מדענים יצרו קוצב-לב ביולוגי חי בתוך הגוף

מדענים תכנתו מחדש תאי לב רגילים בלב פועם, וגרמו להם להפוך לקוצב-לב ביולוגי בתוך הגוף

שימו את כף ידכם לרגע על החזה, בצד שמאל. מרגישים את פעימות הלב? לטובתכם, אני מקווה שכן. זהו אחד האיברים המופלאים בגוף: השריר היחיד הפועל כל שנייה, כל שעה וכל יום מהלידה ועד המוות. בכל פעם שהוא מתכווץ, הוא מזרים את הדם דרך הגוף כמו משאבה. את קצב ההתכווצויות קובעים תאים המכונים ‘תאים קוצבי לב’, המאותתים לשאר תאי השריר שמסביבם להתכווץ ברגע הנכון.
קוצב הלב המלאכותי הראשון בהיסטוריה. המקור: פרופ’ מרקו טורינה.

קוצב הלב המלאכותי הראשון בהיסטוריה. המקור: פרופ’ מרקו טורינה.

מה קורה אם התאים קוצבי-הלב אינם מצליחים לבצע את פעולתם? במקרה זה, מוזעקים הרופאים והמהנדסים הביו-רפואיים, ומשתילים סוג של שעון אלקטרוני – קוצב לב מלאכותי – המסדיר את פעילות הלב. מדובר בניתוח שאינו פשוט ומלווה בסיכונים, והגוף עצמו מנסה לדחות את המכונה הזרה מתוכו. ואם זה לא מספיק, הרי שקוצב הלב המלאכותי נוטה להתקלקל בקלות רבה מדי, ובעל משך פעולה מוגבל לפני שנגמרת לו הסוללה. ברור שזו אינה דרך טיפול אופטימלית.

אבל מה אם היינו יכולים ליצור קוצב-לב ביולוגי?

קבוצת חוקרים ממכון הלב של קידר-סיני פיתחה לאחרונה וירוס המסוגל לתקוף תאי לב רגילים ולהפוך אותם ל- ‘תאים קוצבי לב’. הווירוס נושא גן המכונה Tbx18, ומחדיר אותו לתוך תאי הלב. התאים מתפתים לשלב את הגן החדש בקוד הגנטי שלהם, ובאופן שאינו מוסבר לגמרי, עוברים שינוי דרמטי כתוצאה מכך: הם מצמצמים את רוחבם ועוביים, נהיים דקים יותר ורוכשים את היכולת להנחות את יתר התאים מסביבם כיצד ומתי להתכווץ. במילים אחרות, הם הופכים ל- ‘תאים קוצבי לב’.

הווירוס נוסה לראשונה על חזירי ים הסובלים מאי-סדירות בכיווץ הלב. החוקרים הזריקו אותו ישירות לגופם של המכרסמים הקטנים, והוא הצליח להגיע לאזורים הנכונים בלב ולהפוך חלק מהתאים לקוצבי לב ביולוגיים חיים. חמישה מתוך שבעת חזירי הים המטופלים, זכו מחדש בפעימות לב סדירות וטבעיות, מבלי השתלת קוצב לב מלאכותי.

חשוב לציין שקוצבי לב ביולוגיים נוצרו כבר בניסויים קודמים, אך במקרה זה הם נוצרו ישירות בתוך הגוף החי והשתלבו בתוכו כך שלא ניתן היה להבדיל ביניהם לבין התאים קוצבי הלב המקוריים. כדי לגרום לפלא להתרחש, החוקרים היו צריכים להחדיר רק גן אחד בלבד לתוך התאים – עובדה שעשויה להקטין את החשש מפגיעה בתאים המתוכנתים מחדש.

המחקר מעיד על כניסתנו לעידן חדש, בו המכונות שמוחדרות לגופנו הופכות להיות ביולוגיות בטבען. אם בעבר היינו זקוקים לקוצב לב מלאכותי, הרי שעתה אנו משתמשים במכונה זעירה – בווירוס – כדי לתכנת מחדש את הלב וליצור בו מכונות חיות: קוצבי לב ביולוגיים. אם יוכח שמדובר בתהליך תכנות בטוח גם לבני-אדם, הרי שייתכן שנוכל לזנוח את קוצבי הלב החשמליים לאנחות, וליהנות מיכולתנו לשחזר את עלומיו של הלב ולהצמיח מחדש את קוצבי הלב שאבדו לו לעת זקנה.