האבא של דולי עושה חשבון נפש: האם להמשיך בשיבוטים?

איאן וילמוט, המדען שיצר את הכבשה המשובטת דולי, מתוודה בראיון שזנח את השיבוט לטובת הפיכת תאים בוגרים לתאי גזע. “הגישה החדשה תאפשר לדברים להתקדם קצת יותר מהר”

מאת סאלי להרמן, סיינטיפיק אמריקן

כשהוא יושב לצד החלון במלון חוף יוקרתי בעיר האף מון ביי שבקליפורניה, בסוודר כחול ובמכנסי חאקי, איאן וילמוט אינו נראה כמו המדען האחראי לאחד הניסויים הדרמתיים ביותר בתולדות הביולוגיה המודרנית. כשהוא ועמיתיו חשפו לעולם ב-1997 את דולי, הכבשה המשובטת, הם הציתו את המחקר בתאי גזע, עוררו יראת כבוד בציבור הרחב, וגרמו לבהלה מפני שיבוטם הקרב והולך של בני אדם. “דולי הפתיעה את כולם”, נזכר תומס זוואקה, ביולוג של תאי גזע במרכז לריפוי תאי וגנטי במכללת ביילור לרפואה. צפרדעים משובטות סירבו לגדול מעבר לשלב הראשנים, והצלחה לכאורה בעכברים התבררה בסופו של דבר כזיוף. על פי הדעה שרווחה אז, שיבוט יונקים בוגרים בעזרת השיטות ששימשו את וילמוט היה בלתי אפשרי מבחינה ביולוגית.

במהלך התבגרותה של דולי, טכנולוגיית השיבוט שיצרה אותה, המכונה השתלת גרעין תא סומטי (SCNT), התפתחה לכדי מיזם מחקר עתיר ממון. מדענים קיוו שיוכלו בסופו של דבר לקחת תא של חולה במחלה קשה כמו מחלת פרקינסון, להעביר את הגרעין שלו לביצית אנושית בלתי מופרית ולשבט תאי גזע עובריים שיושתלו ברקמות שנפגעו אצל החולה ויחדשו אותן. אך המבדקים הקליניים הראשונים עדיין רחוקים מהישג יד, ממשל ארה”ב הטיל איסור על מימון מחקרים בתאי גזע והתחום מתמודד עם מחלוקות אתיות עמוקות ואתגרים טכנולוגיים.

וילמוט בן ה-64 הוא אחד המדענים המובילים שעדיין נותר נאמן בעיקרון לשיטת SCNT, אך הוא מוביל כעת מגמה גוברת והולכת של נטישת התחום לטובת טכנולוגיה חלופית. גישה חלופית זו, שהודגמה לראשונה ב-2006 בידי שיניה יאמאנאקה מאוניברסיטת קיוטו, מחזירה תאים בוגרים למצב דמוי עוברי, המכונה פְּלוּריפּוֹטֶנְטיוּת, שבו רוכשים התאים מחדש את היכולת להתפתח לכל סוג תא. כל מעבדה מצוידת כהלכה יכולה להשתמש בשיטה זו, הפשוטה באופן יחסי. “מעבדה בבית ספר תיכון יכולה לעשות זאת”, אומר ד”ר מהנדרה ראו, מנהל ענף תאי הגזע בתאגיד אינוויטרוג’ן למדעי החיים בקרלסבד שבקליפורניה. גישתו של יאמאנאקה גם מאפשרת למדענים לדלג מעל משוכת אספקת הביציות המסבכת את שיטת SCNT, ולהימנע מבעיות אתיות הנוגעות להשמדת עוברי אדם.

גישה חדשה ופשוטה יותר

הבעיות הטכניות, ולא היעדר ערך מדעי, הן המניעות, ככל הנראה, את נטישת גישת SCNT. וילמוט מתאר את הצעד שהוא עצמו עשה כתוצר לוואי של הזמן הרב שעליו להשקיע במשרתו החדשה כמנהל המרכז הסקוטי לריפוי בעזרת תאי גזע באדינבורו, משרה שקיבל לידיו ב-2007 לאחר כמעט 30 שנה במכון רוזלין הסמוך. עשרים החוקרים הבכירים שעובדים תחתיו במכון דורשים את תשומת לבו, והמשרה החדשה מרחיקה אותו כמעט לגמרי ממחקר אותו הוא מוביל על מחלת לו גריג (ALS). “הגישה החדשה תאפשר לדברים להתקדם קצת יותר מהר”, הוא אומר.

שיטת SCNT דורשת מיומנות גבוהה ביותר וציוד יקר. קל לפגוע בביציות הבלתי מופרות, וקשה לגרום לגרעין הנתרם לפעול בתיאום עם הביצית הפונדקאית. בסתיו 2007 הכריזו חוקרים מאוניברסיטת אורגון על ההצלחה הראשונה בפרימאטים, אך הקבוצה נדרשה ל-304 ביציות מ-14 קופות “רזוס” כדי ליצור רק שתי שורות תאים, שבאחת מהן היה כרומוזום Y פגום. בבני אדם, הקושי לאסוף ביציות טריות עומד אף הוא כמחסום גבוה מאוד, בייחוד משום שעל פי החוק אסור למדענים לשלם לתורמות.

