חוקרים מאוניברסיטת פנסילבניה ניתחו כמעט מיליון תאי חיסון מתורמי איברים, זיהו תת־אוכלוסייה ייחודית של תאי CD4 בקשרי הלימפה של הלבלב ושינויים בתאי B בטחול, ומציעים כיוון לפיתוח בדיקת דם פשוטה שתאתר את הכשל החיסוני המוביל לסוכרת סוג 1 עוד לפני שהתאים יוצרי האינסולין אובדים לצמיתות
פילדלפיה – סוכרת סוג 1 (T1D) פוגעת בכמעט שני מיליון אמריקנים, וברגע שרוב האנשים מאובחנים – כבר הושמדו מרבית התאים המייצרים אינסולין בלבלב. כעת, זיהוי קבוצת תאי חיסון "תוקפים" חבויים בקשרי הלימפה של הלבלב, המופיעים מוקדם יותר במהלך המחלה, עשוי להעניק לראשונה הזדמנות אמיתית לגילוי מוקדם של סוכרת סוג 1 ואף למניעתה. כך עולה ממחקר חדש מבית הספר לרפואה ע"ש פרלמן באוניברסיטת פנסילבניה, שפורסם ב־Science Immunology.
„בפעם הראשונה הצליח המחקר לתפוס את תאי התקיפה ‘על חם’, בזמן שהמחלה עדיין מתפתחת; אנחנו לא רק רואים את ההרס אחרי שמערכת החיסון כבר חיסלה את תאי ייצור האינסולין בלבלב,“ אמרה פרופ’ גולנאז וחידי (Golnaz Vahedi), חוקרת גנטיקה והמחברת המשנה של המאמר.
שני חלבונים שמתפקדים כ"מתגי־על" בלבלב
החוקרים ניתחו כמעט מיליון תאי חיסון – תא בודד בכל פעם – שנלקחו מקשרי הלימפה של הלבלב ומהטחול של 43 תורמי איברים: חלקם עם סוכרת סוג 1 פעילה, חלקם בשלב מוקדם של סיכון למחלה, וחלקם בריאים.
בניתוח זה זוהה תת־אוכלוסייה ייחודית של תאי CD4 T – סוג של "תאי עזר" של מערכת החיסון – בקשרי הלימפה של הלבלב אצל אנשים עם סוכרת סוג 1 פעילה. תאים אלה "מדליקים" בעוצמה שני חלבונים, NFKB1 ו־BACH2, שמתפקדים כמתגי־על: הם מפעילים ומכבים קבוצות של גנים באופן שמגביר את ההתקפה החיסונית על תאי ייצור האינסולין (תאי בטא).
„המחקר הראה שאותו דפוס תאים מופיע גם אצל אנשים בשלב טרום־סוכרת סוג 1, שעדיין לא מראים תסמינים קליניים,“ אמרה וחידי. „זה רומז שהכשל החיסוני מתחיל מוקדם, בשלב שבו עדיין קיימים מאגרי תאי בטא בריאים שניתן אולי להציל.“
רמזים בדם – דרך הטחול
בטחול זיהו החוקרים גם שינויים מולקולריים ייחודיים לסוכרת סוג 1 בתאי B – סוג נוסף של תאי דם לבנים. חשוב מכך, אותות אלה ניתנים לאיתור גם בדגימות דם פשוטות.
הדבר מצביע על האפשרות לפתח בעתיד בדיקת דם שתזהה סיכון לסוכרת סוג 1 שנים לפני הופעת תסמינים כמו רמת סוכר גבוהה בדם.
„השינויים בטחול שניתן לזהות בדם פירושם שנוכל לעקוב אחרי ילדים בסיכון – למשל בני משפחה של חולי סוכרת סוג 1 – בלי צורך בפרוצדורות פולשניות,“ מסבירה וחידי. „אם נצליח לחסום את המסלולים שמזינים את תאי ה־CD4 ‘הסוררים’ האלה, ייתכן שנוכל לעכב או אפילו למנוע altogether את סוכרת סוג 1.“
מתנת חיי התורמים כחומר גלם למדע
צוות המחקר עבד עם דגימות לבלב ורקמת קשרי לימפה שנמסרו בתרומה על ידי תורמי איברים שנפטרו ומשפחותיהם.
„העבודה של אנשי Gift of Life Donor Program, מנתחי ההשתלות של Penn, צוותי האיסוף, אנשי המעבדה – ובעיקר התורמים עצמם – היא שאפשרה את המחקר הזה,“ מדגישה וחידי.
עד כה ניתחו החוקרים רקמות לבלב וקשרי לימפה של יותר ממאתיים תורמי איברים, והפיקו מהם מאגר נתונים רחב־היקף הזמין לקהילה המדעית כולה דרך PANC-DB, מסד נתונים ציבורי משותף עם אוניברסיטת ונדרבילט, אוניברסיטת פלורידה וסטנפורד.
„כל מערך נתונים מייצג אינספור לילות מאוחרים ומתנה אחת של תורם,“ אומר פרופ’ רוברט פאריאבי (Robert Faryabi), פתולוג וחוקר מחלות, שותף־עורך של המחקר. „זה המדע השיתופי בשיאו – מנתחים, מדענים, משפחות ותורמים שמאפשרים ביחד את הבלתי־אפשרי.“
להשתמש בבינה מלאכותית כדי "למפות" את סוכרת סוג 1
המחקר הוא חלק מתכנית Human Pancreas Analysis Program (HPAP), בהובלת פרופ’ עלי נג’י (Ali Naji) ופרופ’ קלאוס קסטנר (Klaus Kaestner). התכנית הוקמה ב־2016 במימון המכון הלאומי לבריאות של ארה"ב (NIH), במטרה לחקור באופן שיטתי את הלבלב ולהבין בדיוק מה משתבש בו לפני ובמהלך התפתחות סוכרת סוג 1 וסוג 2. לאחרונה הוארך מימון התכנית לארבע שנים נוספות.
כעת שואפת וחידי, יחד עם עמיתיה, לפתח מודלים של בינה מלאכותית שיוכלו לא רק לזהות סוכרת סוג 1 מוקדם יותר, אלא גם למפות את המחלה ברמת המולקולה.
„המטרה שלנו היא ללמד את מערכות ה־AI את השפה המולקולרית של סוכרת סוג 1 – לאמן אותן על תאי המחלה בקשרי הלימפה של הלבלב, כך שיוכלו לגלות את העקבות העדינות שלהם בדם, אפילו כשהם כמו מחט בערמת שחת,“ אמרה וחידי.
עוד בנושא באתר הידען:
