שיטה חדישה לאיתור ובדיקת תאים עובריים מדמה של האם

השאיפה להבטיח הולדת יילוד בריא הובילה לפיתוח מגוון בדיקות במהלך ההריון. כדי לאתר פגמים שמקורם במטען הגנטי של העובר, יש צורך להשיג תאים עובריים. בדיקת מי שפיר היא האמצעי המוכר ביותר לאבחון טרום-לידתי של מחלות גנטיות, והיא נעשית באמצעות תאים עובריים הנמצאים במי השפיר. בזמן הדיקור מוחדרת מחט דקה אל שק השפיר (הפעולה מתבצעת תחת הנחיית אולטראסאונד – כך שהמחט לא תפגע בעובר עצמו .(הסיכון לאיבוד העובר בבדיקה עקב דימום, ירידת מי שפיר והתכווצויות העלולות לגרום להפלה הינו 1:200 (0.5%). לעתים התאים לא צומחים בתרבית, ואז יידרש דיקור נוסף. הסיכון לאישה עצמה קטן מ-1:40,000 ונובע בעיקר מזיהום במי השפיר שמתפשט לדם האם.

 דרך נוספת להשגת תאים עובריים היא שאיבת סיסי שליה בתהליך הדומה לגרידה, במהלכה מבוצעת מעין גרידה של מעט סיסי שליה של העובר. סיסים אלו מועברים למעבדה על מנת לקבוע את ההרכב הכרומוזומלי של העובר. חסרונה הגדול: סיכון גבוה לגרימת הפלה – שיעור של 1%-6%, בתלות במיומנות המבצע.

מסיבות אלו, קבוצת חוקרים מיפן מנסה לנצל את העובדה כי מספר מועט של תאים עובריים חודרים למחזור דמה של האם. עד כה איתורם של תאים אלו לצורך אבחון גנטי של העובר, לא התאפשר בגלל כמותם המועטה וחוסר היכולת לדלות אותם מדמה של האם.  אפשרות זו קוסמת במיוחד, מכיוון שהיא תחסוך פעולות פולשניות בניסיון לשאוב תאים עובריים, פעולה שכאמור עלולה להסתיים בהפלת העובר.

מבין כל התאים העובריים, המועמדים הטובים ביותר לשמש מקור למטען הגנטי הם תאי הדם האדומים המגורענים (NRBCs: nucleated red blood cells). הסיבות לעדיפותם על פני שאר התאים היא שהם נושאים את כל המטען הגנטי, מחזור החיים שלהם מוגבל, הם מצויים בשפע יחסי, בעיקר במהלך השליש הראשון להריון, אולם הסיבה החשובה ביותר לצורך מחקר זה – תאים אלו נבדלים בתכונות פני השטח שלהם משאר התאים המצויים בדם האם.

בעבר ניסו קבוצות רבות לבודד תאים אלו באמצעים שונים הכוללים סרכוז, צימוד לתאים בעלי יכולת להתקטב על ידי מגנט או לתאים פלואורסנטיים, והפרדה המבוססת על התנועה בשטף חשמלי קבוע.   שיטות אלה לא הצליחו לבודד בצורה אמינה ו/או מספקת תאים עובריים מדם האם. השיטה החדשה עליה אנו מדווחים מבוססת על העובדה שתאים אדומים מציגים סוכרים שונים על פני השטח שלהם, הממלאים תפקידים שונים הקשורים למחזור החיים של תאי הדם האדומים בעובר.

 מערך הניסויי כולל הכנת ערכה מיוחדת המזהה ומבודדת את תאי העובר האדומים שבדגימת דם האם. צלחות העשויות מפוליסטירן צופו בתמיסה של PV-MeA   (poly-[N-p-vinyl benzyl-O-a-D-galactopyranosyl-1,6-Dgluconamide])  למשך שעתיים, לקבלת שכבה דקה (50µg/cm2) מן הפולימר. פולימר זה מכיל את הסוכר גלקטוז, המצוי גם על פני תא הדם האדום הגרעיני.

