קבוצת חוקרים ממינסוטה פיתחו שיטה ליצור של לב פועם בתרבית שהם מכנים לב מלאכותי ביולוגי. השיטה החדשה עשויה לאפשר בעתיד יצירה של איברים להשתלה במעבדה, ללא צורך בתורם. אם השיטה תצליח ניתן יהיה לרפא בעזרתה מיליוני חולי לב
חוקרים מהמרכז לתיקון לב וכלי דם באוניברסיטת מיננסוטה, ובראשם דר' הארולד אוט (Harald C Ott) ודר' דוריס טיילור (Doris A Taylor) פיתחו שיטה לגידול של רקמת לב פעילה. על פי גישתם של דר' טיילור ושותפיה יש לנצל את אבני הבניין של הטבע, ולתת לו לפעול את פעולתו.
באמצעות השיטה הייחודית החוקרים לקחו לב שמקורו בחולדה או בחזיר ועל ידי שימוש בדטרגנט סילקו ממנו את כל התאים החיים. לאחר התהליך מתקבל מבנה המורכב מהחומר החוץ תאי בלבד (ה- ECM, extra cellular matrix), ובעיקר החלבונים קולגן, למינין ופיברונאקטין. לאחר סילוק כל התאים החיים, ה”שלד” שנשאר יכול לשמש לאיכלוס של תאים חדשים. החוקרים הראו כי לאחר הוספה מחדש של תאים חיים אל “שלד” הלב הם יוצרים מעין תלאים של רקמה. לאחר מספר ימים בתרבית התאים יוצרים בניהם קשרים בדומה לקיים בסיבי השריר במצב נורמאלי, ומתחלים להתכווץ בתאום. בנוסף, החוקרים הראו כי יש יצירה מחדש של כלי הדם בלב על ידי תאי האנדותל במקומות בהם היו כלי דם לפני סילוק התאים.
לדברי החוקרים הם הצליחו להגשים שלוש מטרות מרכזיות בבנית הלב הביו-מלאכותי. ראשית הם יצרו מבנה בסיס עליו אפשר ליצור את האיבר החדש. שנית, הם הצליחו לאכלס את המבנה בהרכב תאים מתאים. ולבסוף, איפשרו את “הבשלת” האיבר ללב פועם.
השאיפה היא כי ניתן יהיה ליצור לבבות להשתלה על ידי שימוש בלב נטול תאים, למשל מחזיר (בשל הדמיון בגודלו וצורתו לזה שלנו), ולאכלס אותו בתאים שמקורם באדם. דר' טיילור מקווה כי בעתיד תיהיה לחוקרים את היכולת לייצר כל איבר על פי דרישה. לדברי דר' אוט, שותפה למחקר, אם וכאשר יהיה ניתן ליישם את השיטה על בני אדם יש לה את הפוטנציאל להצלה של מיליוני אנשים.
המאמר פורסם השבוע במגזין Nature Medicine.
לידיעה באתר אוניברסיטת מיניסוטה
לדף הבית של האוניברסיטה בו יש סרטון המציג את פיתוח הלב הביולוגי המלאכותי
ידיעות נוספות באתר הידען
8 תגובות
name ,..תודה ,שהקפצת…
לענייני הלב..וסוגיות אתיות בהשתלת איברים,לההשלכותיהם הרבות..
א.יוזמה ברוכה זו,עשויה לענות לנו על המון שאלות מוסריות..ערכיות..
חישבו…כמה חולים …וקרוביהם..מחכים שאחרים..חס..ימותו..בסתר..למען
בריאותם….שלא לדבר על סחר..באיברים..
ב.בשקט..בשקט..שכן ישמעו…
מדוע לנפש היהודי..נאסר לאכול חזיר….?כי,הוא אינו יכול..לאכול את עצמו..
גם לא את דודניו…הגגו בענין.חה..
ג.כתבה זו נכתבה אשתקד…בלוח הסיני זו היתה..שנת החזיר…מפברואר
אנו..בשנת העכבר..כמדינתנו היקרה…החקרנית..
נו..נו..עשה מלאכתך..ודע את עצמך.
הרבה טוב.
hmmm…mb its true ,
הרחבה קטנה של התגובה הקודמת:
כמובן שלא מדובר בדיוק בקבלת ליבו של מישהו אחר או חיה אחרת אלא בלב שנוצר מתאי המושתל עצמו שנזרעו על שלד לב שנוצר מן הלב הנתרם.
