מיקי שחם מביא חידושי ומחקרי תאי גזע מהעולם: שיטה לגידול תאי גזע של המעיים
חוקרים ב-MIT וריגהאם ובית החולים לנשים, הראו כי הם יכולים לגדול בכמויות בלתי מוגבלות תאי גזע במעיים ואז לעורר אותם להתפתח לאוכלוסיות כמעט טהורות של סוגים שונים של תאי מעיים בוגרים. בשימוש בתאים אלה, מדענים יכולים לפתח ולבדוק תרופות חדשות לטיפול במחלות כגון קוליטיס כיבית.
נמסר עוד על ידי מיקי שחם כי למעי הדק, כמו רוב רקמות אחרות בגוף, יש חנות קטנה של תאי גזע לא בוגרים שיכול להתמיין לסוגי תאים בוגרים יותר, מיוחדים. עד עכשיו, לא הייתה דרך טובה לגדל כמויות גדולות של תאי גזע אלה.
במחקר חדש שפורסם, החוקרים מצאו דרך להחליף את תאי ה'פנט' עם שתי מולקולות קטנות השומרות על תאי הגזע ולקדם את שגשוגם. תאי הגזע גדלו בצלחת מעבדה המכילה מולקולות ויכולים להישאר בשלים לזמן בלתי מוגבל; על ידי הוספת מולקולות אחרות, כוללים מעכבים וממריצים, החוקרים יכולים לשלוט בסוגים של התאים שיווצרו.
"זה פותח את הדלת לכל מיני דברים, כמו הנדסת בטן חדשה עבור חולים עם מחלות מעיים. זו הפעם הראשונה שזה נעשה ", אומר פרופ' רוברט לנגר,
הוסבר על ידי מיקי שחם, כי מאז שנת 1988, דם טבורי הוא המקור המועדף לתאי גזע בטיפולים המטולוגיים ורפואה מחדשת /רגנרטיבית.
עשרות רבות של מחלות וטיפולים באמצעות תאי גזע מדם טבורי נחקרות בניסויים קליניים ברפואה רגנרטיבית. בשל היות תאי גזע שמקורם בדם טבורי בעלי יכולת התמיינות לכ 250 סוגי תאי הגוף השונים, הם משרתים גם השתלות דוגמת טיפול באוטיזם, שיתוק מוחין, אלצהיימר, ראיה, לב, סוכרת, אורטופדיה וכיוב'.
לשכבה הפנימית של המעיים יש כמה פונקציות קריטיות. תאים מסוימים מתמחים לספוג חומרים מזינים ממזון מתעכל, בעוד אחרים יוצרים מחסום שמפריש ליחה ומונע מווירוסים ומחיידקים מלהיכנס לתאים. אחרים עדיין מתריעים את המערכת החיסונית כאשר פתוגן זר מגיע.
שכבה זו, המכונה אפיתל, מצופה בחריצים קטנים רבים המכונים מאורות. בחלק התחתון של כל קריפטה, יש בריכה קטנה של תאי גזע אפיתל, אשר כל הזמן מחדשים את התאים מיוחדים של האפיתל במעי, אשר חי רק כחמישה ימים. תאי גזע אלה יכולים להפוך לכל סוג של תא אפיתל במעי, אך אין להם את הפלוריפוטנטיות של תאי גזע עובריים, שיכולים להפוך לכל סוג תא בגוף.
אם מדענים יוכלו להשיג כמויות גדולות של תאי גזע אפיתל מהמעי, הם יכולים לעזור לטפל בהפרעות במערכת העיכול, הפוגעות בשכבת האפיתל.
מחקר שנעשה לאחרונה בבעלי חיים הראה כי תאי גזע במעי יכולים להצטרף לכיבים ועוזרים לחדש רקמות בריאות ומציעים דרך חדשה פוטנציאלית לטיפול בקוליטיס כיבית.
שימוש בתאי גזע אלה כדי לייצר אוכלוסיות גדולות של תאים מתמחים יהיה שימושי גם לפיתוח תרופות ובדיקות, אומרים החוקרים. עם כמויות גדולות של תאי גביע, המסייעים לשלוט על התגובה החיסונית לחלבונים הנמצאים במזון, מדענים יכולים ללמוד על אלרגיות למזון הם יכולים לבדוק טיפולים חדשים להשמנת יתר.
"אם היו לנו דרכים שונות להגיע לתפוקה גבוהה במספר רב של סוגי תאים ספציפיים אלה, היינו יכולים לזהות מטרות חדשות ולפתח תרופות חדשות לגמרי למחלות, החל ממחלות מעי דלקתיות לסוכרת ", אומר קרפ.
במחקר החדש, החוקרים רצו להבין איך לשמור על ריבוי תאי הגזע תוך מניעת התמיינותם ובכך לייצור אוכלוסייה כמעט טהורה של תאי גזע. זה קשה לביצוע כי תאי גזע מתחילים להתמיין ברגע שהם מאבדים את הקשר עם תא פנט.
תאי פנט שולטים בשני מסלולי איתות, המכונים Notch ו Wnt, שמרכזים התפשטות תאים, במיוחד במהלך התפתחות עוברית. החוקרים זיהו שתי מולקולות קטנות, חומצה ולפרואית ו Chir-99,021, שפועלים יחד כדי לגרום לתאי גזע להתרבות ולמנוע מהם התמיינות לתאים בוגרים.
כאשר החוקרים גידלו תאי גזע ממעי עכבר בצלחת המכילה שתי מולקולות קטנות הללו, הם השיגו אשכולות גדולים של 70-90% תאי גזע.
בעבר, חוקרי אוכלוסיות כמעט טהורות של תאי גזע, הראו שהם יכולים להסיע אותם להתפתח לסוגים מסוימים של תאים במערכת עיכול על ידי הוספת גורמים אחרים המשפיעים על מסלולי Wnt ו Notch. " אנחנו משתמשים בשילובים שונים של מעכבים וגורמים לתאי גזע להתמיין לאוכלוסיות ספציפיות של תאים בוגרים ", אומר ין.
גישה זו פועלת גם בתאי קיבה ומעי גס בעכבר, מצאו החוקרים. הם גם הראו כי מולקולות קטנות שיפרו את ההתפשטות של תאי גזע במעי אדם. עכשיו הם עובדים על הנדסת רקמות מעי להשתלה למטופל אנושי ופיתוח דרכים חדשות כדי לבדוק במהירות את ההשפעות של תרופות על תאים במערכת עיכול.
עוד שימוש פוטנציאלי לתאים אלה הוא לימוד הביולוגיה שבבסיס היכולת המיוחדת של תאי גזע להתחדש ולהתפתח לסוגי תאים אחרים, אומר ראמש שיבדסאני, פרופסור לרפואה בבית הספר לרפואה בהרווארד ומכון דנה פרבר לסרטן.
"יש הרבה דברים שאנחנו לא יודעים על תאי גזע ", אומר שיבדסאני, שלא היה חלק מצוות המחקר. "ללא גישה לכמויות גדולות של תאים אלה, קשה מאוד לעשות את הניסויים. זה פותח את הדלת לדרך שיטתית, נוקבת, אמינה של חקירת ביולוגיה של תאי גזע במעיים ".
המחקר מומן על ידי המכונים הלאומיים לבריאות, מכון הרווארד לאימונולוגיה / הלמסלי אמון והארגון האירופי לביולוגיה מולקולרית.