ד”ר תא ירפא חולים

לא עוד איזמל מנתחים ותרופות רוקחים. הגוף רק זקוק לעזרה מהמדענים, שיעוררו את הכלים שמשמשים אותו כדי לתקן את עצמו- תאים ואותות כימיים

מאת תמרה טראובמן
יום רביעי , 18 באפריל 2001

ד”ר תא ירפא חולים
לא עוד איזמל מנתחים ותרופות רוקחים. הגוף רק זקוק לעזרה מהמדענים, שיעוררו את הכלים שמשמשים אותו כדי לתקן את עצמו- תאים ואותות כימיים

הדורות הבאים ודאי יזדעזעו כאשר יקראו בספרי ההיסטוריה על השיטות הנהוגות ברפואה של היום, הנשענות בעיקר על רעלים
וניתוחים אגרסיוויים. תפישה מדעית המתגבשת כעת עשויה להיות דומה הרבה יותר לשיטות הריפוי של העתיד.

לפי התומכים בתפישה החדשה, הרפואה לא תתבסס על איזמל מנתחים ורעלים,אלא על אותם
כלים שהגוף משתמש בהם כדי לתקן את עצמו- תאים ואותות כימיים. מחלה היא למעשה תא שנפגם והפסיק לתפקד כראוי, וכל הידע הדרוש לתיקון מחלות מצוי בתוך התאים עצמם. מה שנחוץ, לפי

התפישה שמדובר בה, הוא לגייס את כוח הריפוי של הגוף ולגלות כיצד ללמדו לרפא את עצמו.

“כל אחד מאתנו חושב שיש לו תרופה לסרטן”, אומר אדוארדו מטרני, פרופ’ לביולוגיה התפתחותית באוניברסיטה העברית. בבדיקה שעשה הוא גילה כי בעיתונות המדעית התפרסמו מעל ל-50 אלף מאמרים העוסקים
בתרופות חדשות לסרטן. “ובכל זאת”, הוא אומר, “חוץ מכמה מקרים מסוימים, מבחינת הריפוי ומבחינת הבנת המערכת-בעצם התקדמנו מעט מאוד.

” אנחנו צריכים לזנוח את התקווה למצוא ריפוי בבקבוק”, ממשיך פרופ’ מטרני. “זאת אשליה לחשוב שמולקולה יחידה תוכל באמת לרפא מחלות מורכבות כמו סרטן, סוכרת, מחלות לב או סכיזופרניה. אי אפשר להכניס לבקבוק או לגלולה את כל הידע העצום הקיים בתא אחד”.

100 טריליון תאי הגוף שולטים בעצמם על ידי החלפת אותות כימיים. התאים מפרישים אותות כימיים כדי להשפיע על התנהגותם

של תאים אחרים, והם מקבלים אותות באמצעות קולטנים המשובצים על פני השטח שלהם. אותות כאלה מורים לתאים של עובר ברחם להתחיל ליהפך לתא מוח או לתא שריר. לכן, על ידי מתן האותות המתאימים ייתכן שיהיה אפשר לחדש את מאגר תאי המוח במוחם של חולי אלצהיימר או פרקינסון, ליצור תאים מפרישי אינסולין לחולי סוכרת או לחדש תאי לב בגופם של אנשים הסובלים מאי ספיקת לב.

הרפואה התחילה להשתמש בכוח הריפוי העצמי של הגוף לפני עשרות שנים. חיסונים, לדוגמה, הם אחד הכלים הוותיקים והיעילים לשם כך. אבל תפישת הריפוי החדשה-המכונה ריפוי תאי-אינה רק ממשיכתה של גישה זו. רוב תומכי הריפוי התאי מכוונים למטרה גבוהה יותר: לא רק שמירה על פעולת מערכות מקולקלות בגוף ברמה המאפשרת לחולה להמשיך לחיות, אלא שיפור מרבי שלהן, עד שיהיו כחדשות.

הטיפול הרפואי הנוכחי, בעיקר זה הניתן למחלות הניווניות של הזקנה, בדרך כלל עוזר לחולים להמשיך לחיות עם אי ספיקת לב או דלקת פרקים. אבל תומכי הריפוי התאי מקווים שבעזרת תאי גזע ואותות מתאימים יהיה אפשר להחליף את הרקמות הבלות או הפגומות ברקמות חדשות.

