זיהוי גנים משותפים לבעלי חיים שונים פותח פתח לפיתוח טיפולי ריפוי גני שיאפשרו בעתיד שיקום גפיים בבני אדם
מחקר חדש מצביע על אפשרות עתידית שאפתנית במיוחד: צמיחה מחדש של גפיים בבני אדם. צוות חוקרים מארצות הברית זיהה קבוצת גנים משותפת לבעלי חיים שונים, אשר ממלאת תפקיד מרכזי בתהליכי רגנרציה – היכולת לשקם איברים ורקמות לאחר פגיעה.
המאמר, שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, התבסס על השוואה בין שלושה מודלים ביולוגיים שונים מאוד: סלמנדרות מסוג אקסולוטל, דגי זברה ועכברים. למרות ההבדלים הגדולים ביניהם, החוקרים מצאו כי שלושת המינים משתמשים במנגנון גנטי דומה כדי לחדש רקמות.
המרכיב המרכזי שזוהה הוא קבוצת גנים המכונהSP genes , ובמיוחד הגנים SP6 ו־SP8 . גנים אלה פעילים בעור המתחדש לאחר פגיעה, ונראה שהם שולטים בתהליכים שמובילים ליצירת רקמות חדשות. החוקרים מצאו כי כאשר גנים אלה אינם פועלים כראוי, יכולת הרגנרציה נפגעת באופן משמעותי.
כדי לבחון את תפקידם, החוקרים השתמשו בכלי העריכה הגנטית CRISPR והסירו את הגן SP8 מסלמנדרות אקסולוטל – בעלי חיים הידועים ביכולתם להצמיח מחדש גפיים שלמות. התוצאה הייתה ברורה: ללא הגן, בעלי החיים לא הצליחו לשקם את עצמות הגפה. תוצאה דומה התקבלה גם בעכברים שבהם הושבתו הגנים SP6 ו־SP8 , כאשר תהליך התחדשות האצבעות נפגע.
בשלב הבא ניסו החוקרים להפוך את הממצא ליישום אפשרי. באמצעות מערכת של ריפוי גני, הם הצליחו להחדיר לעכברים מולקולה בשם FGF8 – רכיב ביולוגי שמופעל באופן טבעי על-ידיSP8 . הטיפול הצליח לשחזר חלקית את יכולת ההתחדשות של העצם גם כאשר הגנים המקוריים לא פעלו, מה שמצביע על כך שניתן אולי “לעקוף” את המנגנון הטבעי באמצעות התערבות חיצונית.
למרות ההתקדמות, החוקרים מדגישים כי הדרך ליישום בבני אדם עדיין ארוכה. כיום, בני אדם מסוגלים לשקם רקמות במידה מוגבלת – למשל, קצות אצבעות יכולים לצמוח מחדש אם בסיס הציפורן נותר שלם. אך היכולת להצמיח גפה שלמה, כמו אצל סלמנדרות, אינה קיימת.
פתרון תחושה לקטועי גפיים
המשמעות הרפואית של המחקר גדולה במיוחד, על רקע העובדה שלמעלה ממיליון קטיעות גפיים מתבצעות מדי שנה בעולם, עקב סוכרת, פציעות, סרטן וזיהומים. כיום, הפתרונות העיקריים הם תותבות או טיפולים משקמים, אך החוקרים שואפים לפתח גישות שיאפשרו שיקום מלא של התפקוד התחושתי והמוטורי.
החוקרים מציינים כי ריפוי גני הוא רק אחת מן האפשרויות. תחום הרפואה הרגנרטיבית כולל גם פיתוח של רקמות מהונדסות, שימוש בתאי גזע ושיטות ביולוגיות נוספות. לדבריהם, הפתרון העתידי עשוי לשלב בין כמה גישות במקביל.
לצד זאת, המחקר מדגיש את החשיבות של שיתוף פעולה בין תחומי. במקום לחקור כל אורגניזם בנפרד, השוואה בין מינים שונים איפשרה לחשוף מנגנונים אוניברסליים. גישה זו עשויה להאיץ את קצב ההתקדמות גם בתחומים ביולוגיים נוספים.
בסיכומו של דבר, אף שהאפשרות של צמיחה מחדש של איברים בבני אדם עדיין רחוקה ממימוש, המחקר מספק הוכחת היתכנות ראשונית לכך שהמנגנונים הגנטיים הדרושים לכך עשויים כבר להיות קיימים – ויש רק ללמוד כיצד להפעילם.
עוד בנושא באתר הידען:
