תארו לכם מציאות שבה אדם שאיבד את יכולת ההליכה בעקבות מלחמה, תאונה או פציעה, עובר ניתוח וקם מחדש על רגליו. צוות מדענים וחוקרים מישראל מקרב את החלום למציאות. לפני שלוש שנים הצליח צוות החוקרים מאוניברסיטת תל אביב להנדס לראשונה חוט שדרה אנושי במעבדה. מאז התקדמו הדברים במהירות, ותוצאות הניסויים בבעלי חיים הראו הצלחות חסרות תקדים. עכשיו, כך נודע ל-ynet, מתקרב שלב המבחן האמיתי: ניתוח ראשון בבני אדם, שעשוי להחזיר משותק לעמוד על רגליו בתוך כשנה.
מאחורי הפיתוח עומד פרופ' טל דביר, ממרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית, ראש מרכז הננו-טכנולוגיה באוניברסיטת תל אביב והמדען הראשי של חברת הביוטק מטריסלף. החברה הוקמה בשנת 2019 על בסיס הטכנולוגיה המהפכנית להנדסת איברים שדביר וצוותו פיתחו באוניברסיטה, במסגרת הסכם רישיון שנחתם באמצעות רמות, חברת המסחור של אוניברסיטת תל אביב.
צפו בהסבר של פרופ' טל דביר אודות ההליך:
מטריסלף - השתלת חוט שדרה אנושי
"חוט השדרה מורכב מתאי עצב שמעבירים סינגלים חשמליים מהמוח אל כל האזורים בגוף. ההחלטה מתקבלת במוח, הסיגנל החשמלי עובר מהמוח אל חוט השדרה, ומשם יוצאים נוירונים שמפעילים את השרירים בכל אזור בגוף, מסביר פרופ' דביר. "כאשר חוט השדרה נקרע בעקבות טראומה, כתוצאה מתאונת דרכים, נפילה או פציעה בקרב, השרשרת הזאת נקטעת. תחשוב על כבל חשמל שנחתך: כששני החלקים לא נוגעים, הסיגנל החשמלי לא עובר. הכבל לא יעביר חשמל, ואותו אדם פשוט לא יוכל להעביר את הסיגנל מעבר לפציעה".
כאן טמון הקושי הגדול. מדובר באחת מהפציעות הבודדות בגוף שאין להן יכולת רגנרציה טבעית. "הנוירונים הם תאים שלא מתחלקים ולא מחדשים את עצמם. הם לא כמו תאי עור, שמסוגלים להשלים את עצמם כשנפצעים. הם דומים לתאי לב: ברגע שיש נזק, הגוף לא מצליח לשקם אותו", מסביר פרופ' דביר, "לכן הנזק הזה רק הולך ומחמיר עד שהוא מגיע בשלב מסוים להתייצבות. הוא לא ממשיך לגדול, אבל גם כך הוא כבר משמעותי מאוד.
"בהמשך כל האזור הופך לצלקתי. הנוירונים כבר לא יכולים להעביר את הסיגנל החשמלי בצורה פשוטה מלמעלה למטה, והאדם נעשה משותק מאזור הפגיעה ומטה. אם הפגיעה נעשה בצוואר, ארבע הגפיים יהפכו למשותקות. אם באזור המותניים, הרגליים לא יזוזו, וכן הלאה".
ליצור במעבדה חוט שדרה אנושי
את העבודה על פיתוח הטכנולוגיה התחיל פרופ' דביר כבר לפני מספר שנים, אז היא שומשה בתחום הלב ורקמות אחרות. רק בשנת 2018 החלו צוות החוקרים ליישם אותה גם בנושא חוט השדרה. לדבריו, הרעיון פשוט להבנה אך מורכב לביצוע. "המטרה היא לבנות חתיכה קטנה של חוט שדרה שתתנהג אותו דבר כמו חוט שדרה אמיתי. שנוכל לקחת את אותה רקמה מהונדסת ולהשתיל אותה במקום האזור הפגוע. אנחנו מנקים את כל הצלקת שנוצרה, מכניסים את הרקמה, ובסופו של דבר מתרחש איחוי בין הרקמה החדשה לבין האזורים שמעל ומתחת לפציעה.
הוא מוסיף: "אם אנחנו חוזרים לדימוי של הכבל החשמלי הקרוע, במצב הנתון יש לנו שתי חתיכות קרועות של כבל שיודעות להעביר חשמל, אבל יש ביניהן פער. ברגע שמכניסים מוליך לאזור הזה, מאפשרים לשני הצדדים להמשיך ולתקשר. זה מה שאנחנו עושים עם הרקמה הקטנה שאנחנו מהנדסים. אנחנו פשוט מייצרים את הרקמה הזאת ומשתילים אותה באזור הפגוע כדי שיהיה איחוי, והסיגנל החשמלי יוכל לעבור כמו שצריך".
פרופ' טל דביר: "אנו לוקחים רקמת שומן מהמטופל, ממנה מופרדים חומרים שונים דוגמת קולגנים וסוכרים. על בסיס חומרים אלה אנו בונים ג'ל מיוחד. אנחנו לוקחים את התאים שהפכנו לתאי גזע עובריים, מכניסים אותם לתוך הג'ל הזה, ומחקים את ההתפתחות העוברית של חוט השדרה"
איך עושים את זה בפועל?
