כבדים אנושיים מהונדסים במעבדה, תוצרת ישראל

כששמוליק חלה בשחמת הכבד, כל הרופאים הסכימו שהוא זקוק לכבד חדש. הוא צורף לרשימת ההמתנה והמתין. והמתין. ועד היום הוא ממתין. אבל זה לא חייב להיות ככה.

למעשה, התפתחות חדשה במדע הרפואה מרמזת שבעתיד הלא-רחוק יוכלו הרופאים לייצר כבדים אנושיים במעבדה, שיכילו את תאיו של החולה ולא יגרמו לתגובה חיסונית.

המחקר החדש, פרי עבודה שהתקיימה במכון לרפואה רגנרטיבית (התחדשותית) במרכז הרפואי הבפטיסטי שבאוניברסיטת ווייק פורסט, מהווה אבן דרך חשובה במאמץ לגדל איברים חלופיים במעבדה.

במסגרת המחקר נעשה לראשונה שימוש בתאי כבד אנושיים במטרה להנדס כבדים זעירים שפועלים – לפחות במעבדה – בדומה לכבדים אנושיים. השלב הבא הוא לבדוק האם הכבדים ימשיכו לתפקד גם אחרי השתלה בחיות מעבדה, ומשם בבני אדם.

"אנו מלאי התרגשות לגבי האפשרויות שמחקר זה טומן" אומר שי סוקר, פרופסור לרפואה רגנרטיבית ומנהל הפרויקט, "אך חייבים להדגיש שאנו נמצאים בשלב מוקדם ויש להתגבר על מכשולים טכניים רבים לפני שהמחקר יוכל לסייע לחולים. לא זאת בלבד שאנו חייבים ללמוד איך לגדל מיליארדי תאי כבד באותו הזמן כדי להנדס כבדים גדולים מספיק עבור החולים, אנו צריכים גם לקבוע האם האיברים האלו בטוחים לשימוש בחולים".

כבדי מעבדה

ליצירת הכבדים, החוקרים נטלו כבדי חיות והעבירו אותם תהליך ששטף מתוכם את כל התאים. לאחר שסולקו התאים, נותרה רק הרקמה הקיימת ביניהם, המורכבת בעיקר מקולגן.

לרקמה זו אין תפקיד מטבולי משמעותי משל עצמה, אך היא משמשת כפיגום תומך עבור התאים שיושבים בתוכה. במהלך הניסוי נזרעו תאי כבד צעירים ותאי אנדותל אנושיים (המשמשים ליצירת כלי דם) בתוך רקמת הקולגן הריקה והחליפו את מקומם של התאים החייתיים.

החוקרים הצליחו לשמר את מערכת כלי הדם המקורית של הכבד בזמן סילוק התאים, ולכן יכלו להשתמש בה על מנת להזרים לתוך רקמת הכבד הריקה את התאים האנושיים. לאחר מכן הוצב הכבד כלאחר כבוד בביו-ריאקטור – מעין תנור הדגרה מיוחד שסיפק לכל חלקי האיבר זרימה מתמדת של חומרי מזון וחמצן.

לאחר שבוע בתוך מערכת הביו-ריאקטור, ראו המדענים כי התאים התפשטו וגדלו בכל רחבי האיבר המהונדס, וכי בתוך שלד הקולגן מתפתחת רקמת כבד אנושית ומתפקדת.

שיטת סילוק התאים מתוך הרקמה אינה מהווה חידוש מדעי או טכנולוגי בפני עצמה. היא הודגמה בעבר על לבבות של עכברים, שרוקנו מתאים ומולאו מחדש בתאי שריר לב ממקור עכברי.

הדרך עוד ארוכה

היכולת להנדס כבד מתאים אנושיים מספקת גישה חדשה לביו-הנדסה של איברים שלמים. בעתיד, שמוליק עשוי להגיע למעבדה ולקבל כבד חלופי שמכיל את התאים שהוא עצמו תרם.

ייתכן שניתן יהיה להשתמש בשיטה זו לגידול כבדים, כליות, לבלבים ועוד. אלו ישמשו להחלפת איברים שכשלו בגוף האנושי, ויסללו את הדרך להחלמה מסוכרת נעורים, משחמת הכבד ואפילו להחלפת לב שכשל במילוי תפקידו.

עם זאת, חשוב להדגיש שהדרך עוד ארוכה, והכבדים המיניאטוריים שיוצרו במעבדות אינם קרובים עדיין להשתלה בבני-אדם. אף על פי כן, המדענים במכון ווייק פורסט לרפואה רגנרטיבית עובדים על פרויקטים אלו במרץ, ומנסים בד בבד לפתח גם טיפולי רפואה תאית שישחזרו את תפקוד האיבר במלואו.

בריחת מוחות

והראש היהודי-הפולני שואל: למה שם ולא כאן? מדוע פרופ' שי סוקר, מנהל הפרויקט האמור, יליד הארץ ובוגר האוניברסיטה העברית והטכניון, לא יכול היה להישאר בישראל ולבצע כאן את המחקר? האם זהו עוד ביטוי ל"בריחת המוחות" הידועה לשמצה?

"עברתי לארצות הברית להכשרה כפוסט-דוקטורט", מסביר פרופ' סוקר. "זהו מסלול נפוץ עבור רבים שסיימו דוקטורט בישראל. כאשר בדקתי אפשרויות לחזור לארץ לאחר ארבע שנים ולקבל משרה באחד המוסדות האקדמיים, לישראל היה מעט מאד מה להציע.

האלטרנטיבות שלי היו לחזור לארץ כעוזר מחקר מבלי התחייבות לקבלת משרה אקדמית, לשנות מקצוע או לשבת ולחכות להזדמנות שתגיע. אלטרנטיבות אלו לא היו אידיאליות, ובחרתי לקבל משרה אקדמית בארצות הברית".

האם יש סיכוי לערוך מחקרים ברפואה רגנרטיבית גם בארץ, למרות בריחת המוחות? לפי פרופ' סוקר, מחקרים אלו נעשים כבר היום באוניברסיטאות בארץ. "המחקר הבסיסי ברפואה רגנרטיבית הוא תחום חזק מאד בישראל וקידם את המדע ברחבי העולם".

לרוע המזל, הוא אינו אופטימי לגבי יכולתה של ישראל להפוך את המחקר הבסיסי לחלק מרפואת היום-יום, בעיקר עקב החוסר בתקציבים. "תעשיית הביוטק בארצות הברית מציעה משאבים גדולים במידה משמעותית יותר מאלו שבישראל".

"המימון המחקרי בישראל אינו מקדם מחקר טכני והינו מוגבל מאד", הוא מוסיף. "אם לא יהיה מספיק כסף לתרגם את המחקר ליישום רפואי, גם המחקר הבסיסי ברפואה רגנרטיבית יסבול ולא נוכל להתחרות עם שאר העולם".

רועי צזנה הוא דוקטורנט לננו-טכנולוגיה בטכניון, כותב בלוג ומרצה בנושאי מדע, חברה, הסטוריה ועתידנות.