מהנדסים ביולוגיים יכולים כיום לגדל כלי דם ורקמות אחרות במעבדה * רקע למחקרה של ד”ר שולמית לבנברג שהיתה בין זוכות הפרס לחוקרים צעירים
מאת ברי פפינגולד וגארי סטיקס
במטרה לחקות את התכונות המכניות של רקמות רכות, המהנדסים הביולוגיים ויליאם ר' וגנר ומייקל ס' זקס מאוניברסיטת פיטסבורג עיצבו פיגום ביולוגי מתכלה מפולימר זול, פולי (אסטר אוריתן) אוריאה. החוזק של הפיגום הגלילי הזה דומה לזה של שסתום ריאתי, משום שהוא מגיב למאמץ באופן התלוי בכיוון שבו מופעל המאמץ. טלאי של חומר ביולוגי זה שאליו מוחדרים תאי שריר חלק פועל כרקמת כלי דם, מעודד החלמה ומפחית יצירה של רקמה צלקתית בלבבות של חולדות המתאוששות מאוטם שריר הלב.
שיטה המצויה כבר בשלב המבדקים הקליניים פותחה על ידי חברת ההנדסה הביולוגית Cytograft מקליפורניה. החברה רשמה פטנט על שיטה לגידול כלי דם מן התאים של האדם החולה עצמו. במבדק היתכנות שנערך בארגנטינה, השתילה ציטוגרפט את כלי הדם המהונדסים שלה לשני חולים המטופלים בדיאליזה. בשני המקרים השתלים לא עוררו בעיות במשך תשעה חודשים לפחות.
מחסום אחד העומד בפני הנדסת רקמות נובע מחוסר היכולת של הגוף לספק די כלי דם חדשים החיוניים לקיומן של רקמות מושתלות עבות, כמו רקמת שריר. קבוצה בין-מוסדית בראשותה של שולמית לבנברג מן הטכניון בחיפה התמודדה עם הבעיה הזאת באמצעות יצירת פיסות שריר קטנות המסוגלות לייצר בעצמן את כלי הדם הדרושים להן.
החוקרים השתמשו בשלד פלסטי מתכלה ושילבו בו שלושה סוגי תאים: תאי שריר (מיובלסטים) שהופכים לסיבי שריר, תאי אנדותל היוצרים כלי דם, ופיברובלסטים שמהם יכולים להתפתח תאי שריר חלק המייצבים את דפנות התאים. תאי האנדותל הפכו לכלי דם, גייסו פיברובלסטים וגרמו להם להתמיין לתאי שריר חלק. מרגע שהושתלו בחולדה, פחות ממחצית כלי הדם התמלאו בדם, אבל מספר התאים ששרדו הוכפל יחסית לשתלים שהכילו רק שני סוגי תאים, מיובלסטים ופיברובלסטים, ללא תאי אנדותל היוצרים כלי דם. השיטה עשויה להתגבר, בסופו של דבר, על האתגר המתמשך של אספקת חמצן וחומרי מזון לתאים המהונדסים וסילוק חומרי פסולת.
