סיקור מקיף

חזירים, צפרדעים וילדים שמצמיחים אצבעות מחדש

באופן מפתיע, קיים בסיס מדעי ליכולת הגידול מחדש של אצבעות – גם בבני-אדם

שממית זנב עלה - משילה את זנבה ומצמיחה אותו מחדש.   <a href="https://depositphotos.com. ">המחשה: depositphotos.com</a>
שממית זנב עלה – משילה את זנבה ומצמיחה אותו מחדש. המחשה: depositphotos.com

לי ספיבאק היה עובד פשוט בחנות תחביבים, עד שאצבעו נקלעה בטעות בלהביו של מטוס שעשוע. התוצאה לא הייתה משעשעת: ספיבאק איבד כמעט שני סנטימטרים מאצבעו. רופאיו היו בטוחים שסיפורה של האצבע האבודה יסתיים בפח האשפה. כלומר, אם אפשר היה למצוא אותה בכלל.

"אנחנו לא יודעים לאן נעלמה החתיכה." הודה ספיבאק מאוחר יותר בריאיון.

הפצוע לא איבד תקווה. בצר לו, הוא פנה לאחיו, שהיה במקרה גם בעליה של חברה לשיקום רקמות. האח הטוב שלח לו אבקה יוצאת-דופן – "אבק פיות", בלשונו של ספיבאק עצמו. ספיבאק טבל את הגדם באבקה מדי יום, במשך עשרה ימים.

והאצבע, מעשה פלאים, גדלה מחדש.

"כבר בפעם השנייה ששמתי את האבקה, יכולתי לראות גדילה. כל יום היא התארכה יותר. לבסוף היא נסגרה והייתה לאצבע," סיפר ספיבאק[1]. "לקח בערך ארבעה שבועות לפני שנסגרה לגמרי… תחושה מלאה, תנועה מלאה."

הסוד שבאבקה? חומר שהופק מהתאים מדופן שלפוחית השתן של חזיר. לפי החברה, מדובר ב- 'מטריקס חוץ-תאי': רקמת חיבור הקיימת בכל רחבי הגוף, ומכילה פקטורי גדילה שמנחים את התאים, ובכן, לגדול. בזכות האבקה, התאים באצבעו של ספיבאק נמנעו מיצירת רקמת צלקת, והתרכזו בחלוקה מהירה ובהתמיינות לסוג התאים הנכון, על מנת לשחזר את העצבים, העצם, העור – ואפילו את הציפורן.

באופן מפתיע, קיים בסיס מדעי ליכולת הגידול מחדש של אצבעות – גם בבני-אדם.

דוקטור כריסטופר אלן, מהמרכז לרפואת ידיים באוניברסיטת וושינגטון, לא התרגש כשהיה צריך לטפל בילדה בת שמונה שאיבדה את קצה האצבע בתאונה. הילדה השחילה את אצבעה בגלגל האופניים של אחיה, וכמה שניות לאחר מכן הובהלה לבית-החולים כשקצה האצבע טמון בשקית עם קרח.

אלן ניסה לחבר מחדש את כלי-הדם באצבע ובחברתה הכרותה, אך לא הצליח לעשות את הקישור הנחוץ. הוא החליט לעשות 'תחבושת ביולוגית', בעגת המנתחים. במילים פשוטות: הוא תקע את קצה האצבע על הגדם וקיווה לטוב.

"הילדה חזרה תוך מספר שבועות עם קצה האצבע הישן בשקית, וקצה-אצבע חדש על כף ידה." סיפר אלן בראיון ל- NPR. זה היה הרבה יותר טוב מכל דבר שהייתי יכול לתת לה…"[2]

אותה ילדה בת שמונה מצטרפת ביכולת גידול-האיברים המרשימה שלה לבעלי-חיים מסוימים – סלמנדרות, חלזונות וראשני צפרדעים בין היתר. כל אלו מסוגלים לגדל מחדש אצבעות, רגליים ואפילו חלקים מראשיהם. בשנות השבעים הוכח לראשונה שגם ילדים אנושיים מסוגלים לחדש חלקים מהגוף – לפחות את אצבעותיהם[3]. קיים רק תנאי חשוב אחד להצלחה במשימה: הציפורן אינה יכולה להיקטע לחלוטין. לפחות חלק קטן מהציפורן חייב להיוותר על האצבע.

למה?

