רפואה – עמוד 7 – תיבת נעם – מחשבות ביולוגיות

הפך את עורו

מדענים הצליחו ליצור תאים הזהים לתאי גזע מתאי עור אנושיים

יונת אשחר ונעם לויתן | גליליאו

שיניה ימנקה

היום יוענק פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לג'ון גורדון ולשיניה ימנקה על התגלית כי אפשר ל"תכנת מחדש" תאים בוגרים ולהפכם חזרה לתאים דמויי תאי גזע המסוגלים להתמיין לכל אחד מתאי הגוף. גורדון הראה בשנת 1962, שנת לידתו של ימנקה, כי אפשר להחליף גרעין של תא ביצית של צפרדע בגרעין מתא צפרדע בוגר וכי תא ביצית זה עדיין יתפתח לראשן בריא. כלומר, גורדון הוכיח כי גורל התאים הוא הפיך ואפשר להחזירם למצב עוברי. בשנת 2006 ימנקה הצליח, במחקר פורץ דרך, להפוך תאי עור בוגרים של עכבר לתאי גזע מושרים, בעלי פוטנציאל התמיינות דומה לשל תאי גזע עובריים. שינוי התאים הבוגרים נעשה בהנדסה גנטית, באמצעות החדרת גנים המקודדים לחלבונים המבוטאים בצורה טבעית בתאי גזע. ביטוי חלבונים אלה בתאים באופן מלאכותי השרה את הפיכתם לתאים שאינם נבדלים מתאי גזע. ימנקה זכה בפרס וולף לשנת 2011 על תגליתו. "העור הוליד עכבר" והרשומה הנוכחית שהתפרסמו במקור לפני מספר שנים בגליליאו מתארות את שכלול השיטה של ימנקה ויישומה בתאי אדם.

תאי עצב אנושיים שנוצרו מתאי הגזע המהונדסים — תאי עצב אנושיים (אדום) שנוצרו מתאי גזע מהונדסים, מושרים. צילום: Bruce Conklin/Gladstone Institutes

ביולי 2007 פורסמו שלושה מחקרים פורצי-דרך להמשיך לקרוא הפך את עורו

העור הוליד עכבר

חוקרים הצליחו להפוך תאי עור של עכבר לתאי גזע עובריים

יונת אשחר ונעם לויתן | גליליאו

שיניה ימנקה

היום יוענק פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לג'ון גורדון ולשיניה ימנקה על התגלית כי אפשר ל"תכנת מחדש" תאים בוגרים ולהפכם חזרה לתאים דמויי תאי גזע המסוגלים להתמיין לכל אחד מתאי הגוף. גורדון הראה בשנת 1962, שנת לידתו של ימנקה, כי אפשר להחליף גרעין של תא ביצית של צפרדע בגרעין מתא צפרדע בוגר וכי תא ביצית זה עדיין יתפתח לראשן בריא. כלומר, גורדון הוכיח כי גורל התאים הוא הפיך ואפשר להחזירם למצב עוברי. בשנת 2006 ימנקה הצליח, במחקר פורץ דרך, להפוך תאי עור בוגרים של עכבר לתאי גזע מושרים, בעלי פוטנציאל התמיינות דומה לשל תאי גזע עובריים. שינוי התאים הבוגרים נעשה בהנדסה גנטית, באמצעות החדרת גנים המקודדים לחלבונים המבוטאים בצורה טבעית בתאי גזע. ביטוי חלבונים אלה בתאים באופן מלאכותי השרה את הפיכתם לתאים שאינם נבדלים מתאי גזע. ימנקה זכה בפרס וולף לשנת 2011 על תגליתו. רשומה זו ו-"הפך את עורו" שהתפרסמו במקור לפני מספר שנים בגליליאו מתארות את שכלול השיטה של ימנקה ויישומה בתאי אדם.