שיטתו של יאמאנאקה, ההופכת תאי עכבר בוגרים לתאים דמויי תאים עובריים, המכונים תאים פלוריפוטנטיים מושרים (iPS), הזרימה דם חדש לרפואת תאי הגזע. בתהליך זה, משתמשים המדענים בנגיפים כדי להחדיר אל תוך התא הבוגר שלושה או ארבעה גנים, המתכנתים אותו מחדש ומחזירים אותו למצבו לפני ההתמיינות. תהליך זה מאפשר לתא להתפתח לכל סוג תא. במהלך כמה חודשים, דיווחו קבוצתו של יאמאנאקה ושלוש קבוצות אחרות על הצלחה בשימוש בתאים אנושיים שמקורם בעור, במפרקים או בערלה של תינוק.

כיום כבר קשה למצוא מעבדה המתרכזת רק בשיבוט עוברי. ג’יימי תומסון למשל, הראשון שגידל בתרבית תאים חיים מעובר אנושי, עבר לאחרונה לנהל מכון המתרכז בעיקר בתאי iPS. על אף שהטכניקה אינה יעילה עדיין, ופחות מאחוז אחד מן התאים נעשים פלוריפוטנטיים, מדענים סבורים שגישת iPS תעמיד מסלול מהיר יותר ליצירת תאים המתאימים לחקר מחלות, ובסופו של דבר גם לריפוין.

השימוש ב-iPS, מתלהב וילמוט, מאפשר לקבוצתו לחקור שורות תאים במקום להיאבק על ייצורן. “כל מה שצריך לעשות זה לקחת כמה תאי עור ממישהו שירש את המחלה, לפזר עליהם קצת ‘אבקת קסמים’ ולחכות שלושה שבועות”, הוא אומר. “והרי לכם תאים פלוריפוטנטיים”.

האם יש טעם להמשיך לשבט?

מדענים עדיין לא מבינים באופן מעמיק כיצד מתרחש התכנות מחדש של תאי iPS. הגנים שהוחדרו עשויים לשמש כמעגל בקרה בסיסי, או להפעיל גנים אחרים. לא ברור גם אם התאים האלה שונים במידה כלשהי מתאי גזע עובריים. איש לא גידל עדיין את שני סוגי התאים זה לצד זה והשווה ביניהם, ומידת ההישרדות לאחר השתלה נותרת עלומה עבור שני סוגי התאים.

תאי iPS עשויים לגרום לביולוגים לנטוש את ההגדרות המקובלות לתאים שעברו התמיינות, אומר זוואקה, שמעבדתו חוקרת מאפיינים של תאי גזע עובריים. ייתכן, הוא אומר, שתא עוברי אינו חייב לעבור את מסלול ההתפתחות המלא כדי להפוך לתא מסוג מסוים. ייתכן שיש סדרה של “בקרי על” שיאפשרו, למשל, לתא עור להפוך לתא עצב בוגר בלי לעבור דרך השלב העוברי.

למרות שעברו למסלול ה-iPS, וילמוט וחלוצים אחרים של תחום השיבוט מתעקשים שיש להמשיך במחקר של תאי גזע. שיטת SCNT סיפקה תובנות חשובות בביולוגיה והיא תמשיך לאפשר לחקור תִכנות ותִכנות-מחדש של תאים מחוץ לגנום. רק תאים עובריים יכולים לענות על שאלות הנוגעות בפוריות ובהתפתחות המוקדמת של עובר אנושי. יש להניח שמדענים גם יסתמכו על SCNT כדי לייצר חיות מעבדה ממחלקת היונקים שישמשו כמודלים למחלות כמו טרשת נפוצה, או ליישומים חקלאיים כמו ייצור חלבונים אנושיים בחלב של בעלי חיים.

אך בעוד המדענים מפנים את תשומת לבם לאפיקים אחרים, קפצו מתנגדי המחקר בתאי גזע על ההזדמנות ויצאו למתקפה. “אין סיבה תקפה לשיבוט אנושי מכל סוג” או להרס עוברים, כתב טוני פרקינס, ממועצת חקר המשפחה. קשה להימלט מן התחושה שמחקרי SCNT דועכים. המחסומים האתיים והמחסור בביציות עדיין מרתיעים. אם iPS יוכיח את עצמו, חוזה וילמוט, ביום מן הימים יהפוך השיבוט לאפיזודה חולפת.

הכתבה המלאה התפרסמה בגיליון אוקטובר של “סיינטיפיק אמריקן “

לידיעה קודמת בנושא באתר הידען: “האבא” של הכבשה דולי חוזר בו מתמיכתו בשיבוט