מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם-טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: מדענים פיתחו שריר שלד באמצעות תאי גזע

צוות מ UCLA פיתח אסטרטגיה חדשה לבידוד, הבשלה ולהשתלת תאי שריר השלד שנוצרו מתאי גזע אנושיים pluripotent, אשר יכולים לייצר את כל סוגי התאים של הגוף.

הממצאים יכולים לסלול את הדרך לטיפול בתאי גזע למחלות שרירים, כולל Duchenne Muscular Dystrophy, המשפיעה על כ -1 מתוך 5,000 גברים בגיל ההתבגרות בארה"ב, ונחשבת כמחלה הגנטית הילדותית הקטלנית הנפוצה ביותר.

החוקרים השתמשו בתהליך הפיתוח האנושי הטבעי כמדריך לפיתוח דרכים לבשל תאי שריר במעבדה וליצור סיבי שריר המשחזרים את הדיסטרופין, החלבון החסר בשרירי חולי דוכנה.

השרירים מתנוונים ונעשים חלשים יותר ויותר ללא דיסטרופין. הסימפטומים מתחילים בדרך כלל בילדות המוקדמת, והחולים מאבדים בהדרגה את ניידותם ובדרך כלל מתים מכשל לב או נשימתי סביב גיל 20.

מדענים ניסו שיטות שונות המכוונות תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים ליצירת תאי שריר השלד שיכולים לתפקד כראוי בשרירים חיים ולחדש סיבי שריר דיסטרופין.

במחקר הנוכחי, החוקרים מצאו כי השיטות הנוכחיות לייצר תאים בוגרים אינן מתאימים למודל דושן במעבדה או יצירת טיפול החלפת תאים עבור המחלה.

"מצאנו כי רק בגלל שתא שריר השלד המיוצר במעבדה מבטא סמנים של שריר, לא אומר שזה תפקודי לחלוטין", הסופר הבכיר אפריל פייל, פרופסור למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וגנטיקה מולקולרית וחבר  Edythe Broad Center לרפואה רגנרטיבית וחקר תאי גזע באוניברסיטת קליפורניה, אמר בהצהרה.

"כדי שטיפול בתאי גזע עבור דושן ימשיך להתקדם, עלינו להבין טוב יותר את התאים שאנו מייצרים מתאי גזע אנושיים פלוריפוטנטיים בהשוואה לתאי גזע השרירים הנמצאים באופן טבעי בגוף האדם ובמהלך תהליך הפיתוח", הוסיף. .

לאחר ניתוח ההתפתחות האנושית, החוקרים מצאו שתא שריר שלד עוברי, משחזר באופן יוצא מן הכלל ומכיל שני סמנים חדשים של משטח התא - ERBB3 ו- NGFR - שאפשרו לחוקרים לבודד במדויק תאי שריר מהרקמה האנושית ולהפריד אותם מסוגים שונים של תאים כדי ליצור באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטיים.

החוקרים הבשילו את התאים כדי ליצור תאי שריר אחידים עם סיבים שהיו קטנים מאלה שנמצאו בשרירים אנושיים אמיתיים.

לאחר מכן, הקבוצה גילתה מסלול איתות ספציפי לתא הנקרא TGF Beta, אשר צריך להיות כבוי כדי לאפשר ייצור של סיבי שריר השלד המכילים את החלבונים המסייעים לחוזה השרירים.

"מטרתנו לטווח הארוך היא לפתח טיפול מותאם אישית של החלפת תאים באמצעות תאים של המטופל עצמו לטיפול בבנים עם דושן", אמר מייקל היקס, מחברו הראשי של המחקר. "לכן, עבור מחקר זה עקבנו את אותם הצעדים, מתחילתו ועד סופו."

המחקר פורסם בביולוגיה של התא.

מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם-טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: תאי גזע וכלי הדם

מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם-טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: תאי גזע וכלי הדם

באדם הממוצע למבוגרים יש כ -100,000 קילומטר של נימים, ורידים ועורקים - הצנרת שנושאת דם לכל חלקי הגוף, כולל איברים חיוניים כמו הלב והמוח.

כאשר הדברים משתבשים עם כלי הדם, התוצאה יכולה להיות התקף לב, שבץ או מצב אחר מסכן חיים או כרונית. לכ 8.5 מיליון אנשים בארצות הברית לבדם יש עורקים חולים, ומחלות של כלי הדם הורגים יותר אנשים ברחבי העולם מאשר כל מצב אחר.

אבל עכשיו המדענים מוכנים לראות טוב יותר את ההתפתחות הבסיסית של התאים המרכיבים את כלי הדם. פורסם ב Cell Reports, שצוות בראשות איגור Slockvin, מאוניברסיטת ויסקונסין, פרופסור לפתולוגיה ולרפואה, מתאר את המסלול התפתחותי שמעורר את הסוגים השונים של תאים המרכיבים את כלי הדם האנושי.

