מדענים מהאוניברסיטה העברית הראו לראשונה כיצד עוברים מפתחים את צורתם

החוקרים חזרו על הניסוי של שפמן ומנגולד במטרה לוודא שהתאים המופקים מתאי גזע עובריים אכן מחזיקים ביכולות ארגון, אלא שהפעם התאים האנושיים, ולא אלו של הדו חיים, הושתלו בתוך עובר הצפרדע.

 ייתכן שצביר תאים בגודל של דסקית הופך במהלך החודש הראשון להיריון לעובר? משחר ההיסטוריה מנסים בני האדם להסיר את המסתורין מעל המנגנון שמעניק לעובר האנושי את צורתו החיצונית.

הצעד המשמעותי הראשון בהבנת הנושא נעשה לפני קרוב למאה שנה בניסויים שערכו החוקרים הגרמנים הנס שפמן והילדה מנגולד. השניים זיהו בעוברי טריטון, דו-חי הקרוב לסלמנדרה, קבוצת תאים שבעקבות השתלתם נוצר טריטון בעל שני ראשים. במטרה לנסות להבין מדוע קרה הדבר, ערכו השניים מחקרים מהם הסיקו  כי התאים המושתלים ארגנו את  הסביבה בה הם נמצאו והפכו אותה לצורת עובר טיפוסית. לפיכך, כינו החוקרים את תאים אלו “תאים מארגנים”. העובר של הטריטון החזיק גם בתאים המארגנים שלו וגם בתאים המושתלים, ושניהם ארגנו את התאים שסביבם  לכדי מבנה של ראש.

לאחרונה, הצליח תלמיד הדוקטורט נדב שרון – בהנחיית  פרופ’ ניסים בנבניסטי מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית ובשיתוף פרופ’ אברהם פיינסוד מבית הספר לרפואה של האוניברסיטה העברית והדסה – ליצור תאים מארגנים באמצעות תאי גזע של עובר אנושי. בהתבסס על הדמיון הקיים בשלבים הראשונים של תהליך ההתפתחות בקרב כל בעלי החוליות, גידל הצוות את התאים האנושיים בתנאים דומים לאלו של עוברי דו חיים. תוך יומיים התאים האנושיים החלו לבטא מאפיינים גנטיים של התאים המארגנים.

החוקרים חזרו על הניסוי של שפמן ומנגולד במטרה לוודא שהתאים המופקים מתאי גזע עובריים אכן מחזיקים ביכולות ארגון, אלא שהפעם התאים האנושיים, ולא אלו של הדו חיים, הושתלו בתוך עובר הצפרדע.

קו האמצע של עובר הדו חיים מסומן באמצעות צינור עצבי. זוהי רקמה שנועדה לפתח את מערכת העצבים המרכזית. לתדהמת הצוות, חלק מעוברי הצפרדע בהם הושתלו תאים אנושיים פיתחו שני צינורות עצביים ולא אחד. “הצינור השני הורכב מתאי צפרדע, דבר שמוכיח שהזרקת תאים אנושיים  גרמה לכך שהתאים בסביבה התארגנו לכדי צורה של צינור”, מסביר שרון את ממצאי המחקר שפורסם בגיליון האחרון של כתב העת  Stem Cells.

לדברי שרון, “תהליך הגדרת הצורה במהלך התפתחות העובר הוא תהליך חשוב במיוחד, במהלכו כל סטייה עלולה להוביל להפלה או להולדתו של תינוק פגוע. זיהוי התאים המארגנים אמור לאפשר הבנה טובה יותר של התהליך”. עוד אומר שרון:”היכולת של תאים מארגנים אנושיים לעצב את הצינור העצבי של צפרדע עשויה לסייע בפיתוח צינורות עצביים אנושיים בתרביות. מצינורות אלה ניתן יהיה לקחת תאים עצביים עבור השתלה באנשים עם נזקים בעמוד השדרה, על אף שיש לערוך מחקר נוסף על מנת שנוכל להגיע לשלב זה”.