מיקי שחם, מביא דיווחי חדשות תאי גזע מהעולם: יין ויאנג של מצב שקט או משגשג של תאי גזע.

מיקי שחם, מביא דיווחי חדשות תאי גזע מהעולם: יין ויאנג של מצב שקט או משגשג של תאי גזע.

פורסם ביום חמישי, 19 ליולי 2012, Health & Medicine

לא כל תאי גזע בוגרים נוצרים שווים. חלקם עסוקים ברגנרציה של רקמות שחוקות או פגומות, כאשר אחיהם השקטים משמשים כצוות גיבוי אסטרטגי שמצטרף בעת הצורך.

כעת, חוקרים במכון סטוורס למחקר רפואי זיהו רמז מולקולרי חשוב שמונע מתאי גזע המטופואטיים (מייצרי דם) שקטים ממקור עכבר לשגשג כאשר שירותם לא נחוץ.

הצוות, שבראשו עומד החוקר מסטווורס לינהנג לי, Ph.D, דיווח שפלמינגו ופריצלד 8, הצוות הידוע בתרומתו להבנת קוטביות של תא, הינם משמעותיים לתחזוקת מאגר שקט של תאי גזע המטופואטים במח העצם של עכבר.

"תאי גזע המטופואטים מייצרים ביליוני תאי דם ביום דרך היררכיה ברורה של תאי אב ספציפיים לשורת התאים," אומר לי. "זיהוי אותות מולקולרים שמאפשרים לאוכלוסיות תאי גזע לתחזק את רמת התפוקה במהלך החיים הוא בסיסי להבנת ההתפתחות של סוגי תאים שונים, אופי בהיווצרות גידולים, ותהליך ההזדקנות.

כולי תקווה שתובנות אלה יעזרו למדענים להתקדם באופן משמעותי לקראת טיפולים חדשים למחלות דם."

כמו כן, מבהיר מיקי שחם, כי המודל הנוכחי, שצמח מעבודה מוקדמת של לי ואחרים, מניח שתאי גזע המטופואטיים hematopoietic stem cells (HSC),, שהינם חלק מהמאגר רוב הזמן נמצאים במצב שקט ומתחלקים רק מספר פעמים בשנה.

הם מתחיים לפעול רק כשיש צורך להחליף תאי HSC פעילים שנפגעו  בשחיקה היומיומית ובכך מגבירים את כמותם כתגובה לפציעה או מחלה.

כיצד תת-אוכלוסיות של תאי גזע המטופואטטים שקטים או פעילים מתוחזקים ומבוקרים in vivo - לא ידוע.

מה שידוע זה ששתי האוכלוסיות של התאים שוכנים בסביבות סמוכות שהתמחו בכך, ומספקים אותות מולקולריים רבים שמנחים את הפעילות של תאי גזע.

נמסר על ידי מיקי שחם, כי דם טבורי מהווה המקור היישומי הטוב ביותר, שכן תאי גזע מדם טבורי ראשוניים יותר - אינם נושאים עדיין מערכת חיסונית. עשרות מחלות וטיפולים באמצעות תאי גזע מדם טבורי נחקרים כיום ומצויים בניסויים קליניים במסגרת רפואת חידוש האיברים והריפוי התאי. מהיות תאי גזע שמקורם בדם טבורי בעלי יכולת התמיינות לסוגים שונים של תאי גוף, עשויים גם הם לשרת השתלות רפואת חידוש איברים דוגמת הטיפול באוטיזם,  שיתוק מוחין, פגיעות נוירולוגיות, ראיה, שמיעה, סוכרת וכיוב'.

תאי גזע דמיים המתמחזרים בתדירות גבוהה מהווים כ-90 אחוז מכל תאי הגזע ההמטופואטים ומצויים במרכז מח העצם, בו הם קרובים לתאי אנדותל ותאים פריווסקולריים( perivascular) (סביב כלי דם).

הבסיס העיקרי של תאי גזע המטופואטים שקטים הינה עצם טרבקולרית, החלק הספוגי שמצוי בקצה של עצמות ארוכות. כאן, התאים האלה מקיימים דיאלוג מולקולרי מתמיד עם פרה-אוסטאבלסטים ( preosteoblasts ), תאי האב של אוסטאובלסטים ( osteoblasts) יוצרי עצם, שמאופיינים עי ביטוי של N-cadherin .