קבוצת חוקרים בהובלת מאיומי איטו מאוניברסיטת ניו-יורק, סיפקה לפני עשור בערך רמז לפתרון התעלומה. היא זיהתה שמתחת לבסיס הציפורן של עכברים קיימות קבוצות של תאי גזע. תאי גזע הם תאים המסוגלים להמשיך להתחלק ולהתמיין לסוגי תאים שונים לאורך רוב חיי-האדם. אם האצבעות נכרתות, אך תאי הגזע עדיין נותרים בקצה הגדם, הרי שהם מסוגלים לפעול במרץ לשיקום הפציעה[4]. אותו עקרון, כפי הנראה, תקף גם בילדים.

חשוב להבהיר שהסלמנדרות ודו-חיים אחרים מפגינות יכולת שיקום מרשימה הרבה יותר מזו של ילדים אנושיים או עכברים שאינם-אנושיים. הסיבה, כפי הנראה, היא שקטיעות באותם סופר-מתחדשים אינן יוצרות רקמת צלקת כפי שאפשר למצוא בבני-אדם. במקום זאת, התאים באזור הקטיעה שולחים הודעות כימיות לעצבים שמתחילים לגדול מחדש, בזמן שתאים אחרים באזור מאבדים את צורתם ותפקידיהם על מנת לגדול מחדש בדרכים המצופות מהם כדי להשלים את האיבר החסר[5]. כל זה לא קורה בבני-אדם – צעירים, זקנים או בכלל.

או שאולי כן?

האם סיפורו של ספיבאק מראה שקיימת דרך לסייע גם למבוגרים ואפילו קשישים לחדש את אצבעותיהם? אין פלא שהעיתונות נמלאה התרגשות לנוכח משמעות המחקר. כפי שנכתב ב- BBC –

"… האבקה עשויה להוכיח את עצמה כפריצת-דרך רפואית בקנה-מידה עצום."

לרוע המזל, תמיד אפשר למצוא אנשים שפשוט חייבים להרוס סיפור טוב.

התוצאות המרעישות עוררו את תשומת לבו של דיוויד באטי ובן גולדקייר. הראשון היה עיתונאי חוקר מהגארדיאן. השני – בעל ניסיון ענף בניתוץ אשליות פסאודו-רפואיות. חשדם של השניים התעורר לנוכח הסיפור המרשים. הם עברו על הסיקורים השונים בתקשורת והבינו שהעיתונאים חזרו על אותן ציטטות, שכפי הנראה העתיקו מהכתבה המקורית ב- BBC. בשלב זה, החשד כבר קם מהמיטה והחל לעשות ג'וגינג.

באטי ראיין מומחה בתחום ניתוחים פלסטיים של כף היד, שהכריז שהסיפור מגוחך מההתחלה ועד הסוף. הוא עבר על התמונות ששותפו עם העיתונות, וקבע שלא-נראה שהפציעה הייתה רצינית מלכתחילה.

"זה סיפור מגוחך – אבסורדי ומוקצן ביותר," אמר פרופסור סימון קאי. "נראה שהיה מדובר בפציעה רגילה לגמרי בקצה האצבע, עם ריפוי שלחלוטין אינו יוצא-דופן. כל הפצעים עוברים תהליך תיקון. זה מדע זבל."[6]

גולדקייר, מומחה לטענות מפוברקות בתחום הרפואה, הוסיף והבהיר כי –

"… אצבעות פצועות אכן מחלימות, לפעמים גרוע, לפעמים היטב, ממש כמו שריטות ופצעים בשאר הגוף. ה- BBC אמר ש- "העצבים, הרקמה, כלי הדם, העור" גדלו מחדש. כן. בכל רחבי המדינה בזמן שאנו מדברים. הגוף הוא דבר מדהים."

מחקר קצת יותר מעמיק חשף שלמרות שהסיפור הגיע לכותרות ב- 2008, הוא הופיע בחדשות בפעם הראשונה כבר ב- 2007, בדיוק באותה הצורה: אותן ציטטות, אותן דמויות. וכל זאת כאשר הפציעה עצמה אירעה והחלימה, כפי הנראה שנתיים לפני כן, בשנת 2005[7].

החברה שייצרה את האבקה – AceLL – עדיין קיימת ואף נרכשה בשנה האחרונה על-ידי חברת פארמה גדולה אחרת[8]. המשמעות היא שכנראה שקיימת אמת כלשהי בסיפורו של ספיבאק, על אף שהוא סוקר בהתלהבות מוגזמת על-ידי התקשורת. אבל כמה אמת? בכך איש אינו בטוח.

