם כבר נוסו פה ושם בבני אדם, וייתכן שבקרוב כבר נחזה במהפכה שתביא כניסת תאי הגזע לשגרת עולם הרפואה.

אחד החוקרים המובילים בתחום בישראל הוא פרופ' דן גזית, שזכה לאחרונה על פעילותו בתחום בפרס קיי המוענק לחוקרים מן האוניברסיטה העברית המבצעים מחקר שעשוי להעניק תרומה משמעותית לאנושות וגם לאוניברסיטה (בצורת תמלוגים ממוצרים).

"אנחנו מצליחים לבודד תאי גזע בוגרים מגוף האדם, ופיתחנו את היכולת לנתב את התאים הללו לאתרים שבהם הם דרושים על מנת לשקם איברים", אומר גזית. "כיוון שהתאים מגיעים מגופו של אותו אדם, אנחנו נמנעים מתגובות חיסוניות".

תאים שמתאימים לרקמות שונות

תאי הגזע הם תאים בגוף האדם שעדיין לא התמיינו לתפקידם הסופי. כל אדם מתחיל את חייו כתא בודד, ועם הזמן התאים מתרבים וכל אחד מקבל בהדרגה תפקיד מעט שונה. התאים שאותם מפיק גזית הם תאי ביניים - כבר לא זהים לתא העוברים הראשון אבל יכולים עדיין להתמיין לכמה סוגי תאים וגם לשמש בתפקידים אחרים שיש לתאי גזע בגוף האדם.

התאים של גזית נלקחים ממח העצם או מרקמות השומן. בשני המקרים מדובר בתאים מזנכימליים, כלומר כאלה שיכולים ליצור את רקמות השלד השונות - סחוס, גידים, עצם, דיסק בין חולייתי וכדומה.

"העניין הוא ללכוד את התאים הללו במספרים משמעותיים ולנתב אותם במסלול שיוביל אותם למקום שבו מעוניינים בהם", אומר גזית. "את זה עושים בעזרת גן ספציפי שמוחדר לתאים".

מה שמיוחד במעבדה של גזית הוא שמחדירים את הגן לתא בצורה מכנית ולא בצורה ביולוגית. "אנחנו פותחים חורים קטנים בממברנה של התא באמצעות אולטרסאונד ואז ה-DNA חודר פנימה".

בתאים הללו ניתן להשתמש, למשל, לטיפול בפגיעות בעמוד השדרה, נניח במחלת האוסטיאופורוזיס או כשהתרחשה פציעה. "אנחנו נוטלים מן החולה דגימת תאים, ממיינים החוצה את הנכונים, מחדירים את הגן לתאים ואז מזריקים אותם בחזרה. הגן שהוחדר לתא מפיק חלבונים שמושכים אותו לנוע בכיוון מסוים".

לא מתאים למחלה כרונית

במעבדה פותחה גם טכנולוגיה אחרת, שמסוגלת לרכז באתר הפציעה את תאי הגזע הבוגרים, בלי להוציא אותם מהגוף, ולהחדיר אליהם את הגנים הרלוונטיים.

איך יודעים אילו גנים צריך להחדיר לתא כדי שינדוד למקום הנכון ויבצע שם את התפקיד שאתם מייעדים לו?

"זו עבודה שנעשתה במשך שנים רבות על ידי הקבוצה שלנו ועל ידי קבוצות אחרות בעולם. לכל אחד מסוגי התאים יש גנים אחרים שמובילים אותו. כדי ליצור רקמת עצם, גן אחד מספיק. גיד זה שני גנים. שומן זה יותר.

"בתאים של מערכת השלד, הגן המוחדר באופן מכני נכנס פנימה ומתחיל לעבוד ברגע שהוא חודר לתא, וזה מאפשר את העבודה שלנו. הסיבה היא שמערכת השלד ממילא מרפאה את עצמה בצורה דומה לזו. אנחנו לא צריכים שהגן יתבטא לתקופות ארוכות - רק שבוע, אפילו פחות. למרבה הצער, להמופיליה, למשל, המערכת הזו לא מתאימה, כי זו מחלה כרונית".