התאים פועלים כמעט כישויות עצמאיות הבונות את עצמן כאשר נותנים להם את האותות המתאימים. “אני בספק אם מישהו יצליח אי פעם להבין איך לייצר תא על סמך הידע האנטומי המצטבר”, אומר פרופ’ מטרני, “אבל לעומת זאת יש סיכוי הרבה יותר גדול לגלות אילו אותות תא גזע צריך כדי להפוך לתא לב”.

לשם כך, אומרים חלק מהתומכים בשיטה, יש לשנות את דרך החשיבה המקובלת בכימיה ובביולוגיה המולקולרית. הספרות המדעית עמוסה בדיווחים של חוקרים שזיהו מאות ואלפי גנים המעורבים בהתפתחות מחלות או איפיינו אלפים מהסימנים המולקולריים הקיימים בתאי סרטן. במקום לנסות לזהות מה התפקיד של כל אחד מכ-30 אלף הגנים שבגנום האדם וכיצד שילובים שונים שלהם קובעים את גורל התא (מספרם עשוי להיות בן שבע ספרות)-מוטב לזהות את האותות הכימיים שהתאים מחליפים ביניהם, המונים כמה מאות.

תאי גזע עובריים

לחלבונים השולחים אותות לתאים יש תפקיד חיוני בהכוונת התפתחות הגוף מתא ביצית מופרה לגוף שלם, הבנוי מערב רב של תאים מסוגים שונים. אחד ממוקדי המחקר בריפוי התאי הוא תאי גזע עובריים. תאים אלה קיימים בעוברים בשלב מוקדם מאוד. כל רקמות הגוף ואיבריו נוצרים מהם. אפשר לדמות אותם לחימר חי שממנו מעוצב הגוף ומתקן עצמו במשך השנים.

כמו חימר, לתאי הגזע אין מאפיינים מיוחדים. אבל הם יכולים לשנות צורתם וליהפך לדם, עור, עצם, מוח או לכל רקמה אחרת בגוף. יש להם היכולת המדהימה לחדש את עצמם. חוץ מתאים סרטניים, לכל שאר התאים הבוגרים בגוף אין את היכולת הזאת. כאשר תאי גזע מתחלקים, הם בדרך כלל מייצרים תא בוגר אחד ותא גזע אחד, וכך שומרים על מספרם. תאים בוגרים מייצרים תאים זהים לעצמם ויכולים להתחלק מספר מוגבל של פעמים, אם בכלל.

כיום, אנשים הנזקקים להשתלת איברים צריכים לקוות שיימצא להם תורם מתאים. גם כאשר נמצא תורם, עליהם ליטול במשך כל חייהם תרופות שימנעו ממערכת החיסון שלהם לדחות את השתל הזר. שיבוט הכבשה דולי ובעלי חיים אחרים העלה אפשרות חדשה: לייצר מחסן איברים אישי להשתלה. זו עדיין אפשרות בלבד ולא ברור אם השיטה תצליח, כי איש עדיין לא ניסה ליישמה בבני אדם. הרעיון הבסיסי הוא לקחת תא מאדם הזקוק השתלה, להכניס את גרעינו לביצית שגרעינה הוסר וליצור עובר שיהיה תאום גנטי של אותו אדם. כאשר העובר יגיע לגיל שבוע (בגיל זה הוא נראה כמו גוש תאים מיקרוסקופי), יקצרו ממנו תאי גזע עובריים. את התאים האלה יהיה אפשר למיין לתאים הדרושים לחולה ולהשתילם מבלי שגופו ידחה את השתל.

גילוי הצופן

אבל כדי להצליח לשחזר במעבדה את המסע שעובר התא מהיותו תא גזע עוברי ועד להיותו תא בוגר צריך קודם כל לזהות את האותות הכימיים המכוונים את המסע הזה. מדענים כבר הצליחו לגרום לתאי גזע עובריים של עכברים ליהפך לתאי עצב. הצעד הראשון בתאי גזע עובריים אנושיים נעשה באפריל שעבר, כאשר ד”ר בנימין רובינאוף מהמכון לתרפיה גנטית בבית החולים הדסה בירושלים, ועמיתיו מאוניברסיטת מונאש באוסטרליה והאוניברסיטה הלאומית של סינגפור, הפכו תאים כאלה לתאי עצב. בנובמבר האחרון הצליחו פרופ’ נסים בנבניסטי מהאוניברסיטה העברית ועמיתיו מהרווארד לגרום לתאי גזע עובריים אנושיים להתמיין למגוון סוגים כולל עצם, עור ועצב. שני הצוותים מתמקדים עכשיו במציאת שילובים של פקטורים שיכוונו את התמיינות התאים בדרך יעילה יותר.