פרופ' דביר מסביר כי כשמדובר ברקמות שמעבירות סיגנל חשמלי, הן חייבות להיות רקמות מותאמות אישית. "ברגע שהן מגיעות ממקור אחר ונשתיל אותן, עלולה להיווצר תגובה של מערכת החיסון. הגוף לא מכיר את אותם תאים, ואז גם אם הרקמה טובה, המערכת החיסונית יוצרת שכבה סביב השתל, שכבה פיברוטית שמורכבת מקולגן וחומרים נוספים. הבעיה היא שהשכבה הזו מפריעה לסיגנל החשמלי לעבור. זה קורה כמעט בכל שתל שאנחנו מכניסים לגוף – שתלי חזה, קוצבי לב. אבל כשמדובר ברקמה שצריכה להעביר חשמל, השכבה הזו מבודדת ופוגעת בתפקוד".
כדי להתגבר על כך, הצוות בחברת מטריסלף נדרש לפתרון פרסונלי. "אנחנו לוקחים תאי דם מהמטופל עצמו. תאי דם כמובן אינם נוירונים, אבל אנחנו משתמשים בטכנולוגיה שזיכתה את מפתחיה בפרס נובל בשנת 2012. אנחנו מבצעים תהליך שנקרא ריפרוגרמינג - הנדסה גנטית של התאים, שבסופו הם מתנהגים כמו תאי גזע עובריים. כלומר, הם מקבלים את היכולת להפוך לכל סוג תא בגוף".
בתוך כשנה: השתלת חוט שדרה במטופל ראשון
בשלב הבא, מסביר פרופ' דביר, המטרה היא ליצור רקמה שלמה. "רקמה היא לא רק תאים. אם ניקח תאים, אפילו נוירונים מצוינים, ונזריק אותם, הם לא יהפכו לרקמה. הם תאים בודדים שימותו. הם חייבים להיות מסודרים ומאורגנים".
כדי להימנע מכך, צוות החוקרים לוקחים רקמת שומן מהמטופל, ממנה מופרדים חומרים שונים דוגמת קולגנים וסוכרים. על בסיס חומרים אלה הם בונים ג'ל מיוחד. "מה שיפה בג'ל הזה שהוא גם פרסונלי, בדיוק כמו התאים. אנחנו לוקחים את התאים שהפכנו לתאי גזע עובריים, מכניסים אותם לתוך הג'ל הזה, ומחקים את ההתפתחות העוברית של חוט השדרה".
כך נוצר בסופו של דבר שתל תלת-ממדי שלם. "בסוף התהליך אנחנו לא רק הופכים את התאים לנוירונים מוטוריים, כי כמו שאמרתי, תאים לבד לא יעזרו לנו - אלא לרקמה תלת-ממדית: רשתות נוירונליות של חוט שדרה. אחרי חודש מתקבל שתל תלת-ממדי, עם המון נוירונים שמעבירים סיגנל חשמלי. את הרקמות התלת-ממדיות האלה אנחנו משתילים באזור הפגוע".
כדי לבחון אם הפיתוח באמת עובד, החוקרים התחילו בחיות מעבדה, ושם קרה הדבר המדהים. "הראינו שאנחנו יכולים לטפל בחיות עם פציעה כרונית. לא חיות שנפצעו זה עתה, אלא כאלה שחיכינו מספיק זמן, כמו בנאדם שנמצא יותר משנה אחרי פציעה. יותר מ-80% מהחיות חזרו ללכת בצורה מושלמת".
פרופ' טל דביר: "החלטנו כמובן שהמטופל הראשון יהיה ישראלי. מבחינתי אין ספק שהמטופלים הראשונים יהיו ישראלים, גם כי אנחנו ישראלים והטכנולוגיה הזו פותחה כאן, וגם כי אני סומך על המנתחים הישראלים שיעשו את זה בצורה הטובה ביותר"
כעת, כאמור, עומד המחקר לפני השלב הבא והמרגש - השתלת חוט שדרה בבני אדם. "הגשנו את התוצאות למשרד הבריאות בישראל, הסברנו מה אנחנו עושים, ולפני חצי שנה קיבלנו אישור עקרוני להתחיל ניסויי חמלה בשמונה אנשים. החלטנו כמובן שהמטופל הראשון יהיה ישראלי. מבחינתי אין ספק שהמטופלים הראשונים יהיו ישראלים, גם כי אנחנו ישראלים והטכנולוגיה הזו פותחה כאן, וגם כי אני סומך על המנתחים הישראלים שיעשו את זה בצורה הטובה ביותר. מאז כבר קיבלנו אישור עקרוני נוסף ממשרד הבריאות להתחיל את התהליך של לקיחת הדם לכשיימצא ויאושר המטופל הראשון".
האם יש מגבלות?
"הטכנולוגיה היא טכנולוגיה שמתאימה לאנשים משותקים בצורה כרונית כבר הרבה מאוד זמן. אבל כדי שלא נתחיל אם המקרים הקשים ביותר, נתחיל ממטופלים שהפציעה יחסית טריה (עד כשנה). אחרי שנוכיח שהטיפול עובד - הכול פתוח, נוכל ללכת לכל פציעה. בשלב הזה, יהיו קריטריונים שנצטרך לשבת ולקבוע אותם, גיל המטופל ואיפה הוא משותק. אבל בסופו של דבר, אני מאמין שהטכנולוגיה תהיה טובה לכל המשותקים".
מאחורי המהלך עומדים אנשי מפתח נוספים. מנכ"ל החברה הוא גיל חכים, פרופ' דביר עצמו ייסד את מטריסלף יחד עם ד"ר אלון סיני, ואת הפיתוח המדעי מובילה ד"ר תמר הראל-אדר עם הצוות שלה. "הם הצליחו להביא אותנו כל כך מהר למצב של קבלת האישורים - וזה מדהים", מסכם פרופ' דביר.
