תאי גזע מושרים שהופקו מעור החולה יוכלו לשקם תאי מוח שנפגעו בגלל מחלת טרשת נפוצה

חוקרים מאוניברסיטת רוצ’סטר בניו יורק הצליחו להפיק תאים שמהם הגוף מפיק את תאי המיאלין שנפגעים במחלות כדוגמת טרשת נפוצה ומחלות עצביות נוספות מתאי עור מושרים

מחקר שפורסם ב-7 בפברואר בכתב העת Stem Cell מראה כי תאי מוח אנושיים שנוצרו באמצעות תכנון מחדש של תאי עור הם בעלי יעילות גבוהה בטיפול בהפרעות מיאלין, משפחה של מחלות הכוללת את מחלת טרשת נפוצה ומחלת ילדות נדירה המכונה pediatric leukodystrophies.

המחקר, לטענת עורכיו, מהווה הנסיון המוצלח הראשון להפיק מתאי גזע פלוריפוטנטים מושרים אוכלוסיה של תאים הקריטיים לאיתות העצבי במוח. במקרה זה, החוקרים השתמשו בתאים שהופקו מעור אנושי והשתילו אותו בבעלי חיים המשמשים מודל למחלות מיאלין.

“המחקר תומך ביכולת של תאי גזע מושרים כמקור יעיל ואפשרי של תאים לטיפול בהפרעות מיאלין, אומר החוקר מהמרכז הרפואי באוניברסיטת רוצ’סטר, הנוירולוג סטיבן גולדמן, החוקר הראשי. “למעשה נראה כי תאים שנגזרו ממקור זה הם יעילים לפחות כמו אלו שנוצרו מתאי גזע עובריים.”

התגלית פתחת דלת לטיפולים חדשים בתאי גזע מושרים למגוון מחלות נוריולוגיות המאופיינות ע”י אובדן של אוכלוסית תאים ספציפית במערכת העצבים המרכזית, הקרויים מיאלין. כמו הבידוד בחוטי החשמל, המיאלין הוא רקמה שומנית המבודדת את הקשר שבין תאי העצב ומבטיחה את ההעברה החלקה של האותות מתא אחד לתא שני. כאשר רקמת המיאלין נפגעת, התקשורת בין התאים משתבשת או אפילו אובדת.

המחלה המפורסמת ביותר הקשורה להפרעת מילאין היא הטרשת הנפוצה, שבה מערכת החיסון של הגוף עצמו תוקפת והורסת את המיאלין. אובדן המיאלין הוא גם המוקד של סדרת מחלות קטלניות המכונות pediatric leukodystrophies התוקפות ילדים. בעוד שבאופן אישי היא מחלה נדירה, במצטבר מאובחנים בה אלפי ילדים מדי שנה ברחבי העולם.

המקור לתאי המיאלין הוא במוח ובעמוד השדרה הוא סוג של תאים המכונים אוליגודנדרוציטים (oligodendrocyte) אוליגודנדרוציטים, בתורם, הם צאצאים של תאים אחרים המכונים תאי קדם אוליגודנדרוציטים או OPC.

הפרעות מיאלין נחשבו זמן רב כמטרה לטיפול מבוסס תאים. לפי התיאוריה, אילו ניתן היה להשתיל תאי OPC בריאים למוח החולה או הפצוע, אזי התאים הללו עשויים להיות מסוגלים לייצר אוליגודנדרוציטים חדשים המסוגלים לשקם את המיאלין האבוד, וכך להפוך את הנזקים הנגרמים ע”י המחלות.

ואולם יש מספר מכשולים שצריך להתגבר עליהם. אתגר אחד הוא שה-OPC הינם תא בוגר במערכת העצבים המרכזית ומופיע בשלב מאוחר של ההתפתחות. “בהשוואה לעצבים שהם בין התאים הראשונים שנוצרים בהתפתחות האדם, יש הרבה שלבים וצעדים רבים הנדרשים כדיליצור את תאי הגליה כדוגמת ה-OPC” אומר גולדמן. “תהליך זה דורש הבנה של הביולוגיה הבסיסית ואת ההתפתחות הנורמלית של תאים אלו ואז רק נוכל לשחזר את הרצף המדויק הזה במעבדה.”

