מהנדסים מהמכון הטכנולוגי MIT הצליחו לצייד תאים ב”תרמילים” זעירים שיאפשרו להם להעביר תרופות כימותרפיות, לאבחן גידולים סרטניים או לשמש כאבני-בניין להנדסת רקמות.
מהנדסים מהמכון הטכנולוגי MIT הצליחו לצייד תאים ב”תרמילים” זעירים שיאפשרו להם להעביר תרופות כימותרפיות, לאבחן גידולים סרטניים או לשמש כאבני-בניין להנדסת רקמות. מייקל רובנר (Michael Rubner), מנהל המרכז למדעי-החומרים וההנדסה במכון הטכנולוגי MIT והכותב הראשי של מאמר בדבר המחקר שהופיע ברשת בכתב-העת Nano Letters אמר כי הוא מאמין שזו הפעם הראשונה אי-פעם שמישהו הצליח לחבר טלאי סינתטי שכזה לתא ביולוגי.
התרמיל הפולימרי מאפשר לחוקרים להשתמש בתאים בכדי להעביר “מטענים” זעירים ולהשפיע על התנועה שלהם באמצעות שדות מגנטיים. מאחר וכל תרמיל כזה מכסה רק חלק קטן מפני-השטח של התא הוא אינו פוגע בתפקודים הרגילים שלו או מונע ממנו מלהגיב עם הסביבה החיצונית.
“המטרה הינה להפריע לתא מעט ככל האפשר,” אמר החוקר Robert Cohen, פרופסור להנדסה כימית במכון ואחד מכותבי המאמר.
החוקרים עבדו עם תאי B ותאי T, שני סוגים של תאי-חיסון המסוגלים להתביית על רקמות מגוונות בגוף, בכללן גידולים, אתרי דלקות ורקמות למפיות – מאפיין שניתן לנצלו להשגת העברה מוכוונת של תרופות או חיסונים. “הרעיון היה להשתמש בתאים כנשאים שיוכלו להעביר חומרים לגידולים, אתרים מודלקים או אתרים ייעודיים ברקמות אחרות,” אמר אחד מהחוקרים.
תרמילים תאיים המכילים חומרים כימותרפיים יוכלו להתביית על תאים סרטניים, בעוד שתאים המצוידים בתרמילים המכילים חומרי-ניגוד יוכלו לסייע בזיהוי גידולים ע”י קישורם לחלבונים ספציפיים המבוטאים בתאים אלו.
יישום אפשרי נוסף הינו בהנדסת רקמות. ניתן יהיה לתכנן תרמילים שיאפשרו לחוקרים לארגן תאים בתבנית מסוימת, תוך הויתור על הצורך בפיגום או תבנית התחלתית של רקמה.
מערכת התרמיל הפולימרי מורכבת משלוש שכבות, כל אחת מהן בעלת תפקיד אחר, המחוברות למשטח. השכבה התחתונה מקבעת את הפולימר למשטח, השכבה האמצעית מכילה את המטען והשכבה העליונה משמשת כ”קרס” האוחזת ונקשרת לתאים השונים.
מרגע שהשכבות השונות מאורגנות, תאים יכולים לחדור למערכת ולחצות דרך פני-השטח שלה תוך כדי קבלת אוסף שלהם מסביב לקרס הפולימר. בשלב הבא הטלאי מנותק מפני השטח פשוט ע”י הורדת הטמפרטורה והתאים משתחררים חזרה לדרכם כאשר התרמילים, עתה ריקים, עדיין מחוברים אליהם. “שאר חלקי התא נותרים כפי שהם ויכולים להגיב עם הסביבה כרגיל,” אמר אחד מהחוקרים בצוות.
החוקרים מצאו כי תאי T בעלי תרמילים הצליחו לבצע את תפקידיהם הרגילים, כולל חדירה דרך פני השטח, בדיוק כפי שהיו נוהגים ללא המטען “העודף” עליהם. באמצעות מילוי התרמילים בננו-חלקיקים מגנטיים, החוקרים מסוגלים לשלוט בתנועת התאים ע”י הפעלת שדות מגנטיים מתאימים.
מאחר והסינתזה של הפולימר וארגון המערכת מתבצעים לפני חיבור התרמילים לתאים, קיים כר נרחב של הזדמנויות לשפר את התהליך כך שהפולימרים לא יהיו רעילים לגוף – מציינים החוקרים.
עוד בנושא באתר הידען:
