מדענים השתילו בחולדות כבדים זעירים שגודלו במעבדה מתאי עור אדם שתוכנתו מחדש. עם זאת, הדרך עוד ארוכה לייצור מלאכותי של איברים אדם מתפקדים
לכבד יש תפקידים רבים בגוף, בהם זה פירוק וייצור של חלבונים מסוימים, שומנים וגלוקוז, פירוק פסולת ורעלים ופינוי שלהם, ייצור הורמונים וייצור מיצי מרה ההכרחיים לתהליך העיכול. אולם לעיתים עלול להיווצר כשל בתפקודי הכבד עקב מחלות נגיפיות, מחלות חיסון-עצמי (מחלות אוטואימוניות) שבהן מערכות ההגנה של הגוף תוקפות רקמה בריאה ומתפקדת, בעיות בחילוף החומרים, דלקות ואף אלכוהוליזם.
מבין כל האיברים שהרפואה המודרנית יודעת להשתיל, הכבד הוא האיבר המורכב ביותר להשתלה. מבצעים אותה רק בעקבות כשל מוחלט של הכבד ובתנאי שנמצא איבר מתאים להשתלה מתורם מת או מתורם חי. חוקרים מארצות הברית הצליחו כעת לגדל לראשונה כבד במעבדה מתאי עור של אדם ולהשתיל אותו בהצלחה בחולדות. ממצאי המחקר התפרסמו בכתב העת המדעי Cell Reports.
מתחילים מתאי עור של אדם ושלד חוץ תאי של כבד חולדה. אחד הכבדים הזעירים שהחוקרים גידלו | צילום: UPMC
כבד חי במעבדה
כדי להתגבר על המכשול של מציאת איבר מתאים להשתלת כבד, חוקרים מאוניברסיטת פיטסבורג בשיתוף מדענים מסין, יפן, ברזיל וארגנטינה ביקשו לבדוק אם יוכלו לגדל במעבדה כבד מתפקד מתאי אדם. לשם כך הם השתמשו בתאי גזע מוּשְרים: תאי גוף שבתנאים רגילים חוזרים להיות תאי גזע, המסוגלים להתפתח לכל סוג של תא. החוקרים נטלו תאי עור ממתנדבים, החזירו אותם להיות תאי גזע, ואז גרמו להם להתפתח לכל סוגי אוכלוסיות התאים האופייניות לכבד.
מדובר במשימה לא פשוטה, שכן בעוד שבתוך גופו המתפתח של עובר, התאים מכל הסוגים מסתדרים יחד כדי להרכיב את האיבר השלם, בצלחת המעבדה חסרה לתאים תבנית מוגדרת, והם לא יודעים איך להסתדר במבנה תלת-ממדי של כבד מתפקד. כדי להתגבר על המכשול הזה זרעו החוקרים את התאים על השלד החוץ-תאי של כבד של חולדה, שכל התאים ממנו פורקו אך התכונות המבניות, המכניות והביוכימיות שלו נשמרו, כך שנוצר מעין "פיגום" של כבד. ואכן תאי האדם הצליחו לאכלס את הרקמה התפקודית של הפיגום, עם מערכת כלי הדם והרשת של דרכי המרה.
כדי לבדוק אם הכבד המהונדס מצליח לתפקד בגוף, השתילו אותו החוקרים בגופן של חולדות. אלה חולדות חסרות מערכת חיסון, כדי למנוע דחייה של השתל על ידי תאי החיסון של החולדה. הם עשו השתלות כאלה בגופן של חמש חולדות, לאחר שכרתו חלק מהכבד של החולדה כדי לפנות מקום לשתל, ועקבו אחר תפקודן במשך ארבעה ימים.
הכבד תפקד בהצלחה בגוף החי, אבל רק למשך ארבעה ימים. אחת החולדות שעברו את ההשתלה | צילום: Alejandro Soto-Gutierrez
תוצאות הניסוי הראו שהכבדים המהונדסים הצליחו לתפקד בגוף החולדות, ואף הפרישו חומצות מרה ושתנן, מה שמעיד על תפקוד תקין. בנוסף זיהו החוקרים נוכחות של חלבוני כבד של אדם בדמן של החולדות, סימן נוסף לכך שהשתלים הצליחו לתפקד. עם זאת, הניסוי הופסק כעבור ארבעה ימים עקב סימנים שהעידו על זרימת דם לקויה אל השתל, ואף התפתחות של קרישי דם בכבד.
אף שנותרה עוד עבודה רבה לפני שהטכניקה הזאת תוכל לסייע ישירות לחולי כבד, מדובר בצעד בכיוון הנכון. איברים מהונדסים כאלה יכולים בינתיים לשמש לחקר מחלות כבד ולבחינת תרופות וטיפולים. אף על פי שעדיין קיימים קשיים של ממש בחיבור של הכבד המהונדס למערכת כלי הדם של הגוף, אפשר כבר להשתאות מכך שאנו מסוגלים כיום ליצור כבד שלם ומתפקד מתא עור אחד.