בנסיון לפצח את הקידוד של הדיאלוג סטודנט ומחבר ראשון של המאמר ריוהיצ'י סוגימורה התמקד בפלמינגו Flamingo (Fmi),, מולקולת אדהזיה על פני השטח, ו Frizzled 8 (Fz8),, רצפטור ממברנלי. שתי המולקולות הינן חלק מזרוע לא קנונית של מסלול איתות  Wnt, רשת גדולה של מולקולות איתות מופרשות והרצפטורים שלהם. הזרוע הקנונית מפעילה את השפעתה באמצעות בטא-קטנין ועוזרת לעשות בקרה על תאי גזע מתחדשים במעי וזקיקי שיער.

אחרי שניסויים  in vitro חשפו ש Fmi &  Fz8מצטברים ב ממשק של תאי גזע המטופואטים שקטים ופרה-אוסטאובלסטים, סוגימורה ועמיתיו הצליחו להראות ש- Fmiעושה בקרה על פיזור של  in vivo Fz8..

תצפית זו סיפקה את הרמז הראשון שפרטנרים אלה יכולים להוביל לפחות חלק מהדו שיח שמדריך תאי גזע המטופואטיים "לשבת בשקט"

בממצאים הקודמים אושר ע"י הצוות של לי שחלק מ HSCs יושב בנישה אוסטאובלסטית ב N-cadherin+.

כאשר סוגימורה בחן את דגם הביטוי של גורמים ברשת אותות של Wnt בסביבה שקטה של HSCs, הוא גילה שרמות הליגנדים של Wnt קנוני היו נמוכים.

רמות הליגנדים ב  Wnt לא קנוני של זרוע קנונית של Wnt, מאידך, היו גבוהים.

"תצפיות אלה מראות שנישה של אוסטאובלסטים מספקת מיקרוסביבה בה איתות לא-קנוני של Wnt גובר מעל איתות קנוני תחת תנאים נורמלים," אומר סוגימורה. "זה גם אומר ש- Fmi& Fz8 יכולים לשחק תפקיד ישיר בתחזוקת המאגר של תאי גזע המטופואטים שקטים."

עכברים שהונדסו גנטית לחסר של Fmi או  Fz8 מספקים רמז חשוב: לא רק שמספר התאים השקטים צנח בעכברים, אלא גם תפקוד תאי הגזע ההמטופואטים ירד במעל 70 אחוז.

טיפול עם תרופה ציטוטוקסית  5-flourouracil הספציפית למחזור התא, שמסלקת תאי גזע המטופואטיים מתחלקים, אישרה את התפקיד של משפחת Wnt הלא-קנונית - Flamingo & Frizzled 8..

תחת עקה, דפוס הביטוי שנצפה לפני כן , מתהפך ואיתות קנוני Wnt- הופך לדומיננטי וגובר על הדפוס הלא-קנוני, מה שמאפשר לתאי  HSCs השקטים לשגשג ולחדש את המלאי במחזור הפעיל של HSCs.

הובטח כי מיקי שחם - מומחה לתאי גזע, שימור דם טבורי ובנק דם טבורי, מבעלי החברות האחיות "בנק החיים" וסיטוג'ן, ימשיך לעדכן את הגולשים בנושא תאי הגזע והדם הטבורי - בכלל, ורפואת חידוש איברים | רפואה התחדשותית | רפואה מחדשת | רפואה רגנרטיבית | Regenerative Medicine | Gene Therapy, העושה שימוש בתאי גזע שמקורם בדם טבורי ומקורותיהם האחרים - בפרט.

" הבנה טובה יותר של האיזון בין השניים יספק את התובנה ההכרחית, שמאפרת לנו להפחית איתות לא קנוני של Wnt ולהגביר איתות קנוני על מנת לאקטב תאי גזע המטופואטים שקטים במהלך ההזדקנות," אמר לי. " אבל יש לסובב את הידית בזהירות .

אם האיזון יוטה יותר מדי לכיוון האיתות הקנוני, גם זה יכול להגביר את הסיכון ללויקמיה.

עוד נמסר כי מיקי שחם הוא שפיתח את טכנולוגיית ומכשיר הסיטוג'ן - הטכנולוגיה הראשונה בעולם באמצעותה ניתן לאסוף מספר תאי גזע מדם טבורי הגבוה משמעותית (בכ- 80%) שיכול לשרת גם:

• השתלות במבוגרים ולא רק בילדים כפי המצב עד היום.
• סדרות השתלות של רפואה רגנרטיבית / רפואת חידוש איברים, הדורשות במצטבר מספר תאים גבוה.
• טיפול במספר מחלות שונות במהלך החיים.

לפי מיקי שחם, בארץ, הטכנולוגיה זמינה ללקוחות בנק דם טבורי "דם טבורי", בלבד ובקרוב מתחיל שיווקה גם בעולם.