"אין ראיה קלינית שתתמוך בטענות." סיכם קאי. "אם היית יכול לחדש חלקי-גוף כאלו, המקום הראשון שהיית ליצור איתו קשר הוא מגזין מדעי רציני… מכיוון שיהיה מדובר במהפכה שראויה לפרס נובל."

החדשות הטובות? עכשיו, כמעט 15 שנים לאחר-ספיבאק, התפרסם מאמר כזה במגזין מדעי רציני.

עד כה סקרנו מחקרים (וסיפור) מחמש-עשרה השנים האחרונות. עתה נעבור למחקר שהתפרסם ממש בינואר 2022 ב- "מגזין מדעי רציני". לא סתם רציני, אלא מבית היוצר של Science – אחד המגזינים החשובים ביותר בעולם המדעי[9].

החוקרים ערכו את ניסוייהם בצפרדעים בוגרות. זוהי אבחנה חשובה, מכיוון שראשנים מסוגלים לשקם איברים ממש כמו סלמנדרות. לאחר גלגולם לצורת צפרדע בוגרת, הם מאבדים את היכולת לעולמי עד. צפרדעים בוגרות פשוט אינן מסוגלות להצמיח מחדש את רגליהן, בדומה לקופי-האדם נטולי-הפרווה המוכרים לנו היטב.

על מנת לפתוח במחקר, המדענים היו צריכים למצוא צפרדעים נטולות-רגל ימין. באורח פלא, הם איתרו 115 צפרדעים שכאלו במעבדתם, שהתנדבו לניסוי בשמחה. שליש מהצפרדעים קיבלו טיפול מיוחד: החוקרים הלבישו על הגדם מתקן זעיר שהזין את הפצע בחמישה גורמי גדילה הידועים כמעודדים יכולת חידוש פצעים. השליש השני קיבל רק את המתקן, בלי גורמי הגדילה. השליש האחרון לא קיבל טיפול משום סוג ונאלץ להמשיך לחיות את חייו מבלי תקווה אפילו לצמיחת רגל חדשה.

המתקן, יש להודות, בוודאי לא היה נוח במיוחד לצפרדעים, אבל הן נאלצו לסבול את נוכחותו במשך 24 שעות בלבד. לאחר מכן הוא הוסר מהגדמים, והדו-חיים יכלו לשוב לחייהם המונוטוניים. החוקרים המשיכו לעקוב אחרי כל שלוש האוכלוסיות במשך שנה וחצי, כדי להבין האם הטיפול הקצר אכן עזר.

מתוך העובדה שאני מסקר את המחקר הזה, אתם יכולים להבין שהתשובה הייתה חיובית. חיובית מאד, למעשה. בקרב הצפרדעים שקיבלו את המתקן עם גורמי הגדילה, ניכר עיכוב משמעותי בהיסגרות הפצע. לכאורה מדובר בתוצאה מזיקה, אך המשמעות המלאה הייתה שבמקום שתיווצר במקום צלקת, התאים באזור יכלו לחזור להתחלק ולהתמיין וליצור מחדש את הגפה. לאורך השנה-וחצי לאחר הקטיעה הן האריכו את העצם באזור והצמיחו סביבה שרירים, עצבים וכלי-דם.

הצפרדעים יכלו להשתמש ברגליים שצמחו מחדש כדי לעמוד, לשחות ולהפעיל כוח על סביבתן. הן אפילו שחזרו את יכולת החישה שלהן. הצפרדעים בקבוצות הביקורת, לעומת זאת, גידלו רק 'קוץ' וחסר-תועלת, שהיה נטול לחלוטין יכולת חישה.

"עד כמה שיכולנו למדוד, לא היו הבדלים בהשוואה לגפה שאינה-פגועה," אמר מייקל לווין, אחד המדענים המעורבים במחקר. האצבעות המתחדשות היו אמנם קצרות יותר מהרגיל, אך הגפיים עדיין היו בשלבי גדילה בזמן הדיווח על הניסוי, וייתכן שהאצבעות היו מגיעות לאורכן המקורי בסופו של דבר.

כל זאת, כאמור, בעקבות טיפול של 24 שעות מיד לאחר הפגיעה.