לתאים בגופנו יש תפקידים ברורים: תא עצם שונה במבנהו ובתפקודו מתא שריר, מתא כבד או מתא מוח. אבל כל התאים האלו התפתחו מתא אחד – הביצית המופרית. בראשית התפתחותו של העובר, כל תאיו הם תאי גזע עובריים המסוגלים להפוך לכל תא שהוא וליצור את כל הרקמות והאיברים בגוף הבוגר. אלו הם תאים מיוחדים מאוד: לאחר שתא הפך לתא שריר בוגר, למשל, הוא אינו יכול עוד להשתנות ולהפוך לתא כליה. רק לתאי הגזע העובריים יש פוטנציאל ליצור את כל התאים בגוף.
להמשיך לקרוא העור הוליד עכבר

לעורר ולחסל

תרופה לטיפול בסרטן חושפת נגיפי HIV רדומים וכך מאפשרת טיפול נגדם

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

נגיף ה-HIV הוא רֶטרוֹ-וירוס התוקף את תאי הדם הלבנים – תאי מערכת החיסון. ללא טיפול תרופתי יעיל, הנגיף גורם בסופו של דבר לקריסתה של מערכת החיסון ולהופעת תסמונת הכשל החיסוני הנרכש (AIDS, איידס). רטרו-וירוסים, ש-HIV הוא הידוע מביניהם, הם נגיפים שבהם החומר התורשתי הוא RNA ושבמחזור החיים שלהם יש שלב הכרחי של השתלבות כ-DNA בגנום התא המאכסן, במקרה של HIV, תא מערכת החיסון. עותק ה-DNA נוצר באמצעות אנזים מיוחד (הקרוי reverse transcriptase). אנזים זה מוּעד לטעויות בעת פעולתו, ולכן מוטציות – שגיאות בעותק ה-DNA – מופיעות בתדירות גבוהה בקרב רטרו-וירוסים. המוטציות מגדילות את השונות של הנגיפים וכך מקשות על מערכת החיסון ועל תרופות להתמודד איתם. עותק ה-DNA, המשולב בגנום באמצעות האנזים אינטגראז, מכונה פְּרוֹ-וירוס, ועל פיו נוצרים העתקים חדשים של הנגיף. הנגיפים החדשים יוצאים מהתא המאכסן, תוך גרימת נזק המוביל במוקדם או במאוחר למות התא, מדביקים תאים אחרים ובסוף גורמים גם למותם של אלה. במקרה של HIV התאים שמתים כתוצאה מההדבקה בנגיף הם תאי הדם הלבנים. ולכן ללא טיפול חלה ירידה בכמות תאים אלה, מה שמחליש את מערכת החיסון וחושף את הגוף למחלות מדבקות שונות ולסרטן.
להמשיך לקרוא לעורר ולחסל

בעתיד – ריאות בהזמנה

חוקרים הצליחו לגדל ריאות במעבדה על גבי "פיגום" של ריאה קיימת שהופשטה מתאיה

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

A diagram showing how to build a lung — תיאור סכמתי של תהליך גידול ריאה במעבדה עד להשתלתה בחולדה.
Credit: Yale University, Yale School of Medicine

הריאות חיוניות לנשימה, ולכן לחיים, אך יכולתן להתמודד עם נזקים ולתקן את עצמן מוגבלת. במקרים רבים כאשר הריאות סובלות מנזק כבד, למשל בגלל עישון או המחלה התורשתית סיסטיק פיברוזיס, הדרך היחידה לנסות ולהציל את החולה היא השתלת ריאה. אך אפילו כשמצליחים למצוא תורם מתאים ובזמן, מרבית המושתלים לא שורדים. פחות מ-20% ממושתלי הריאה נשארים בחיים עשר שנים לאחר ההשתלה. דרך אפשרית אחת להגדיל את תוחלת החיים של המושתלים היא לגדל ריאה מהתאים שלהם עצמם, כך שלא תתרחש דחייה. תומס פטרסן (Petersen) ועמיתיו מאוניברסיטת ייל פרסמו בשבועון המדע Science מחקר המציג את הצעד הראשון להשגת מטרה זו.
להמשיך לקרוא בעתיד – ריאות בהזמנה