תכנות מחדש של תאים / ריאן ברדלי

לתפוס פיקוד על תאי הגוף באמצעות מעיכתם

לו היינו יכולים בדרך כלשהי לגרום לתאי הגוף שלנו למלא את פקודותינו, הם היו עשויים לייצר בשבילנו אינסולין, לתקוף גידולים סרטניים ולבצע משימות מועילות אחרות. אבל קשה להשתלט על תא. השיטות המשמשות אותנו כיום לחדור את דופנות התא כרוכות בהפעלת נגיפים, פעולה הנוטה לגרום לתא נזק תמידי.

חוקרים במכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס (MIT) פתרו את הבעיה הזאת באקראי ב-2009. החוקרים השתעשעו בהחדרת מולקולות גדולות וחלקיקי-ננו לתוך תאים באמצעות אקדח מים מיקרוסקופי. עיקר מאמציהם היה לנסות להכניס לתא דברים שעשויים לשנות את התנהגותו בלי לחסל אותו. המהנדס הכימי ארמון שַׁרֵי שם לב שכמה מן התאים שנורו באקדח המים התעוותו לרגע קט, ושברגע העיוות החומר שהמדענים ניסו להכניס לתא אכן חדר פנימה. “מתברר שכשמעוותים את צורתו של תא במהירות גדולה דיה, אפשר לשבור את קרום התא באופן זמני,” אומר שַׁרֵי. אבל אקדח המים היה מכשיר גס מדי. החוקרים היו זקוקים לדרך עדינה יותר למעיכת התאים.

שַׁרֵי, שעבד בהנחייתם של קְלַאוְוס פ’ גֶ’נסֶן, מייסד תחום המִיקְרוֹפלואידיקה [זרימת נוזלים בצינורות מיקרוסקופיים] וחלוץ הביו-טכנולוגיה רוברט ס’ לנגר, פיתחו שבב-מיקרו של סיליקון וזכוכית שבו צרובות תעלות זעירות שבהן יכולים לשוט תאים. התעלות הולכות ונעשות צרות בהדרגה עד שרוחבן קטֵן מקוטר התאים עצמם. מכיוון שהתאים גמישים, הם נדחקים ועוברים בתעלות הצרות. במהלך ההידחקות הזאת, לרגע קט נפערים בקרומיהם חורים. החורים זעירים, אבל הם רחבים דיים כדי לאפשר כניסה של הרבה מולקולות המסוגלות לשנות את התנהגות התאים: חלבונים, חומצות גרעין ואף צינוריות-ננו פחמניות. השיטה פועלת אפילו על תאי גזע ועל תאי מערכת החיסון שהיו רגישים מדי לטיפול בשיטות האחרות. “נדהמנו לגלות כמה רבים סוגי התאים שהגישה הזאת מתאימה להם,” אומר שַׁרֵי.

מאז התגלית המקורית, פיתחה קבוצת המחקר 16 שבבים שונים של מערכי תעלות המתוכננים למעוך תאים מסוגים שונים. עוד שבבים מצויים בפיתוח, והמתקן כולו, שמסוגל כבר לעבד 500,000 תאים בשנייה, מוסיף להשתכלל במהירות וביעילות. החוקרים הקימו חברה מסחרית שנועדה לשווק את השיטה, SQZ Biotech שמה, ומדענים בצרפת, בגרמניה, בהולנד ובבריטניה יתחילו בקרוב להשתמש במוצריה.

הכתבה התפרסמה באישור סיינטיפיק אמריקן ישראל