אתגר גדול נוסף היה זיהוי המקור האידאלי לתאים אלה. מרבית החוקרים בתחום התמקדו בתאים שנגזרו מתאי גזע עובריים ומתאי רקמה מתמחים. בעוד החוקרים שישתמשו בתאים אלה הפיקו תובנה חיונית על הביולוגיה של תאי הגזע, מקורות אלה לא נחשבים אידאלים לענות על הדרישה כאשר ריפוי מבוסס תאים יהפוך נפוץ יותר.

התגלית בשנת 2007 לפיה תאי עור ניתנים לתכנות מחדש עד לנקודה שבה הם חוזרים למצב ביולוגי המקביל לתאי גזע עובריים – תאים המכונים תאי גזע מושרים, מייצגים מסלול חדש קדימה עבור המדענים. מכיוון שתאים אלה, הנוצרים מתאי העור של החולה עצמו – מותאמים גנטית לחולה, הסבירות של דחית ההשתלה יורדת משמעותית. תאים אלה גם מבטיחים מקור אינסופי של חומר שממנו ניתן להפיק את התאים הדרושים לריפוי.

הצוות של גולדמן היה הראשון שהצליח בשליטה על התהליך המורכב של שימוש בתאי גזע מושרים כדי לייצר OPC. תהליך זה אורך זמן רב. לקח לגולדמן ולאנשיו ארבע שנים לאתר את כימיקל האיתות הנדרש כדי לתכנת, להפיק ובסופו של דבר לטהר תאי OPC בכמות משמעותית כדי להשתילם בחיות הניסוי וכל הכנה כזו דרשה כמעט שישה חודשים משלב תא העור ועד להשתלת אוכלוסיה של תאי קדם מיאלין.

ברגע שהצליחו בזיהוי והפקת OPC מתאים מושרים הם פיתחו את היכולת של התאים הללו לבנות תאי מיאלין חדשים כאשר הושתלו לעכברים בעלי leukodystrophy תורשתית השוללת מהם את היכולת לייצר מיאלין.

הם מצאו כי תאי ה-OPC מתפשטים בכל המוח ומתחילים לייצר מיאלין. הם ראו כי תאי OPC הנגזרים מתאי הגזע המושרים עושים זאת במהירות, בקלות וביעילות גדולות יותר מאשר תאים שנגזרו מרקמה עוברית. בעל החיים גם היה חופשי מכל גידול סרטני, תופעת לוואי מסוכנת פוטנציאלית בכמה משיטות הריפוי בתאי גזע, והם גם שרדו זמן רב יותר מאשר עכברים בעלי אותם מחלות שלא קיבלו טיפול.

“האוכלוסיה החדשה של ה-OPC ושל האוליגודנדרוציטים היתה צפופה, נפוצה ושלמה” אומר גולדמן. “למעשה תהליך השבת המיאלין נראה מהיר ויעיל יותר מאשר מכל מקורות התאים האחרים.”

השלב הבא בהערכת התאים הללו – ניסויים קליניים עשוי להיות בקרוב. גולדמן, ביחד עם צוות חוקרים וקלינאים מרוצ’סטר, סירקוז ובאפלו מוכנים להתחיל בטיפול ב-OTC לחולי טרשת נפוצה. קבוצה זו, המכונה קונסורציום הטרשת הנפוצה במדינת ניו יורק (Upstate MS Consortium) קיבל אישור למימון ממועצת מדעי תאי הגזע של מדינת ניו יורק. בעוד המחקר הראשוני של הקונסורציום – השלב הראשון שאמור להתחיל ב-2015 – יתמקד בתאים שנגזרו ממקורות של רקמות, גולדמן מצפה כי תאי OPC נגזרים מתאי גזע מושרים יכללו בסופו של דבר בפרויקט זה.

להודעה של החוקרים