האם בעתיד נוכל לשחזר איברים שנפגעו בצורה חמורה מאוד?

ד”ר אורי גת מהאוניברסיטה העברית חוקר בשנים האחרונות את היכולת המדהימה של שושנת-הים נמטוסטלה לשחזר חלקי גוף חסרים. במהלך המחקר התגלו קשרים מפתיעים לבריאות האדם. “המשך מחקר בתחום זה עשוי להביא לריפוי טוב יותר של פצעים ואולי אף במידה מסוימת לשיקום של איברים פגועים”

האם אנחנו מתקרבים לעידן בו בני אדם יוכלו לרפא פצעים חמורים בגופם, בדומה לכוכב סרטי X-man “וולברין”, או אפילו ליצור איברים חדשים במקום אלה שנהרסו? עד כמה שזה נראה לנו מדהים, ישנם מספר סוגים שונים של בעלי חיים המסוגלים לבצע תהליך זה בקלות ובמהירות, ולהצמיח איברים שנפגעו בצורה חמורה או שנכרתו לגמרי. תופעה זו נקראת “רגנרציה” ועשויה להתרחש במינים של בעלי חיים שוכני מים, דו-חיים, טפילים ועוד. אצל בני אדם היכולת הזאת מוגבלת מאוד והיא כוללת הצמחת רקמות מסוימות מאוד אך לא איברים שלמים.

במעבדתו של ד”ר אורי גת, ביולוג התפתחותי מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית, חוקרים בימים אלו את ביטוי הגנים בתהליך של רגנרציית גוף מלאה (יכולתם של יצורים מסוימים לגדל מחדש גוף שלם מחלק גוף לאחר ביתור לכמה חלקים), תוך שימוש בבעל חיים עם מבנה גוף פשוט – שושנת-ים ממין נמטוסטלה. בניגוד לבעלי חיים אחרים, הנמטוסטלות מסוגלות לבצע רגנרציית גוף שלם, ואילו בעלי חיים נוספים (לדוגמא: סלמנדרות מסוימות השייכות לקבוצת החולייתנים כמו האדם) מסוגלים לגדל חלקי גוף חסרים כמו רגליים וידיים. במעבדתו של ד”ר גת מצאו בשנים האחרונות את מערך הגנים בנמטוסטלה המאפשרים לאחר חיתוך לשני חלקים, למקטע הזנב לייצר ראש חדש ולמקטע הראש לגדל זנב חדש.

במחקר שפענח את רצף הגנום של הנמטוסטלה לפני כעשור נמצא באופן מפתיע כי יש דמיון רב בין שושנת-הים לאדם בתכולה ובאופי הגנים ואף בסידורם הגנומי. הדמיון רב במיוחד בגנים המתפקדים בהתפתחות העוברית וביצירת צירי הגוף ואיבריו באדם. בסריקה של תהליך הרגנרציה במעבדתו של גת התגלו גנים רבים, הידועים כמעורבים בתהליך התפתחות הצירים העובריים הראשונים. מחקר זה חשף את הרשתות הגנטיות העיקריות הלוקחות חלק בתהליך הרגנרציה, וכעת יודעים החוקרים הרבה יותר טוב אילו מערכי גנים אחראים על בנייה מחדש של הראש לעומת הזנב.

לאחרונה התרכזו במעבדה בקבוצת גנים בנמסטוסטלה, המקבילה לגן שקיים באדם ושאופי פעולתו עדיין לא ברור, אך נמצא שרמתו עולה מאוד בתהליך שיקום כלי דם גדולים לאחר פציעה. למעשה, התגלה בכמה מעבדות בעולם כי פעילות משובשת של הגן באדם תורמת להתפשטותם של תאים סרטניים במקרי סרטן אלימים במיוחד כמו סרטן השד וסרטן הלבלב. החוקרים בירושלים מנסים להבין כעת את מנגנון פעולת הגנים הללו בתהליכי ההתפתחות העוברית והרגנרציה בשושנת-הים ואף גילו מאפיינים חדשים לגבי גנים אלו שלא הובנו בגן המקביל באדם.

“המשך מחקר בתחום זה עשוי בעתיד להוביל לטיפולים טובים יותר בפציעות ובמחלות שונות כולל סרטן, ואולי אף לאפשר מידה מסוימת של שיקום איברים פגועים באדם”, מסכם ד”ר גת.

כמו כן, לדברי ד”ר גת הוא נאלץ להתמודד עם מחסור בכספי מחקר ובסטודנטים המעוניינים לעבוד בנושא. “יש לעודד תלמידים להצטרף למחקר בתחום זה שפרט לעניין הבסיסי האדיר בהבנת מבנה ותפקוד בעלי החיים (והאדם כמובן) מאפשר היום להגיע לפריצות דרך בטיפול במחלות קשות ואף להצלת חיים. לשם כך, אני קורא לאוניברסיטה ולמדינה לתמוך הרבה יותר במחקר המדעי בכלל ובמחקר הביולוגי בפרט, בין השאר על ידי מתן תנאי מחקר טובים לחוקרים ותנאי קיום נאותים לסטודנטים שיאפשרו להם להקדיש מלוא זמנם לעבודה החשובה הזאת”.