עוד דבר לנמח:
חשבתי שרועי ענה לבעיה הראשונה שהעלית אבל מקריאה יותר מעמיקה של דבריו ראיתי שדיבר על דברים אחרים.
אכן, הבעיה של מקור התאים לבניין הלב עדיין נשארה בעיה.
החוקרים שעסקו בנושא מודעים לבעיה זו ולעובדה שלפני שתפתר יהיה קשה להשתמש בשיטה שפתחו.
עוד בעיה שיש להביא בחשבון היא שלשם שימוש בשיטה החדשה עדיין יש צורך ב"תורם" שמליבו ייבנה השלד שעליו ישתלו הרקמות. כל הרעיון מאחרי השיטה החדשה (וזה, לצערי, חסר בכתבה) הוא התגברות על דחיית הרקמות. הכוונה היא לאפשר למי שזקוקים להשתלת לב לקבל לב של אדם אחר או אפילו חיה מבלי שלב זה יידחה על ידי גופו.
נמח:
בקשר לנקודה השניה שהעלית של שיקום לב קיים – אתה צודק וגם את זה ניסו כבר בהצלחה מסויימת
מרתק!
אחלה מחקר!
שלום נמח,
1. החוקרים השתמשו במה שנקרא Progenitor Cells – סוג של תאי גזע מוגבלים ביכולתם, שיכולים ליצור כמעט אך ורק תאי שריר לב.
2. החוקרים לא בנו כאן לב מאפס. הם פשוט השתמשו במבנה התלת-מימדי של לב תקין כפיגום עבור התאים החדשים. התאים בכל איבר מפרישים מסביבם סוג של שלד (או פיגום) גמיש מאד שמחזיק אותם במקום הנכון. השלד הזה נקרא מטריקס חוץ-תאי (כי הוא מחוץ לתאים ותומך בהם).
החוקרים במחקר הצליחו לגרום לכל התאים לעזוב את המטריקס החוץ-תאי, כך שרק המטריקס נותר. כלומר, נשאר לנו רק הפיגום – השלד הגמיש שיכול לאחסן את התאים במקום הנכון שלהם.
החוקרים זרעו תאים חדשים בתוך השלד הגמיש הזה, והתאים הצליחו להתיישב במקומות הנכונים, פחות או יותר, ולמלא מחדש את המטריקס החוץ-תאי ברקמת לב פועמת.
מספר הערות :
1. השיטה בה השתמשו החוקרים להורדת התאים הישנים מהמטריקס החוץ-תאי מערבת נוזלים רעילים כמו SDS, ולפיכך לא ניתן להשתמש בה על לב שנועד להשתלה בבני-אדם.
2. רקמת הלב שהתפתחה יכלה להזרים דם רק ב- 2% מהיעילות של לב בוגר. כלומר, עוד רבה הדרך עד ליצירת לב תקין שיעבוד טיפ-טופ.
3. למרות שהמחקר פורץ דרך מבחינת התעוזה של החוקרים, שלקחו לב שלם וניסו לשחזר אותו, הרעיון עצמו קיים כבר מספר שנים. בין היתר, פרופסור מרסל מחלוף מהטכניון חוקרת נושא דומה עם לבבות של חזירים, וכבר השיגה הצלחה בשחזור לב חזירי בשיטה דומה, שמתכווץ וגם מזרים דם.
בכל מקרה, כל הכבוד לחוקרים שעשו את המחקר המרתק הזה, ותודה על הכתבה המעניינת.
לא ממש הבנתי
1 מה לא השתמשו בתאי גזע? חשבתי שרק הם יכולים להתפתח לתאי איבר כלשהו…..
2 אם הם חושבים שיש בידיהם את הכלים לבנות לב חדש מאפס אז בטח הם יכולים גם לתקן חלקים פגועים בלב קיים. כלומר למה לבנות לב חדש מאפס בוודאי יותר קל ‘לבנות’ לב חדש מחצי לב תקין. למשל ניתן להסיר חלקים פגומים מלב קיים ו’לבנות’ על החלקים שנותרו מהלב את החלקים החסרים בשיטה המתוארת במאמר (ושאותה לא הבנתי כרגיל).