אלטרנטיבה חזקה

2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33

תאי גזע אנושיים מהונדסים הפוך עשויים לזנק מהסוג העוברי.

עשר שנים לאחר שהציג לעולם את דולי הכבשה, החיה המשובטת הראשונה, ביולוג אוניברסיטת אדינבורו איאן וילמוט הודיע בנובמבר האחרון כי הוא מפסיק ממשחק השיבוט. הוא לא יצא בפתק גבוה - לא וילמוט ואף אחד מעמיתיו לא הצליחו לשכפל תא אנושי בוגר על ידי השתלת גרעין הביצה לביצה מוכנה כראוי, והניב תאי גזע עובריים יקרים. אלא הכרזתו בישרה על פרסום כעבור כמה ימים שיטה להפיכת ישירות תאי עור אנושיים לצורה המקבילה למעשה לסוג העוברי. שיבוט, אמר וילמוט לעיתונאים, התיישן.

באופן עקרוני, אם התוצרים של תאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים (iPS) הנגרמים לשינוי זה הם רב-תכליתיים וללא פגמים, הם יכולים להפוך במהירות יחסית למקור של תאי גזע למידול מחלות בצורה מציאותית יותר, בדיקת תרופות ועיצוב. טיפולים עתידיים הנגזרים משורות תאים המותאמות למערכת החיסון של המטופל. "כל אלה הופכים להיות הרבה יותר ניתנים לביצוע, והסיכוי שלא יהיה צורך להשתמש בביציות אנושיות לצורך עבודה זו הוא אטרקטיבי ביותר", אומר הביולוג ארנולד קריגשטיין, מנהל המכון לרפואת התחדשות באוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו.

קיומה של דולי הוכיח שתכנות מחדש אפשרי; השאלה הייתה איך. תא מבוגר הממוזג בתאי גזע עובריים יאמץ את המצב העוברי, על פי מחקר מדעי משנת 2005, והרמז כי איזשהו קוקטייל של מוצרי גנים יוזם את השינוי. ממש בשנה הבאה פרסמה קבוצה בראשות הביולוגית תאי הגזע שניה יאמאנאקה מאוניברסיטת קיוטו ביפן מתכון לתכנות מחדש של פיברובלסטים של עכברים, תאים שנמצאו ברקמת חיבור. השיטה שנקראה להכניס ארבעה גנים מווסתים חזקים- Oct4, Sox2, c-myc ו- Klf4- ל- DNA של התאים, כל אחד מהם נמסר על ידי הרטרווירוס שלו. הגנים האלה מכונים גורמי תעתיק, ופועלים כמו רצועות חשמל, ומפעילים גנים רבים אחרים בבת אחת. התאים שהשתנו עברו בדיקה מרכזית ל"גזעיות "עוברית או ריבוי יכולת: כאשר הוזרקו לעובר עכבר, הם המשיכו להתפתח לשלוש שכבות הרקמות הבסיסיות של העובר.

דיווחים מאששים הגיעו מוקדם יותר בשנה שעברה ממעבדותיהם של רודולף ג'אניש מהמכון הטכנולוגי של מכון מסצ'וסטס למחקר ביו-רפואי וקונרד הוצ'לינגר ממכון תאי הגזע של הרווארד. ואז, בנובמבר, הקבוצה של יאמאנאקה וצוות עצמאי באוניברסיטת ויסקונסין – מדיסון, בראשות ג'יימס תומסון, פרסמו דוחות במדע שהרחיבו את הטכניקה לפיברובלסטים אנושיים. "באמת חשבתי שזו תהיה בעיה של 20 שנה, ונראה שהיא הולכת הרבה יותר מהר מזה", אומר תומסון, שב -1998 הפך הראשון לחלץ תאי גזע מעובר אנושי.

יש לציין כי תומסון וצוותו יצרו תאי iPS מבלי להשתמש ב- c-myc, גן המקדם סרטן, אם כי הם תכנתו מחדש תאי ילודים ועוברים בלבד, ולא תאים בוגרים. רק כעבור שבוע דיווחו יאמאנאקה ועמיתיו לעבודה על הצלחה שהפכו את פיברובלסטים מבוגרים של בני אדם ועכברים ללא c-myc בטבע ביוטכנולוגיה. מבין 26 עכברים במחקר של יאמאנאקה שמקורם בתאי iPS, אף אחד מהם לא מת מסרטן לאחר 100 יום, לעומת שישה מתוך 37 שנוצרו עם c-myc.

בזיקוק נוסף של הטכניקה, החוקרים יצטרכו להחליף את הרטרווירוסים המשמשים למסירת הגנים. רטרו-וירוסים מכניסים את מטען ה- DNA שלהם לגנום באופן אקראי, ועלול להפריע לגנים מרכזיים. ואכן, מתקבל על הדעת - אם לא סביר - שהרטרווירוסים היו יכולים להפעיל את c-myc בתאי ה- iPS האחרונים של יאמאנאקה, אומר ג'ייקוב האנה, חוקר פוסט-דוקטורט בקבוצתו של ג'אניש. מטרה מיידית אחת במחקר iPS היא זיהוי מולקולות קטנות העלולות לגרום לתכנות מחדש במקום גנים שמועברים וירוסים.

לא משנה מה המקור לתאים רבים, השימוש בהם לריפוי מחלות הוא עדיין שטח בלתי ידוע ברובו. כהוכחה עקרונית לתכנות מחדש דיווחו חנה ואחרים ממעבדת ווייטהד בתחילת דצמבר כי הם השתמשו בתאי iPS (עם כריתת גנטית c-myc) כדי להחזיר באופן חלקי את הדם של עכברים מהונדסים שתוכננו לשאת את גרסת הגן האנושי האחראי. לאנמיה חרמשית.

תומסון ומפתחים אחרים של האלכימיה החדשה מדגישים שתאי גזע עובריים נותרים כלי מחקר לא יסולא בפז ויהיו מכריעים לאישור כי תאי iPS אינם מגבילים מוסתרים. תאים מתוכנתים מחדש "עשויים להיות שונים בדרכים קליניות רלוונטיות מתאי גזע עובריים", מציין תומסון. "אנשים רוצים למהר ולהגיד שאנחנו כבר לא צריכים תאי גזע עובריים, ועם הזמן זה אולי נכון, אבל כרגע זה מוקדם מדי.".