ד”ר רובינאוף מציין שדרוש מחקר נרחב לפני שאפשר יהיה להשתיל את התאים בבני אדם. “ייתכן שנצטרך לנקוט אמצעי זהירות במקרה שבו התאים המושתלים ייצרו גידולים סרטניים או רקמות לא רצויות. אני חושב שנצטרך לתכנת את התאים בצורה כזאת שיהיה אפשר להורות להם להתאבד אם הם יתחילו להתנהג בצורה לא רצויה”, אומר רובינאוף. לדוגמה ניתן יהיה “לציידם בתוכנת התאבדות, שתהיה עשויה מגנים האחראים על האפופטוזיס (מנגנון ההתאבדות העצמית של התאים). הגנים האלה יישארו לא פעילים עד שנחליט להפעילם על ידי תרופה או חומר כלשהו, שיורה להם להתחיל לפעול, ובכך נשמיד את התאים המושתלים”.

תאי גזע בוגרים

ברגע שנוצר הגוף, תאי הגזע העובריים נעלמים ומשאירים אחריהם צאצאים מעטים שישמרו על הגוף במצב טוב במשך שנות חייו. עד לאחרונה חשבו כי הצאצאים הללו, המכונים תאי גזע בוגרים, אינם יכולים ליהפך לכל סוגי התאים, אבל סברה זו הופרכה לאחר שתאים כאלה התגלו כמעט בכל אחד מסוגי הרקמות. עדות ברורה לכך התפרסמה לפני חצי שנה בכתב העת המדעי .””Science בדיווח זה, תיארו חוקרים ממכון קרולינסקה בשוודיה כיצד הם הצליחו לגרום לתאי גזע בוגרים ממערכת העצבים ליהפך למגוון תאים בוגרים אחרים, כולל תאי דם, לב, כבד ועור. משמעות המחקר היא שכל המנגנונים המנחים את היווצרות תאי הדם, הלב, הכבד וכל שאר התאים שנוצרו בניסוי מצויים בבמכלול התאים- ויחסי הגומלין שביניהם-של אותם איברים עצמם.
“היום ברור שבגוף עצמו, בכל איבר, יש מאגר תאי גזע שקיים ולמעשה הולך אתנו כל חיינו, ויש לו פוטנציאל להתמיין במצב של נזק”, אומרת ד”ר אילת חיות, מנהלת פרויקט תאי הגזע בחברת הביוטכנולוגיה הישראלית-אמריקאית .QBI”הבעיה היא שכנראה הכמות שלהם לא מספיקה. אם היינו יכולים באיזושהי דרך למצוא גורמים שגם יגרמו להם להתרבות וגם יגרמו להם להתמיין, אני חושבת שזאת תהיה אחת משיטות הריפוי הכי מתקדמות”.

QBI מקיימת כמה פרויקטים שמטרתם לזהות את החלבונים השולטים בהתרבות התאים והתמיינותם לסוגי התאים השונים. לאחר שמוצאים חלבונים כאלה, דרושה עבודה מפרכת של אפיונם וחקר תפקודם. כדי להתמקד מראש רק בחלבונים המעניינים פיתחה החברה שיטה שבה מכניסים לתאים מקטעי דנ”א המנטרלים פעילות של גנים. כאשר מקטע דנ”א כזה מעכב גן הנחוץ לתהליכי התמיינות, התא עם אותו מקטע ייעלם מתרבית התאים שהתמיינו לסוג תא מסוים (למשל תא עצב), ואתו ייעלם גם המקטע עצמו. אם מקטע הדנ”א מעכב גן שמעכב התמיינות, אותו סוג תא ייוצג ביתר שאת באוכלוסייה הממוינת, ואתו גם מקטע הדנ”א. כדי לזהות את מקטעי הדנ”א משתמשת החברה בטכנולוגיה בשם “שבבי דנ”א”. השבבים הם לוחיות זכוכית שעליהן “מדפיסים” את מקטעי הדנ”א. על כל שבב מדפיסים החוקרים אלפים רבים של מקטעי דנ”א, ובסוף התהליך גלאי לייזר קוראים את כל המידע שבשבב.

בדרך זו, החוקרים מקבלים מידע לא רק על הבדלים בגנים המתבטאים בתאים עובריים ובתאים בוגרים, אלא גם מידע על אודות התפקיד שממלאים החלבונים (המקודדים בגנים) במהלך התרבות והתמיינות התאים. לדברי ד”ר פז עינת, המדען הראשי של ,QBI החברה גילתה בשיטה הזאת כבר כמה עשרות חלבונים חדשים, ועכשיו היא חוקרת את תפקידיהם בהתרבות והתמיינות התא.

