חברה ישראלית עוסקת בפיתוח תחליף חדשני להתגברות על מחסור במנות מוח עצם לטיפול במחלות דם סרטניות. ניסויים פרה-קליניים הציגו תוצאות אופטימיות
24.9.2006
מאת: אורה בורגר וזמי אברמן, סיינטיפיק אמריקן *
איור מתוך אתר חברת פלוריסטם
טיפול באמצעות השתלת מוח עצם משמש פתרון במגוון מחלות המטולוגיות ממאירות. הקושי במציאת תורם מתאים מותיר כל שנה עשרות אלפי חולים ללא מרפא. בשנים האחרונות התברר שדם חבל הטבור של עוברים, שבעבר נחשב לפסולת רפואית, מכיל תאי גזע בוגרים של מערכת הדם, המתאימים להשתלות מוח עצם. איסוף דם חבל הטבור בעת הלידה ושמירתו בהקפאה עמוקה, מאפשר הקמת מאגר נרחב וזמין של תאי גזע בוגרים שישמשו בעתיד מקור להשתלות מוח עצם. המאגר עשוי לפתור את המחסור בתורמים ויפתח אפשרויות רבות להצלת חיים.
ואולם, כמות תאי הגזע בדם הטבורי קטנה מדי. בתהליך המקובל של השתלת מוח עצם מזריקים לחולה כ-170,000 תאי גזע המטופוייטים (תאי גזע של מערכת הדם) לכל קילוגרם של משקל גוף. הניסיון שנצבר עד היום מראה כי כמות קטנה מזו תפחית במידה ניכרת את הסיכויים לקליטת השתל.
כיצד להפוך את המשאב המוגבל לשמיש?
לצורך טיפול בחולה מבוגר נדרשים אפוא יותר מ-12 מיליון תאים, אך במנת דם טבורי טיפוסית יש לכל היותר 5-4 מיליוני תאי גזע המטופוייטים. לכן אי אפשר להשתמש בדם טבורי להשתלות בחולים שמשקלם יותר מ- 35 ק”ג. משום כך, בוצעו עד היום רק כ-6,000 השתלות של תאי גזע שמקורם בדם טבורי, רובם בילדים. הכמות המוגבלת של התאים הביאה לכך שבמהלך העשור האחרון נערכו מחקרים רבים בכל רחבי העולם שעסקו בשאלה: כיצד לנצל את המשאב המוגבל, ולהפכו מתאים לאוכלוסייה כולה?
כיום רווחות כמה גישות להגדלת מספר תאי הגזע ההמטופוייטים במנת דם של חבל הטבור. אחת השיטות הנפוצות היא ריבוי חוץ גופי (ex-vivo expansion) של תאי הגזע. בגישה זו, יש להבטיח שהתאים המתרבים ישמרו את תכונותיהם של תאי הגזע המקוריים ויוכלו לשקם את מערכת הדם הפגומה של החולה, בדומה לתפקידם באדם בריא. במצב תקין תא גזע של מערכת הדם מתחלק ברוב המקרים חלוקה א-סימטרית: אחד מתאי הבת שומר על תכונותיו כתא גזע, ואילו תא הבת השני מתחיל את תהליכי ההתמיינות, והופך לתא בוגר בעל תפקיד מוגדר במערכת הדם: כדורית דם אדומה, לבנה או טסיית דם.
עם הזדקנותו של התא הבוגר והממוין, הוא מת ומוחלף בתא “חדש” שעבר תהליך זהה. מחזור החיים הזה מתרחש מדי יום בגופו של אדם בריא. בלעדי מאגר תאי הגזע בלשד העצמות, אין לגוף יכולת להחליף את התאים המזדקנים והמתים של מערכת הדם בחדשים. לפיכך, רקמה המושתלת בחולה סרטן המכילה תאים שכבר התחילו את תהליך ההתמיינות, לא תוכל לשקם לטווח ארוך את מערכת הדם בגופו, ולא תוכל להציל את חייו. מכאן נובעת החשיבות העצומה של ריבוי תאי הגזע ללא התמיינות.
בשיטות הריבוי החוץ תאיות משתמשים בגורמי גידול ובחומרים סינתטיים (ציטוקינים רקומביננטיים) לשם האצת הריבוי. אך בד בבד עם תהליך זה, מתחיל גם תהליך ההתמיינות הבלתי רצוי, ולכן מוסיפים גם כימיקלים מעכבי התמיינות לתרבית. רווחת סברה שהשימוש בחומרים הסינתטיים למיניהם עלול לגרום לאי-יציבות גנטית של תאי הגזע ולתופעות לוואי אחרות לאורך זמן.