הטכנולוגיה כבר במסחור

במעבדתו של גזית כבר פותחו על בסיס הידע הזה מוצרים - מערכת להפרדת תאי גזע מתאים אחרים; מערכת האולטרסאונד שמחדירה את הגנים לתאים שרוכזו בגוף, ומטריצה של החמצן שבתוכה שוהים התאים המוזרקים כדי שישרדו. חברת יישום של האוניברסיטה העברית כבר מסחרה שניים מהם עם חברת Theracell בקליפורניה.

חברות אחרות בשוק טוענות שלא צריך מניפולציה גנטית, אלא שתא גזע שהוזרק לגוף יודע לבדו לאן ללכת.

"נכון שתאים נוטים להגיע לאזורי פציעה, אבל אנחנו רוצים להגביר ולשפר את התהליך הזה. הנקודה החשובה ביותר היא שגם אם התאים מגיעים לאזור הפציעה, לא בטוח שהם יתמיינו באזור הפציעה, אנחנו מוודאים שזה יקרה באמצעות החלבונים שלנו".

אגב, לגזית ואשתו, ד"ר סולמה גזית, שישה ילדים: הגדול בן 33 והצעיר בן 16.5. בני הזוג חובבי ספורט, בעיקר פולו ("היכרנו את זה בשנת שבתון בארה"ב"): "ניסינו להביא את הפולו לארץ, אבל בחוות הסוסים לא אימצו את זה, כי דרושים 2-4 סוסים למשחק ובישראל קשה להחזיק קבוצה ברמה כזו. אנחנו ממשיכים לשחק בארה"ב כשיכולים, ובינתיים ייסדנו ליגה של פולו אופניים, כי ממילא אנחנו מתעניינים גם ברכיבת שטח ביערות. יש לנו קבוצת רכיבה על אופניים שרוכבת כמעט כל יום".

גם מזקיקי שיער אפשר להפיק תאי גזע

"שערה היא איבר מופלא, שעובר תהליך התחדשות לאורך כל החיים", מספר ד"ר יובל רמות ממחלקת עור בבית חולים הדסה. "חלקים של שיער צומחים ועוברים רגרסיה כל הזמן. לשם כך דרושים תאי גזע שכל הזמן מתמיינים לחלקים השונים של השערה".

הגיוני כל כך, ובכל זאת מפתיע, ששערות יכולות לשמש כמקור לתאי גזע. הרי כמו מח עצם, גם הן מתחדשות כל הזמן. למעשה תאי הגזע אינם נמצאים בשערה עצמה, אלא בזקיקי השערה. תאי גזע של זקיק השערה יכולים להתמיין לא רק לשיער, אלא גם לרקמות אחרות, ובכנס השנתי של החברה האירופית לחקר השיער שנערך אתמול (ד') בירושלים, הוצג מחקר פורץ דרך שבו תאי גזע מזקיק שיער התמיינו לתאי עצם שיכולים אולי לשמש בעתיד לטיפול בפגיעות בעמוד השדרה.

שימוש הרבה יותר אינטואיטיבי, אך נחוץ, הוא שימוש בתאי גזע של השיער למניעת הקרחה. "כיום ניתן באמצעות טיפול בתאי גזע, לגרום לצמיחה של שיער אצל חיות. נטלו מן חיות ביופסיה של עור, הפיקו ממנה את תאי הגזע בבסיס השערה, והזריקו אותם מתחת לעור. לחיות הללו צמח שיער במקומות קרחים. ואולם, לא ניתן לשלוט עדיין בצמיחה של השיער, וכמובן שאם השערה צומחת פנימה לתוך העור זה לא דבר טוב.

"צריך עוד לפענח את הגורמים המאותתים לשערה איזה כיוון הוא פנימה ואיזה החוצה, ומעודדים אותה לצמוח לכאן ולא לשם", אומר רמות.

כוח עזר לריפוי פצע

כמו כן, לתאי הגזע שבזקיקי השערה יש תפקיד נוסף - הם משמשים כוח עזר לריפוי של פצעים בעור. גם את תפקידם זה ניתן לעודד אם נבין את המנגנון.

"תאי הגזע של השיער נגישים מאוד לכל אחד, הם יכולים להתמיין לתאים ממגוון סוגים, ואין איתם שום בעיה אתית", אומר רמות.

בעיה אחת שקשורה לתאי הגזע היא לגרום להם להתרבות במעבדה בתוך תרבית, עניין שעדיין לא נהיר לגמרי למדע כיום. עוד אתגר הוא לבדל את תאי הגזע מתאים אחרים כדי להפיק אותם במעבדה בצורה נוחה יותר. משכבר אותרו התאים, והחל התהליך לעידוד התמיינותם לתאים הרצויים, יש להיזהר שלא יעברו שינויים שעלולים לגרום להם להתפתח לתאים סרטניים.

תאי גזע "בוחרים" כיצד והאם להתמיין לרקמה, על בסיס מגוון של שדרים מתוך הגוף ומן הסביבה. לכן, טיפול שפועל על תאי גזע לא חייב להיות כזה שבו אוספים תאי גזע, עושים בהם מניפולציה ומשתילים אותם בחזרה, אלא יכול להיות שימוש בשדרים גופניים כמו למשל הורמונים, כדי לגרום לתאים שלא עבדו להתחיל לעבוד ולהיפך. במקרה של השיער יש לכך חשיבות נגד הקרחה (או בעד דילול שיער) ונגד הלבנת שיער.

* מדוע דווקא האיבר הכי פחות חשוב בגוף הוא זה שכל הזמן מתחדש?

"לא ברור, זו באמת תכונה נדירה מאוד בין רקמות הגוף. חשוב לזכור שאצל חיות לשיער יש תפקידים רבים - הגנה מקור ומחום, העברת מסרים כמו למשל תוקפנות כשהשיער סומר. אצלנו יש פחות תפקידים לשיער, אך הוא עדיין מגן על הקרקפת שלנו מקרינת UV ישירה, השערות באף מגינות מפני כניסת חיידקים והריסים והגבות מגינים על העיניים - הריסים מפני התקפות חזיתיות והגבות בפני איומים מלמעלה, למשל נזילת זיעה.

"אגב, באף, בריסים ובגבות, נמצאות השערות העבות ביותר. מעניין שהשערות שאנשים נוהגים להסיר, כמו שערות האף והאוזן, הן דווקא שערות עשירות בכל מיני תאים, שערות יפות ואיכותיות מאוד. תחשבי מה הולך לאיבוד כשאנשים מורטים שערת אף".

למה מקריחים מהמצח?

הכנס דן גם בטיפולים אחרים נגד הקרחה, הנובעת מסיבות שונות - הורמונליות, גנטיות, דלקתיות, מחלות אוטואימוניות שבהן מערכת חיסון עצמה תוקפת את השיער ועוד.

"אנחנו מאמינים כי יש להקרחה מרכיב גנטי", אומר רמות. "אותרו כמה רצפים שנראים קשורים בהקרחה, אך עדיין לא הצליחו ממש לבודד ולאפיין את כל הגנים במנגנון. למשל, אנחנו לא מבינים מדוע אנשים מקריחים קודם כל מהמצח, אף שהגנטיקה בעורף היא בדיוק אותו דבר. אבל היום שבו נדע את המנגנון הגנטי של ההקרחה הוא לא רחוק".

עוד נדונה שאלת הפיגמנטציה של השערה, או יותר נכון הפסקת הפיגמנטציה לשערה בגיל מסוים, שונה אצל כל זקיק, וזאת בעוד השערה עצמה ממשיכה לצמוח. "ייתכן שמעורבים בכך רדיקלים חופשיים, אותם חומרים כימיים המחמצנים את התאים ומעורבים במגוון תהליכים הקשורים להזדקנות. עם זאת, לא הייתי מסיק כי מי ששערו לבן, הוא זקן גם 'מבפנים'. הרדיקלים המשפיעים על פיגמנטציה פועלים רק על גבי העור, באופן שטחי".