הגמישות של רקמות בוגרות הודגמה בניסוי שעשו ד”ר שרה פרבר ועמיתיה מבית החולים שיבא. ד”ר פרבר ניצלה את הגמישות של תאי הכבד כדי לרפא עכברים הלוקים במחלה הדומה לסוכרת נעורים. היא החדירה לכבדים של העכברים את הגן .PDX1 בגן זה כתובות הוראות לייצור חלבון חיוני לוויסות הגן לאינסולין והוא חולש על ביטוי של גנים רבים אחרים בלבלב. תפקידו החיוני להתפתחות הלבלב הוכח לפני שש שנים כאשר חוקרים יצרו עוברי עכברים בלי הגן הזה- הם נולדו בלי לבלב.

האותות ששלח החלבון של PDX1 היו כה חזקים עד כי קבוצה קטנה מתאי הכבד זנחה את תפקידה המקורי והחלה לייצר אינסולין. “זה לא רק עורר את הגן לאינסולין, אלא גם מערכת שלמה שמעבדת את האינסולין ומווסתת את התפקוד שלו”, אומרת ד”ר פרבר.

החדרת גן האינסולין ללבלב של חולה סוכרת נעורים אינה צפויה להועיל, משום שהמחלה הורסת לא רק את התאים המייצרים אינסולין אלא גם את תאי הלבלב האחרים שסביבם, הדרושים לפעילותו התקינה של הלבלב. לכן החדרת הגן לאינסולין לא תספיק, כי כל הסביבה התומכת פגועה.

יתרונם של תאי הגזע הוא, שהניסויים הנעשים בהם אינם מלווים בבעיות האתיות הכרוכות בניסויים בתאי גזע עובריים. הבעיה האתית נובעת מהעובדה שהתאים העובריים מופקים מעוברים מוקפאים שנשארו לאחר טיפולי הפריית מבחנה. לאחר שהם בודדו לראשונה ב-,1998 בחלק מהמדינות נאסר על מדענים העובדים במעבדות ממשלתיות לחקור אותם. בארצות הברית, למשל,
האיסור הוסר רק באוגוסט לאחר התנגדות ממושכת מצד מתנגדי ההפלות. בישראל אין תקנות האוסרות על חקר תאי גזע עובריים וגם אין תקנות המסדירות את המחקר הזה (אם כי כל הניסויים הללו צריכים לעבור אישור
בוועדת הלסינקי הארצית).

עד כמה הריפוי קרוב? איש אינו יודע. הדיווחים על תוצאות ניסויים ממשיכים להתקבל כל הזמן, אבל התוצאות מעורבות ומוקדם לשפוט. ראו לדוגמה את הניסיון לפתח ריפוי תאי למחלת פרקינסון.

בראשית החודש דיווחו חוקרים מאוניברסיטת הרווארד שתאי גזע עובריים שהושתלו במוחות של חולדות ועכברים גדלו לסוג תאי המוח המתנוונים במחלת פרקינסון ואף יצרו חיבורים לתאי המוח השכנים. למחרת היום התפרסמו בכתב העת הרפואי New England Journal of Medicine ממצאי מחקר שבו הושתלו תאי עצב עובריים, מעוברים שהופלו, במוחות של 20 חולי פרקינסון. התוצאות היו מעורבות: אצל חלק מהחולים הטיפול הביא להקלה מסוימת בחומרת הסימפטומים של המחלה, כולל הרעידות הלא רצוניות. אך אצל אחרים הסימפטומים דווקא החמירו. במאמר פרשנות שנלווה למחקר צוין,
כי חלק גדול מהתאים שהושתלו לא שרדו במוח וכי החוקרים השתמשו בתאים מתרבית ולא בתאים טריים. ייתכן שהחוקרים לא סיפקו לתאים בתרבית את הסביבה בעלת האותות המתאימים כדי שהם ימשיכו לתפקד גם בתוך הגוף.

“הרושם שמתקבל היום זה שנוכל לקחת תא, בין שזה תא גזע בוגר ובין שזה תא גזע עוברי, ולשחק בגורלו”, אומר ד”ר רובינאוף. “אותם הפקטורים ישמשו בשני המקרים, כי בסופו של דבר המידע הזה יתאחד ויוביל למה שאנחנו מכנים המהפכה התאית”.