פריצת דרך בחקר תאי גזע

שני מאמרים התפרסמים היום (1 במרס) באתר האינטרנט של כתב העת Nature מדווחים על הישג חשוב בחקר תאי גזע. במעבדתו של החוקר אנדרס נאג'י (Dr. Andras Nagy), בבית החולים "הר סיני" שבניו יורק ובמעבדתו של קיסוק קאג'י (Keisuke Kaji) באדינבורו, הצליחו החוקרים להפוך תאים בוגרים של עכברים לתאים המתנהגים כמו תאי גזע, על ידי שימוש בשיטה חדשה שאינה מצריכה הובלת גנים על ידי נגיפים.

השיטה, שזכתה כבר לכינוי "שק-קמח" (Piggy-back) מבוססת על מקטע דנ"א הנקרא טרנספוזון (Transposon). הטרנספוזון מופיע אצל אורגניזמים רבים ונחשב עד כה כגורם למוטציות. באופן לא רשמי, קוראים לו "הגן הקופץ", בגלל תכונתו המיוחדת לעבור מנקודה לנקודה בגנום. תכונה זו נוצלה עתה בידי החוקרים והעניקה לטרנספוזון תפקיד חדש וחשוב ברפואת העתיד. המדענים עשו בו שימוש כשליח הנושא ארבעה גנים אל הגנום של התא אותו מבקשים להפוך לתא גזע. אלו הם גנים שזוהו כבעלי תפקיד בהפיכת תא בוגר לתא שמתנהג כמו תא גזע. כאשר הטרנספוזון מעביר את אותם גנים לתא העור של העכבר, התא מתחיל להתמיין לתאים שונים ברקמה, ממש כמו תא גזע עוברי.

תאי גזע עובריים נחשבים להבטחה הגדולה של מדעי הרפואה. תאים אלו מופיעים בשלבים הראשונים של התמיינות הביצית המופרית ואחראים להתפתחות העובר. תאי גזע עובריים הופכים את הביצית מופרית לאורגניזם שלם על כל חלקיו בזכות יכולתם הייחודית להתמיין לכל סוג של תא בגוף. לאחר שיוצא העובר לאוויר העולם, אין בגופו עוד תאי גזע עובריים ותאיו נחשבים עתה לתאים בוגרים, כלומר תאים המסוגלים רק להכפיל את עצמם.

חקר תאי הגזע שם לעצמו למטרה לפתח שיטה שבאמצעותה ניתן יהיה להזריק לאדם חולה תאי גזע עובריים ולגרום לתאים להתמיין ברקמה שנפגעה כתוצאה מהמחלה. מחלות רבות, כגון אלצהיימר, פרקינסון וסוכרת נעורים, מתבטאות במותם של תאים ברקמה כלשהי בגוף. "התנעה מחדש" של תהליך התמיינות התאים יכול לגרום לנסיגת המחלה.

פריצת הדרך הקודמת

הגילוי החשוב ביותר של שנת 2008 בתחום זה, ואולי בעולם המדע בכלל, היה הפיכתם של תאי עור לתאים המתנהגים כמו תאי גזע (iPS - Induced pluripotent stem cells). היה זה אחד מאותם גילויים המשנים באחת את כיוון המחקר. עד לאותו גילוי, עסקו רוב המעבדות בחקר תאי גזע שמקורם בעוברים עצמם. ההנחה הייתה שבעתיד ניצור בנק של תאי גזע עובריים - שיופקו מדם טבורי, מעוברים שהוצאו בהפלה מלאכותית ומעוברים "עודפים" שנותרו לאחר הפרייה חוץ-גופית. שני האתגרים העיקריים שצפו מדענים היו אלה: הצורך למצוא שיטה שתשלוט על התמיינות תאי הגזע ותוודא שהם מתמיינים לתאים ברקמה הפגועה; וההתמודדות עם גורמים שמרנים, שמחו על השימוש בעוברים לצורכי מחקר.

ואז הגיע חודש ינואר 2008. בחודש אחד התפרסמו שלושה מאמרים שטרפו את הקלפים בעולם המדע. לא עוד חיפוש אחר עוברים עודפים מהם יופקו התאים יקרי הערך. המדענים מצאו שיטה להפוך תא בוגר לתא המתנהג כמו תא גזע עוברי. השיטה התבססה על העברת מספר גנים, המעוררים את התכונה העוברית שבתא, כלומר התכונה להתמיין לתאים שונים ברקמות שונות. הצרה היחידה הייתה שכדי להעביר את הגנים לתא הבוגר, נאלצו המדענים להשתמש בשליח. השליח הזה היה רטרו-וירוס, נגיף שבמידה ויוזרק לגופו של אדם, עלול לגרום למחלות נוספות ולשינויים בהרכב הדנ"א.

המחקר של מעבדת נאג'י מצא דרך לעקוף גם את הבעיה הזו. מעתה ניתן להשתמש בטרנספוזון ואין עוד צורך ברטרו-וירוסים, מכשול נוסף הוסר מדרכם של החוקרים. "כולנו תקווה שתאי הגזע שיצרנו עתה ישמשו בסיס לטיפול במחלות שאין להן כרגע מרפא" כתב נאג'י בהקדמתו למאמר. המדען איאן וילמוט, מחשובי הגנטיקאים בעולם, אמר לכתב סוכנות הידיעות רויטרס כי "ההישג הנוכחי, לצד הישגים קודמים והעבודה המדעית הנעשית כעת, נותן בסיס לתקווה שנעמוד בקרוב בהבטחה להעניק טיפול באמצעות תאי גזע למחלות ניווניות". כולנו שותפים לתקוות.