כדי לקשור את תאי הדם העובריים לצלחת הפולימרית, יש צורך במתווך היודע להתקשר לשתי מולקולות גלקטוז, זו של הפולימר PV-MeA וזו של תא הדם האדום. לצורך כך השתמשו החוקרים בחלבונים מיוחדים הנקראים לקטינים. הלקטינים הם חלבונים צמחיים המכילים ארבעה אתרי קישור. חלבונים אלו ידועים בהעדפתם לדו-סוכרים ובכך גורמים להצמתה ((agglutination של תאי הדם האדומים. כיום משתמשים בחלבונים אלו לצורך הבחנה בין סוגי הדם השונים, וזאת בזכות הספציפיות של כל לקטין לסוכר אחר (ובעצם לסוג דם אחד). הלקטין  (soybean agglutinin) SBAידוע בהעדפתו לסוכר גלקטוז בעל קונפיגורציית אלפא, המאפיין את תא הדם האדום הגרעיני. ללקטין  SBAיש אפוא תפקיד כפול: להיקשר לשתי מולקולות גלקטוז, לזו שעל גבי הציפוי הפולימרי ולזו שעל גבי תא הדם האדום (ציור 1).
 
לצורך הניסוי נלקחו דגימות דם מ-131 נשים הרות בשבועות 6 עד 27 להריון. לשם בקרה נאותה נלקח דם מחבל הטבור של היילודים של אותן נשים מייד עם לידתם. 3.5 מ”ל מדמה של האם נמהלו עם 3.5 מ”ל של תמיסה פיזיולוגית וטופטפו על צלחת הניסוי המכילה את הלקטין קשור לפני השטח. לאחר כ-30 דקות הוצאה תמיסת הדם ופני הצלחת נשטפו היטב ויובשו. בדיקת פני הצלחת העלתה כי בנוסף לתאים אדומים דבקו בצלחת גם תאי לויקוציטים ואריטרוציטים. החוקרים גילו כי ככל שכמות החלבון המקשר, לקטין, הייתה קטנה, קישור התאים שאינם תאי דם אדומים ירדה. החוקרים מצאו תא עוברי אחד לפחות ב-126 מתוך 131 הדגימות שנעשו, ובממוצע נמצאו 7.8 תאי דם אדומים עובריים בכל צלחת. כדי לוודא שכדוריות הדם שבודדו שייכות אכן לעובר ולא לאם, נבדקו כל המקרים של עובר זכר, המציג כרומוזום Y, בניגוד לאימו שאינה מכילה כרומוזום זה. 65% מהתאים שבודדו הכילו את הכרומוזום Y, או במילים אחרות, רוב התאים המבודדים בשיטה זו מקורם בעובר.

לפי נתונים אלה ניתן לבודד שני תאים עובריים מכל 1 מ”ל של דם האם, לעומת תא עוברי בודד בשיטות הקיימות (בד”כ תא זה יהיה אריטרוציט). חסרונה הגדול של שיטה זו: כמו בכל מערכת ביולוגית, קיימת סכנת זיהום של הדגימה. בנוסף, כמות תאי הדם העובריים משתנה במהלך ההריון ומאישה לאישה. לעומת זאת, דווקא במקרים של הריון לא תקין, כמו במקרה של בעיות כרומוזומליות, עולה כמות התאים העובריים בדמה של האם, ולכן קל יותר יהיה לאתרם. שיטה זו אינה דורשת בדיקה פולשנית, היא פשוטה מאוד, קלה לביצוע, ואינה דורשת שימוש בנוגדנים מיוחדים המייקרים את מחיר הבדיקה.

הכותבים- המחלקה לכימיה תרופתית וחומרי טבע, ביה”ס לרוקחות, האוניברסיטה העברית

מקורות:

1.  Babochkina T,et,al. Journal of Histochemistry & Cytochemistry; 53: 329-330, 2005
2. Michihiro Kitagawa et,al. Prenatal Diagnosis; 22: 17–21, 2002