כיצד "מחליטים" תאי הגזע לאיזו רקמה להפוך?
בשלבי ההתפתחות הראשונים, תאי הגזע העובריים מסוגלים להתמיין לכל סוג של רקמה בגוף. כיצד בוחרים התאים לאיזה סוג של רקמה להפוך, ומה קורה כאשר מתרחשות תקלות?
החיים מציבים אותנו לא פעם בצמתים שבהם אנו נדרשים לקבל החלטות. בכל פעם שאנו מקבלים החלטה כזאת, אנו בוחרים לעצמנו מסלול התפתחות אחד, ובה בעת מוותרים על מסלולים רבים אפשריים, שיותר לא נוכל לחזור אליהם. בתהליך ההתפתחות וההתמיינות מוצאים תאי הגזע העובריים את עצמם במספר צומתי החלטה כאלה.
עובר מתפתח מתחיל מתא אחד שנחלק לשני תאים, שנחלקים לארבעה תאים, וכך הלאה. עתידו של כל תא בהמשך תהליך התפתחות העובר תלוי בתזמון מורכב של אירועים מולקולריים (“החלטות“), אשר מושפעים בין היתר מעיתוי ומסדר תהליכי התקשורת שבין התאים, וכן ממידת הקירבה של התא ש“מקבל את ההחלטה“ לתאים אחרים.
תאים עובריים בכלל, ותאי גזע בפרט, משתנים, מתפתחים ומתמיינים ללא הרף. התקשורת המולקולרית שהם מקיימים ביניהם משפיעה על התפתחותם ועל גורלם כשהם מקבלים שורה של החלטות שהופכות תא אחד, הביצית המופרית, למיליארדי תאים הנחלקים לאלפי סוגי תאים שונים. בשלבים המוקדמים ביותר של התפתחות העובר יכול תא הגזע העוברי לבחור לעצמו מסלול התפתחות מבין מספר רב של מסלולים אפשריים.
מה אהיה כשאהיה גדול?
כמו ילד שחושב על מה שיהיה ”לכשיהיה גדול“, ורואה את כל האפשרויות פתוחות לפניו, תא גזע עוברי יכול לפנות למסלולי התפתחות שיובילו אותו, למשל, ל“קריירה“ של תא בשריר הלב, או תא דם, או תא עצב, או תא עור, ועוד אפשרויות רבות ומגוונות.אבל עם האפשרויות הפתוחות באות גם הסכנות: החלטות שגויות של התאים האלה עלולות לגרום לאורגניזם השלם בעיות בריאות משמעותיות.למשל, כאשר תאים האמורים להתפתח, להתמיין וליצור את שריר הלב מעבירים ביניהם מסרים שגויים, עלול הדבר להוביל למחלות לב מולדות. המדענים סבורים, שאם נבין את מסלולי ההתפתחות התקינים של תאים עובריים, נוכל אולי לתקן או אפילו למנוע את הטעויות לפני שהן מתפתחות וגורמות מחלות.
לב העניין
הלב שואב חמישה וחצי ליטרים דם, שלוש פעמים בדקה, ומזרים אותם דרך כל הגוף. גם כשאנחנו ישנים, שרירי הלב עובדים במאמץ הגדול פי שניים מזה של שרירי הרגליים של אדם רץ. הלב הוא האיבר הראשון שמתפתח בעובר, והוא ממשיך לפעום מהפעימה הראשונה ועד סוף החיים, בממוצע יותר משניים וחצי מיליארד פעמים. התפתחות, התמיינות וסרטן סוגי ההחלטות שמקבלים תאי גזע עובריים בתהליך ההתמיינות דומים במידה מסוימת להחלטות שמקבלים תאים בוגרים, העלולות להפוך אותם לתאים סרטניים. גם כאן חיים ומוות נתונים ביד התקשורת המולקולרית.
אותות תקשורת בעוצמה לא נכונה, בעיתוי הלא מתאים, עלולים לגרום לכך שהתא יקבל החלטות לא נכונות. למשל, כאשר תא בוגר מחליט בטעות להמשיך ולהתרבות, כאילו הוא עדיין תא עוברי, הוא גורם, למעשה, להתפתחות של גידול סרטני העלול להיות קטלני. במילים אחרות, הכל תלוי בעיתוי. התרבות היא תהליך רצוי ברקמה עוברית, אך מאוד לא רצוי ברקמה בוגרת. הבנה טובה יותרשל התקשורת המולקולרית שגורמת להחלטה גורלית זו עשויה, אולי, בעתיד, להציע דרכים חדשות למניעת התפתחותם של גידולים סרטניים.