בוודאי לא יפתיע לחשוף שהחוקרים בוחנים בימים אלו את אותה הגישה גם ביונקים, בתקווה שביום-מן-הימים ניתן יהיה להשתמש בה גם בבני-אדם. כפי שהם מסכמים במשפט האחרון במאמר המדעי הרציני –

"ייתכן שניתן לזהות ולנצל עקרונות המאובחנים באורגניזמים בעלי יכולת-חידוש מתקדמת, על מנת להפעיל רוטינות רדומות… לגידול מחדש של גפיים בבני-אדם."[10]

המאמר הזה לקח אותנו במסע שלם בעולמות שיקום האצבעות. התחלנו בעובד בחנות צעצועים שאצבעו גדלה-מחדש (או לא, או כן) בזכות "אבקת פיות", המשכנו לילדים שמסוגלים באמת ובתמים להצמיח מחדש את אבריהם וקינחנו במתקני שיקום לצפרדעים שיכולים בסופו של דבר להגיע גם לבני-אדם.

מבחינתי, כל אלו הינן חזרות בלבד על וריאציות שאנו רואים בטבע. אנחנו יודעים שקיימים בעלי-חיים שיכולים להצמיח מחדש את איבריהם בזכות 'תכנות' מחדש של התאים באזור הפציעה. מהרגע שעובדה זו ברורה, אין שום סיבה שלא נצליח לשחזר אותה גם בבני-אדם. נצטרך לשם כך הבנה מדעית מתקדמת יותר מזו הקיימת כיום בנוגע לשיקום רקמות, וטכנולוגיות מתקדמות יותר בתחום ההנדסה הגנטית (כנראה) או אפילו בהעברת הודעות לתאים.

האם נגיע לתובנות המדעיות שאנו צריכים? לטכנולוגיות להן אנו זקוקים?

אם אתם סבורים שלא, הרי שאתם כנראה מאמינים גם שהמדע והטכנולוגיה לא עומדים להתקדם לשום-מקום. שהגענו, למעשה, לסוף הדרך. שעשרות-אלפי חוקרים המשקיעים את ימיהם ולילותיהם בתחום הנדסת הרקמות, אינם עומדים להגיע לתוצאות משום סוג שהוא. שמיליוני חוקרים בתחום הבינה המלאכותית שמפיקה לנו כבר כיום מודלים ממוחשבים שמתארים את דרך הפעולה של התאים בגוף, עומדים להרים ידיים ולעבור הסבה מקצועית למנקי רחובות (שכבודם במקומו מונח, אבל רובם לא יביאו לפריצות הדרך הנחוצות לנו).

כל זה, כמובן, לא עומד לקרות. החוקרים ממשיכים לחקור במרץ, המהנדסים ממשיכים לפתח לנו טכנולוגיות חדשות, והבינה המלאכותית רק משתפרת ביכולותיה ומקפיצה קדימה את המדע והטכנולוגיה בכל תחום. יהיה צורך בקטסטרופה אמיתית – ברמת מלחמת עולם שלישית ועוד קצת – כדי לעצור את ההתקדמויות בתחום זה ובכלל.

השאלה האמיתית היא: מתי יתכנסו ביחד כל ההישגים המדעיים והטכנולוגיים האלו בצורה שתאפשר גם לבני-אדם להצמיח רקמות מורכבות מחדש? בעוד שנה? עשור? חמישים שנים?

אשאיר לקוראים את הניסיון לענות על השאלה, אבל הנה המלצה קטנה מצידי: היו אופטימיים.

דברים גדולים עוד מצפים לנו… בעתיד.


[1] http://news.bbc.co.uk/2/hi/7354458.stm

[2] https://www.npr.org/sections/health-shots/2013/06/10/190385484/chopped-how-amputated-fingertips-sometimes-grow-back

[3] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1440-1754.1972.tb01793.x

[4] https://www.nature.com/articles/nature12214

[5] https://www.nationalgeographic.com/science/article/will-we-ever-regenerate-limbs

[6] https://www.theguardian.com/science/2008/may/01/finger.claim

[7] https://www.theguardian.com/science/2008/may/03/medicalresearch.health

[8] https://www.integralife.com/integra-lifesciences-completes-the-acquisition-of-acell-inc/product/acell

[9] ספציפית, במגזין Science Advances, הנהנה מאימפקט פקטור של 14.136

[10] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj2164

נ.ב. – תודה ל- SparkBeyond, שמנוע הבינה המלאכותית שלה סייע בעריכת המחקר ובאיסוף וליקוט המאמרים המדעיים הרלוונטיים. (גילוי נאות: אני עובד בחברה)

דילוג לתוכן