התאים שמתקנים את הריאות

במחקר חדש, חוקרים הצליחו לשפר את מצבם של עכברים חולי פיברוזיס ריאתי באמצעות השתלת תאי אב בריאות.

פיברוזיס (ובעברית לַיֶּפֶת) הוא תהליך שבו נוצרת רקמת צלקת באיברים פנימיים, כתוצאה מניסיון של הגוף לתקן נזק שנגרם לו – ניסיון שלא עולה יפה. במחלות פיברוזיס ריאתי הנזק יכול להיגרם מעישון, זיהום אוויר, כימיקלים מזיקים ומחלות נגיפיות, כגון קורונה, או גנטיות. כל הגורמים הללו עלולים לפגוע ברקמה הבריאה של הריאה, ובמקומה נוצרת רקמת חיבור עשירה בקולגן, שמורכבת בעיקר מתאי רקמת חיבור (פיברובלסטים). ברקמת החיבור לא יכולה להתרחש פעילותן הרגילה של הריאות – ספיגת חמצן ופליטת פחמן דו-חמצני, ותפקודן נפגע. הקולגן גם גורם לרקמה להיות נוקשה יותר וגמישה פחות, מה שמקטין את יכולת התנועה שלה.

תסמיני המחלה כוללים קשיי נשימה, שיעול יבש, עייפות וקושי במאמץ, קצב לב מואץ, חרחורים וירידה ברמת החמצן בדם, שיכולה להידרדר לכדי צורך במכונת הנשמה או אפילו בהשתלת ריאה. אם מקור הנזק הוא נגיפים המחלה יכולה להתפתח מהר מאוד, אך ברוב המקרים זוהי מחלה כרונית שמתפתחת לאורך שנים. כיום אין למחלה טיפול מרפא, אם כי במקרים מסוימים ניתן להאט את התקדמותה. במחקר חדש הצליחו חוקרים להיטיב את מצבם של עכברים עם פיברוזיס ריאתי.

הריאות בנויות ממערכת של צינורות שנקראים סמפונות, ומצברים של שקיות קטנטנות שנקראות נאדיות. חילופי הגזים, כלומר ספיגת חמצן ופליטת פחמן דו-חמצני, מתרחשים בנאדיות. בריאות נמצאים גם תאי אב ריאתיים (lung progenitor cells), שתפקידם להתמיין לתאים שבונים את נאדיות הריאה ואת דופנות הסמפונות, וכך לחדש את רקמת הריאה. במקרים של פיברוזיס ריאתי נפגעים תאי האב האלה, מה שגורם לפגיעה מצטברת בתפקודי הריאות.

עכברים עם פיברוזיס ריאתי

בקבוצת המחקר של יאיר רייזנר (Reisner), מהמרכז הרפואי אנדרסון לחקר הסרטן בטקסס שבארצות הברית, השתילו בעבר בהצלחה תאי אב ריאתיים אצל עכברים שריאותיהם נפגעו כתוצאה מחשיפה לנפטלין, לאחר שפגעו בתאי האב הריאתיים המקוריים של העכברים באמצעות קרינה. במחקר החדש, הם ניסו להשתיל תאי אב ריאתיים בריאות של עכברים עם פיברוזיס ריאתי.

העכברים שעליהם נערך הניסוי עברו טיפול כדי שידמו חולי פיברוזיס ריאתי בשתי דרכים שונות. העכברים בניסוי הראשון קיבלו לאורך ארבעה שבועות תרופה כימותרפית, כך שתגרום להתפתחות פיברוזיס ריאתי. לאחר ארבעת השבועות, החוקרים הפסיקו את מתן התרופה והשתילו אצלם תאי אב ריאתיים, שהופקו מריאות של עכברים בריאים. תאי האב המושתלים הכילו חלבון אדום, שאִפשר לזהות אותו בקלות אצל העכברים שעברו את ההשתלה.

תאי האב המושתלים נקלטו בריאות בקלות, ואף לא היה צורך לפגוע בתאים המקוריים בקרינה, כמו במחקרים הקודמים. כמו כן, שמונה שבועות לאחר ההשתלה התאים המושתלים התמיינו כהלכה, התפתחו לתאי הריאה מהסוגים הרצויים ויצרו נאדיות חדשות. לעכברים שעברו את ההשתלה היו ריאות פחות מצולקות, ותפקודי הריאות שלהם הגיעו לכדי 75 אחוזים מתפקודי הריאות של עכברים בריאים. לעומת זאת, אצל העכברים שטופלו בתרופה הכימותרפית אך לא קיבלו תאי אב בריאים נמדדו תפקודי ריאות של כ-40 אחוזים.

בניסוי השני, החוקרים בדקו עכברים שעברו הנדסה גנטית כך שהתרחשה אצלם מוטציה במנגנון השומר על הטלומרים – קצוות הכרומוזומים. המוטציה תוכננה כך שתופעל רק לאחר שהעכברים מקבלים את התרופה האנטי-סרטנית טמוקסיפן; במקרים כאלה, העכברים מפתחים פיברוזיס באופן ספונטני בתוך חודשיים-שלושה ממתן התרופה. גם אצל קבוצת העכברים הזאת, נמצא שתאי האב נקלטו בריאות והתמיינו ליצירת נאדיות חדשות. ההצטלקות פחתה ותפקודי הריאות השתפרו עד לרמת התפקוד של עכברים בריאים.

כיום, המקור הבלעדי לתאי אב ריאתיים, כמו אלה ששימשו במחקר הזה, הוא תרומת איברים. עם זאת, החוקרים מקווים שבעתיד נוכל לגדל במעבדה תרביות של תאי אב מתורמים בריאים, לצורך השתלה. אם הדבר אכן יתאפשר, ייתכן שתחול התקדמות של ממש בטיפול בפיברוזיס ריאתי.

מאת: דר' גל חיימוביץ'

לכתבה>>

באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
https://davidson.weizmann.ac.il/