אודות המחקר לפיתוח רקמה ממקור עצמי כפתרון למחלת הסוכרת
רקע
סוכרת היא מחלה כרונית המתבטאת ברמות גבוהות של גלוקוז בדם ומאופיינת בחוסר יחסי של אינסולין או בעמידות לאינסולין ברקמות המטרה (שריר, כבד, שומן). לפי הנתונים של ארגון הבריאות העולמי, תפוצת המחלה במדינות המערביות, כולל ישראל, היא בשיעור ממוצע של כ- 6% מהאוכלוסייה.
סוכרת מסוג 1 יכולה להתפתח בכל גיל, אך אופיינית בעיקר בגילי הילדות. המחלה הקלינית פורצת לאחר הרס של כ-80% מתאי הבטא שבלבלב כתוצאה מהתקפה עצמית של המערכת החיסונית (מחלה אוטואימונית). עקב בקרת גלוקוז לקויה, נוצרים אצל חולי הסוכרת סיבוכים משניים חמורים הפוגעים במערכות כלי הדם והלב, העצבים, העור והכליות.
תאי הבטא בלבלב הם התאים היחידים האחראים על ויסות ובקרת רמות הגלוקוז בגוף. במחלת הסוכרת כאשר תאים אלו נהרסים הפתרון הוא החלפת הרקמה הפגועה ברקמה בעלת פעילות תקינה. אלא שהמחסור באיברים להשתלה והצורך בדיכוי תמידי של מערכת החיסון מגבילים מאוד את השימוש בשיטה. על-מנת לענות על הצורך של זמינות וכמות תאים מייצרי אינסולין, מושקעים מאמצים רבים לפיתוח חלופות לתאי הבטא בלבלב.
המחקר
השערת העבודה בבסיס המחקר היא שרקמות בוגרות וממוינות, ולא רק תאי גזע עובריים, יכולות לעבור שינוי התפתחותי רחב שיקנה להן תפקוד חדש השונה מתפקודן המקורי. תהליך רחב זה כולל שינויים בפרופיל הביטוי של המידע הגנטי, כך שהפרופיל הגנטי המקורי נסגר ובמקומו בא לידי ביטוי מידע גנטי שהיה "שקט".
לפני כעשר שנים חשפה פרופ' פרבר פתרון מהפכני ופורץ דרך של שימוש בפקטור השעתוק בשםPDX-1 (חלבון המצוי באופן טבעי בתאי לבלב, ומתפקד כחלבון העיקרי בהבשלת תאי לבלב לתאים מפרישי אינסולין בתהליך ההתמיינות) לצורך שינוי התפתחותי של תאי כבד לתאים מפרישי אינסולין. עבודה זו היוותה פריצת דרך תפיסתית המראה כי ניתן לשנות את גורלם ותפקודם של תאי כבד בוגרים, ולאלצם לקבל יעוד התפתחותי חדש. בעזרת פקטור שעתוק וגורמי גדילה הצליחה לרתום תאי כבד בוגרים ליצור את הורמון האינסולין.
פרופ' פרבר הייתה הראשונה להראות כי תאים מרקמת כבד בוגר המטופלים בפקטור PDX-1, מסוגלים לתפקד כתאי בטא של הלבלב, תוך יצירה, אגירה והפרשת אינסולין באופן מבוקר ע"י גלוקוז. בנוסף השתלה של תאים אלו לעכברים סוכרתיים גרמה לתיקון הסוכרת לפרק זמן נכבד של עד כחודשיים ימים (למאמרים: מאמר ראשון, מאמר שני).
ממצא חשוב נוסף מראה כי תאי הכבד-הלבלבי עמידים נגד המתקפה האימונית. כמות האינסולין שנאגרה בכבד כמו גם היכולת הפונקציונלית של התאים נשארה זהה תחת ההתקפה של המערכת החיסונית אשר גרמה במקביל להרס תאי ה- β בלבלב. עבודות רבות ברחבי העולם תומכות בממצאים ומייעלות את תהליך הפיכת רקמת כבד לרקמה מייצרת אינסולין כטיפול במחלת הסוכרת.
מטרות המחקר
- זיהוי ואפיון סגולותיהם של תאי מוצא מרקמה אנושית בוגרת המסוגלים לעבור שינוי התפתחותי.
- פענוח המנגנון המולקולרי של תהליך המאפשר שינוי התפתחותי (טרנסדיפרנציאציה) של רקמות בוגרות.
- זיהוי תפקידם של פקטורי שעתוק ופקטורי גדילה בתהליך הטרנסדיפרנציאציה.
- הבנת פעילות הגומלין בין תאים שעברו שינוי התפתחותי וסביבתם.
- בחינה תפקודית של הרקמות החדשות במערכת תאית ובחיות קטנות וגדולות.
- תפקיד הנסיגה ההתפתחותית של הרקמה הבוגרת במהלך השינוי ההתפתחותי.
- זיהוי נתיבים תאיים שמובילים לשינוי התפתחותי בין רקמות בוגרות.
המחקר במעבדה עושה שימוש בשיטות גנטיות, התפתחותיות, ביוכימיות ובשיטות הקשורות לביולוגיה של התא.
יתרונות השיטה
לאור הממצאים הרבים שנצברו נוכל למנות חמישה יתרונות מרכזיים של הטכנולוגיה המוצעת על-פני הגישות הקיימות כיום לטיפול במחלת הסוכרת
- החלפת הרקמה הפגועה ברקמה תיפקודית חדשה תביא לשיפור משמעותי באיכות חיי החולה הסוכרתי שלא יזדקק עוד לזריקות אינסולין.
- הפרשה מבוקרת של אינסולין ובקרת גלוקוז תקינה ימנעו את הסיבוכים המשניים של המחלה.
- פיתוח מאגר תאים בלתי מוגבל המסוגלים לייצר אינסולין יענה על המחוסר באיברים להשתלה.
- השתלה של רקמה אוטולוגית (עצמית) תמנע את הצורך בדיכוי המערכת החיסונית נגד דחיית שתל זר.
- השתלת רקמה שמקורה ברקמת כבד - עמידות תאי הכבד נגד ההתקפה האוטואימונית ההורסת את תאי הבטא בלבלב תהווה הגנה לתאים מייצרי האינסולין שמקורם בכבד ותמנע מתן חומרים אימנוסופרסיביים.
- רשימת פרסומים של המכון לאנדוקרינולוגיה מולקולרית
