מעטו של מיקי שחם - חידושי ומחקרי תאי גזע: האפיגנטיקה של תאי הגזע בשירות היווצרות דם.

מעטו של מיקי שחם - חידושי ומחקרי תאי גזע: האפיגנטיקה של תאי הגזע בשירות היווצרות דם.

מידי יום טריליון תאי דם נוצרים בגוף שלנו: מתאי הדם אדומים נושאי חמצן עד סוגים רבים של תאי דם לבנים הנלחמים במחלות וזיהומים.

כל התאים המיוחדים האלה, מקורם בתאי גזע דמיים - תאים מיוחדים שיש להם הפוטנציאל להתבגר לכל סוגי הדם. איך גורלם של תאי גזע אלה מוסדר? ממצאים ראשוניים מתחילים לעצב מחדש את ההבנה הקונבנציונלית של דרך קבלת החלטות בגורל תאי גזע נמצאים, הודות לטכניקה חדשה לניתוח אפיגנטיים שפותחה.

איך בדיוק גורלם של תאי גזע אלה מוסדר? ממצאים ראשוניים ממחקר של  מדענים ממכון ויצמן למדע והאוניברסיטה העברית מתחילים לעצב מחדש את ההבנה הקונבנציונלית של דרך קבלת החלטות גורל תאי גזע.

מיקי שחם מבהיר, כי מאז שנת 1988, דם טבורי הוא המקור המועדף לתאי גזע בטיפולים המטולוגיים ורפואה מחדשת /רגנרטיבית.

מחלות וטיפולים רבים באמצעות תאי גזע מדם טבורי ברפואה רגנרטיבית נחקרים ונוספים כל העת, דוגמת: אוטיזם, שיתוק מוחין, אלצהיימר, ראיה, לב, סוכרת, אורתופדיה ועוד.

הודות לטכניקה של ניתוח אפיגנטי שהם פיתחו, הבנת מנגנונים אפיגנטיים (השפעות סביבתיות אחרות מאשר גנטיקה) של גורל תא יכולה להוביל לפענוח המנגנונים המולקולריים של מחלות רבות, כוללים הפרעות חיסוניות, אנמיה, לוקמיה, ועוד. כמו כן, המחקר מעניק תמיכה חזקה לממצאים כי גורמים ואורח חיים סביבתיים משחקים תפקיד בולט בעיצוב גורלנו.

דווח על ידי מיקי שחם כי התהליך של בידול - שבו תא גזע הופך לתאי דם בוגרים מיוחדים - נשלט על ידי מפל של אירועים שבהם גנים ספציפיים מופעלים "ON" ו "OFF" בצו מוסדר ומדויק מאוד. ההוראות לתהליך הזה נמצאות ב- DNA עצמו ברצפים רגולטוריים קצרים.

אזורים רגולטוריים אלה הם בדרך כלל במצב "סגור" - על ידי חלבונים מיוחדים הנקראים היסטונים - כדי להבטיח הפעלה בלתי מוצדקת. כדי לגשת ו "להפעיל "את ההוראות, ה DNA זה צריך "לפתוח" על ידי שינויים אפיגנטיים בההיסטונים, כך הקוד ניתן לקריאה על ידי המנגנונים הדרושים.

ד"ר עידו עמית ודוד לארה-אסטיאסו מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן, יחד עם פרופ' ניר פרידמן ואסף ויינר מהאוניברסיטה העברית, התוו את דינמיקת  ההיסטון הפעם הראשונה.

"האירועים המסדירים את גורל תאי הגזע נשארים חמקמקים, בחלקם גדול, בשל מגבלות טכניות של מדידה ", אומר עמית. "שיטות קיימות דורשות דגימה של מיליון תאים על מנת להיות מסוגל לזהות ולנתח את המצב האפיגנטי של התא בצורה מדויקת; מספר תאי גזע בדם אפילו לא קרוב לסכום זה."

בשילוב עם העובדה שכל אחד משלבי הפיתוח הוא אירוע חולף, אזורים רגולטוריים אלה קשים מאוד לצפייה. כעת, עם טכניקת הפרופיל האפיגנטי החדשה שהמדענים פיתחו, רק קומץ של תאים - 500 - ניתנים לדגימה וניתוח בצורה מדויקת.

"שימוש בגישה זו, היינו היכולת לזהות רצפי DNA מדויקים, כמו גם חלבוני הרגולטורים השונים, שעוסקים בשליטה בגורל תאי הגזע - מטיל את האור על חלקים שהיו סמויים בתכנית הבסיסית של חיים", אומר פרידמן .

המחקר שלהם גם הניב תוצאות בלתי צפויות: כ- 50% מהרצפים הרגולטוריים האלה הוקמו ונפתחו במהלך שלבי ביניים של התפתחות התא. משמעות דבר היא כי אפיגנטיקה פעילה בשלבים שבהם חשבו שגורל התא כבר נגזר.

מיקי שחם– ימשיך לעדכן את הגולשים בחידושי תאי הגזע והדם הטבורי – בכלל, ורפואה מחדשת /רפואה רגנרטיבית.

"זה משנה את ההבנה שלנו של התהליך של קבלת החלטות גורל תאי גזע מהדם," אומר לארה-אסטיאסו, "זה מצביע על כך שהתהליך הוא יותר דינמי וגמיש ממה שחשב בעבר, נותן לתא מרחב תמרון נוסף בשלבים מאוחרים יותר בהחלטה לאיזה סוג של תא להפוך. "

למרות שמחקר זה נערך על תאי גזע מדם עכבר, המדענים מאמינים כי המנגנון עשוי לשקף גם לסוגים אחרים של תאים. "מחקר זה מרגש, כי הוא מגדיר את היסודות ללמוד אלמנטים רגולטוריים אלה בבני אדם", אומר ויינר.

ניתן לתכנות מחדש תאים שנגלה רצף ה- DNA המדויק ששולט בגורל של תאי הגזע, כמו גם הבנת המנגנון שלה, לקיים הבטחה לפיתוח העתידי של כלי אבחון, רפואה מותאמת אישית, התערבויות טיפוליות ותזונתיות פוטנציאליות, ואולי אפילו רפואת רגנרטיבית.

מימיו הראשונים, הבעיה של התחום הפורץ ומציל חיים זה היא ביעילות הנמוכה של איסוף דם טבורי ועל כן במספר המוגבל של תאי גזע שנאספים ועל כן מתאימים להשתלה לילדים בלבד.

מיקי שחם פיתח טכנולוגיות ומכשור, אשר לראשונה מאפשרים לאסוף מספר תאי גזע גבוה משמעותית (ב- 33% וב- 81%, בהתאם לאביזר), שיכול לשרת גם השתלות במבוגרים וסדרות השתלות של רפואת חידוש איברים / רפואה רגנרטיבית למחלות שונות במהלך החיים.