שיטה אחרת שמטרתה להתגבר על כמות התאים המועטה, היא השתלת שתי מנות דם טבורי שמקורן משני תורמים שונים. תוצאות קליניות ראשונות שהתקבלו בעשרות חולים מראות כי רק מנה אחת נקלטת – המנה הראשונה שהוזרקה.
הסטארט-אפ החל בעבודת דוקטורט
החברה הישראלית פלוריסטם (Pluristem Life Systems) עוסקת בפיתוח מוצרים ביולוגיים שיאפשרו שימוש בדם טבורי כתחליף להשתלת מוח עצם לריפוי מחלות דם סרטניות. החברה הוקמה ב-2003 על ידי ד”ר שי מרצקי על סמך עבודת הדוקטורט שלו שנעשתה בשיתוף פעולה בין מכון ויצמן למדע לבין הטכניון והיא פועלת בפארק מת”ם לטכנולוגיה מתקדמת בחיפה.
לאחרונה דיווחה החברה על ניסויים פְּרֶה-קליניים מוצלחים של מוצר חדשני, המציע שיטה שלישית להתגבר על הבעיה, שהשתלתו יחד עם תאי הגזע ההמפוייטים שמקורם בדם חבל הטבור מביאה להגדלת שיעור קליטת השתל, ובכך מפצה על הכמות המועטה של התאים. המוצר מכיל תאי תשתית מזאנכימאליים (סטרומה) המופקים מהשלייה ומעודדים את קליטת תאי הגזע ההמטופוייטים הנדירים בגוף החולה. תאי התשתית המזאנכימאילים הם חלק מן הרקמה הטבעית הבונה את מוח העצם בגוף הבריא, רקמה היוצרת את התנאים המתאימים להתרחשות התהליכים שבהם נשמרים תאי הגזע ההמטופוייטים ונוצרים תאי דם חדשים.
מוצר חדשני זה, המכונה PLX-1, מתבסס על גידול התאים המזאנכימאליים, שמקורם, כאמור בשלייה, בסביבה המדמה את המבנה הפיזיולוגי התלת-ממדי של לשד העצם. השלייה נחשבת לפסולת רפואית ומפונה בתום הלידה. יתרונה של השלייה כמקור לתרופה מצילת חיים הוא בכך שמדובר ברקמה אנושית שהשימוש בה אינו כרוך בבעיות אתיות. מכל שלייה מופק ונבנה מאגר תאים בתהליך שמתחיל במיון ראשוני של התאים הרצויים. לצורך ריבויים נזרעים התאים בשלב מאוחר יותר על מצע תלת-ממדי של חומר אינרטי (אינו פעיל מבחינה ביולוגית).
תנאים אלה מאפשרים לתרבית הרקמה להתרבות ולהגיע לצפיפות גבוהה, המדמה בקירוב את צפיפות התאים הטבעית בלשד העצמות בגוף. גידול התרבית הצפופה מתאפשר באמצעות מתן תנאי הזנה ואוורור נאותים במתקן גידול תלת-ממדי (ביוראקטור) הקרוי PluriX. לאחר שבועיים עד שלושה, אוספים את התאים מן הביוראקטור, מחלקים אותם למנות ומקפיאים בחנקן נוזלי. כל מנה מכילה מנת תאים מזאנכימאליים, תומכי קליטת שתל, והיא מוכנה להפשרה והשתלה. מנה זו היא למעשה המוצר הקרויPLX-1 .
הניסויים הפרה-קליניים שנערכו בפלוריסטם בעכברים נטולי מערכת חיסון מראים כי הזרקת התאים של PLX-1 בנוסף לתאי הגזע ההמטופוייטים מהדם הטבורי מגדילה את יעילות קליטת השתל לפחות פי שלושה בהשוואה לקבוצת הביקורת, שבה הושתלו תאי הגזע ללא PLX-1. הניסויים הפרה-קליניים מדגימים הן את הגדלת יעילות הקליטה של תאי הגזע ההמטופוייטיים הטבוריים שמספרם מוגבל, והן את הורדת הצורך בריבוי חוץ תאי של תאי הגזע. פתרון זה יאפשר להשתמש במנת דם טבורי כתחליף להשתלת מוח עצם בחולים מבוגרים.
* זמי אברמן הוא מנכ”ל פלוריסטם וד”ר אורה בורגר היא סמנכ”לית מחקר ופיתוח של החברה. הכתבה הובאה ביוזמתו ובסיועו של ברנרד דיצ'ק, עורך המגזין המקוון העוסק בתעשיית מדעי החיים הישראלית.
לאתר פלוריסטם