מיקי שחם מעדכן כי רפואה רגנרטיבית או בשמה האחר – רפואת חידוש איברים, המכונה על ידי משרד הבריאות האמריקאי – NIH, "הדבר הגדול הבא ברפואה", מתייחסת בכלליות לטיפול המערב את השימוש של טסיות לתקן ולהאיץ תהליך את הריפוי הטבעי בגוף ולמנוע מרקמות נוספות ניוון הקשור במצבים רפואיים ואסתטיים.

"אם אתה יודע איך התאים מתפתחים, אתה יכול לעצב טיפולים מתאימים", מסביר Slukvin. "הצלחנו לפתח את התנאים כדי להפוך אותם סוגים שונים של תאים במעבדה."

ההתקדמות שדווחה על ידי צוות של Slukvin, עם המחבר הראשי Akhilesh קומאר, חשובה משום שהיא מספקת תכנית אב כיצד vasculature עולה בשלבים הראשונים של הפיתוח. כעת, מדענים יכולים לחקור את התאים המרכיבים כלי דם ולפתח מודלים חדשים לחקר מחלת כלי הדם. באופן ביקורתי, הגילוי של שיטות ליצירת תאי הבטון של הבניין יכול לסייע בהגדרת הבמה לכלי הדם ההנדסיים במעבדה לבניית מודלים של מחלות, בדיקות סמים וטיפוליות.

מיקי שחם מבהיר, כי מאז שנת 1988, דם טבורי הוא המקור המועדף לתאי גזע לטיפולים המטולוגיים ורפואת חידוש-איברים /רפואה-רגנרטיבית. מחלות וטיפולים רבים באמצעות תאי גזע מדם טבורי ברפואה-רגנרטיבית נחקרים ונוספים כל העת, דוגמת: אוטיזם, שיתוק מוחין, אלצהיימר, ראיה, לב, סוכרת, פרקינסון, שמיעה, אורתופדיה ועוד.

"עכשיו, לחוקרים תהיה גישה ושפע של סוגים חדשים של חלופות עבור הנדסת כלי הדם", אומר קומאר, וציין כי המחקר החדש, בשילוב עם יכולות הילידים של תאי גזע האב להפיץ ולהבדיל סוגים שונים של תאים בתרבות , יכול להאיץ את הזמן הדרוש לגידול השתלות כלי הדם.

ממצא מרכזי במחקר החדש הוא גילוי של סמני תא לזהות את סוגים שונים של תאים בצלחת מעבדה. מדענים יכולים לזהות את הסוגים השונים של תאים וסקולריים ברקמות חיות. לדוגמה, pericytes קשורות עם כלי דם קטנים כגון נימים, בעוד תאי שריר חלק לתרום קיר כלי הדם של כלי גדול. עם זאת, כאשר התאים נעשים בתרבית, היה קשה להבחין בין סוג תא אחד מאחר.

"בגוף, אנחנו יכולים לזהות את התאים לפי מיקום", מציין סלוקווין, "לא יכולנו לעשות זאת במעבדה, היינו צריכים לזהות את הסמנים הספציפיים של התא".

במחקר, קומאר מצא כי תאים המרכיבים כלי דם נובעים מן האב המשותף mesenchymoangioblast, סוג התא, שגם יוצר רקמות כגון עצם, סחוס ושרירים. היכולת לעקוב אחר מסלול ההתפתחות המוליך לתאים המרכיבים את כלי הדם מעניקה למדע נתיב חזק להפקת טיפולים סלולריים חדשים: "אם אתה יודע איך התאים מתפתחים, אנחנו יכולים לעצב טיפולים מתאימים", אומר סלוקווין.

עכשיו, כלי דם ועורקים המשמשים לטיפול בחולים מגיעים לעתים קרובות מהחולים עצמם. יצירת כלי דם חדשים מאפס לטיפול עדיין רחוקה מהמציאות, אך המחקר החדש של ויסקונסין הוא צעד חיוני לקראת מטרה זו. רקמת ההנדסה לטיפול היא תהליך מתמשך, אך השימוש בתאי גזע המושרים ליצירת תאי רקמה מחולים שפרופילים גנטיים שלהם הופכים אותם לתורמים מתאימים עבור רוב האנשים, הם אסטרטגיה הנחקרת באופן פעיל, כולל על ידי מכון  Morgridge for Research בראשות חלוץ תא הגזע של ויסקונסין, ג'יימי תומסון, ממחברי המחקר החדש.

מיקי שחם – ימשיך לעדכן את הקוראים בחידושים ותגליות תאי גזע ודם טבורי – בכלל, ורפואת חידוש-איברים /רפואה-רגנרטיבית מהעולם.

מימיו הראשונים בשנת 1988, הבעיה של התחום מציל חיים זה היא ביעילות הנמוכה ביותר של איסוף דם טבורי והמספר המוגבל של תאי גזע שנאספים ועל כן מתאים להשתלה המטולוגית לילדים בלבד.

מיקי שחם פיתח טכנולוגיות ומכשור, אשר לראשונה מאפשרים לאסוף מספר תאי גזע גבוה משמעותית, אשר יכולים לשרת גם השתלות במבוגרים וסדרות השתלות של רפואה-התחדשותית /רפואה-רגנרטיבית למחלות שונות במהלך החיים.