מחקר ישראלי מציע שיטה לגדל איברים להשתלה מתוך הרקמות של המושתל עצמו

בישראל ובעולם כולו התורים להשתלת איברים ארוכים מאוד. בארצות הברית לבדה מתים בכל יום כעשרים חולים בזמן שהם מחכים לתרומת איבר מציל חיים. חמישים שנה אחרי השתלת הלב המוצלחת הראשונה, היכולת לייצר רקמות מלאכותיות במעבדה היא עדיין בגדר פנטזיה.

אחד האתגרים הגדולים העומדים לפני רופאים שעוסקים בהשתלת רקמות הוא התאמת הרקמה למושתל. הסיבה לכך נעוצה בתפקוד מערכת החיסון שלנו, שפועלת כמעין צבא השומר על הגוף. אחד העקרונות החשובים של מערכת החיסון הוא היכולת להבדיל בין מה ששייך לי לבין מה שזר לגופי. לכן, אם נשתיל בגופו של אדם רקמה שאינה תואמת את הפרופיל הגנטי שלו, מערכת החיסון שלו תתקוף את השתל ותדחה אותו. לכן חולים רבים נאלצים לחכות תקופה ארוכה להשתלת איברים, עד שמוצאים תורם דומה מספיק. סיבה נוספת היא מיעוט בתורמים. על האתגרים האלה מנסים להתגבר על ידי פיתוח טכנולוגיות שיאפשרו גידול איברים במעבדה.

מחקר שנערך לאחרונה באוניברסיטת תל אביב במעבדתו של פרופ' טל דביר, משלב טכנולוגיה לגידול איברים במעבדה עם גישה חדשה שעשויה לשנות את עולם השתלות האיברים מהקצה אל הקצה. החוקרים פיתחו שיטה שמאפשרת להם לייצר איבר במעבדה באמצעות רקמה שנלקחת מהחולה עצמו, כלומר ללא צורך בתורם. כך הם מונעים תגובה של מערכת החיסון נגד האיבר המושתל, כיוון שהיא לא תזהה אותו כגורם זר שצריך לחסל.

הרקמה שלוקחים מהחולה היא רקמת שומן שנקראת אומנטום, ויש צורך רק בפיסה קטנה ממנה. רקמת האומנטום היא רקמה שומנית בטנית, והליך ההוצאה שלה הוא קל, פשוט ובטוח יחסית. אחרי קצירת הרקמה מפרידים אותה לשני מרכיבים: תאי הרקמה עצמם, ורקמת החיבור הקרויה גם המטריצה החוץ-תאית, שהיא החומר שנמצא בין התאים ונותן לרקמה את צורתה. משני המרכיבים האלה בונים מחדש את הרקמה שהחולה צריך. את תאי הרקמה אפשר לתכנת מחדש באמצעות פרוטוקול ידוע כך שיהפכו שוב לתאי גזע לא ממוינים. לאחר מכן אפשר לגרום לתאי הגזע להתמיין לתאים בוגרים מסוגים שונים, כגון תאי לב, עצב או שומן.

המטריצה החוץ תאית עוברת תהליכי עיבוד שונים הכוללים גם פירוק באמצעות אנזימים, כדי שתהפוך לחומר גמיש ונוח לעיבוד הקרוי הידרוג'ל. החוקרים הדגימו בשיטה זו את יכולתם לבנות סוגים שונים של רקמות, ובהן שריר הלב, רקמה שומנית, רקמת אנדותל (התאים שמהם מורכבים כלי הדם) ורקמה עצבית מסוגים שונים. את זהות הרקמות השונות החוקרים הראו באמצעות אפיון של החלבונים שהן מבטאות, ובמקרה של רקמת שריר הלב הם גם הראו שהרקמה יכולה להתכווץ. ואולם החוקרים לא השתילו את הרקמות בבעלי חיים ולא בדקו את תפקודן בגוף, אלא רק בתרבית.

החוקרים הראו גם שכאשר השתילו לעכברים רקמת אומנטום מהונדסת שמקורה מעכבר לעומת רקמה דומה שהופקה מחזיר, רמת התגובה החיסונית נגדה הייתה נמוכה בהרבה. ההצלחה של המחקר הזה מעוררת תקווה שבעתיד הקרוב נוכל להשתמש בטכנולוגיה הזאת לגדל במעבדה שתלים שישמשו לריפוי חולים שזקוקים לכך. ואולם, הדרך לגידול של איבר שלם ומתפקד עדיין ארוכה.

אתגר בטיחותי

אתגר גדול אחד שעדיין עומד לפני החוקרים הוא הוכחת הבטיחות של השתלת רקמות כאלה: הרקמה נבנית בתהליך של מיון תאים שבאופיים הם תאי גזע, והחשש הגדול הוא כי הגנום של תאים כאלה אינו יציב, כלומר ה-DNA שלהם עלול להשתנות בקלות רבה יותר מתאים שכבר התמיינו והתקבעו לסוג ספציפי של תאים. מספיק שישארו בשתל כמה תאים לא ממוינים כדי להגדיל את הסיכוי שהם יתפתחו לגידול סרטני בגופו של המושתל. החוקרים הדגישו את את המספר המועט של תאי גזע לא ממוינים שנותרו אחרי בניית האיבר, אך לא הצליחו לדאוג לכך שלא יישארו כלל תאים כאלה.

בכל רגע נתון כאלף איש בישראל לבדה ממתינים להשתלת איברים ובריאותם ואף חייהם תלויים בתרומת איבר. עד שנוכל לגדל איברים חלופיים במעבדה, תרומת איברים היא הדרך היחידה להציל חיים.