חוקרים ישראלים הציגו פריצת דרך שתוביל ליצירת עובר מתאי עור

מדענים מהאוניברסיטה עברית הציגו מחקר פורץ דרך ובמסגרתו הצליחו להמיר שם תאי עור לשלושת תאי הגזע המוקדמים ביותר שיוצרים את העובר

תא גזע | צילום: צילום: Envato Elements

חוקרים מהאוניברסיטה העברית טוענים במחקר חדש כי הצליחו לפצח את הדרך להמיר תאי עור לשלושת סוגי התאים המרכיבים עובר. החוקרים אומרים כי לתגלית הזו חשיבות גדולה מאוד במידול מחלות עובריות ובמציאת פגמים שלייתיים - וכן בעתיד ליצירת עובר שלם בצלחת מתאי עור.

אז במה מדובר למעשה? ובכן "כבר בשנת 2006, מצאו מדענים יפנים שניתן לקחת תאי עור, להכניס אליהם ארבעה גנים עובריים ולתכנת אותם מחדש להתנהג ולתפקד כמו תאי גזע שיוצרים את העובר עצמו, הנוצרים לאחר מספר ימים מעת ההפריה" כך נכתב בהושעה רישמית ששוחררה לכלי התקשורת." תאים אלו שנוצרו מתאי העור נקראים תאי גזע עובריים מושריים והם זהים לתאי גזע עובריים טבעיים, הנמצאים במצב המוקדם ביותר בתהליך ההתפתחות העוברית והאחראיים להתפתחות כל תאי העובר, אבל ללא יכולת יצירת רקמות חוץ-גופיות כדוגמת השלייה. כעת, מחקר שנערך על ידי צוות חוקרים מהאוניברסיטה העברית בהובלת ד"ר יוסי בוגנים מהמכון למחקר רפואי בפקולטה לרפואה של האוניברסיטה, גילה קומבינציה של גנים שהצליחה ליצור מתאי עור של עכבר את שלושת סוגי תאי הגזע העובריים המובילים להיווצרות כל מרכיבי העובר - העובר עצמו, השלייה, והרקמות החוץ-גופיות כגון חבל הטבור. כך, למעשה, ניתן יהיה בעתיד להנדס תאי עור מאדם במטרה ליצור עובר בצלחת ללא צורך בביצית וזרע. לתגלית זו חשיבות גדולה מאוד במידול מחלות עובריות ובמציאת פגמים שלייתיים וכן ככל הנראה בעתיד ביצירת עוברים בצלחת מאנשים עקרים".

כאמור המחקר, אשר התפרסם לראשונה בעיתון היוקרתי Cell Stem Cell, נתמך על ידי מענקי המחקר התחרותיים של האיחוד האירופי (ERC), וה-HHMI האמריקאי ומענק הקרן הלאומית למדע. וכלל  בנוסף לד"ר בוגנים את ד"ר אורן רם מהמכון למדעי החיים ואת פרופ' תומי קפלן מבית הספר להנדסה ומדעי המחשב יחד עם הסטודנטים לדוקטורט חני בן שטרית ומוחמד ג'אבר, הצליח כעת לגלות קומבינציה חדשה של חמישה גנים שכאשר מחדירים אותה לתאי עור - תאי העור, בתהליך שלוקח כחודש ימים, מקבלים זהות חדשה המורכבת מאחד משלושת סוגי תאי הגזע המוקדמים ביותר שיוצרים את העובר והרקמות החוץ-גופיות: תאי גזע שיוצרים את העובר עצמו (תאי גזע עובריים מושריים), תאי גזע שיוצרים את תאי השלייה (תאי גזע שליתיים מושריים), ותאי גזע שיוצרים רקמות חוץ-גופיות כדוגמת חבל הטבור (תאי גזע חוץ-עובריים מושריים).

באוניברסיטה עברית אומרים כי צוות המחקר ניצל את הטכנולוגיה החדשה שהתגלתה כדי לאתר את הכוחות והמנגנונים המולקולריים שפועלים לקבלת החלטת גורל התא, בתהליך התכנות מחדש של תאי העור, וכן גם בתהליך ההתפתחות העוברית הטבעית. כך לדוגמא, החוקרים גילו שהגן 'Eomes' דוחף ליצירת תאי גזע שלייתיים והיווצרות השליה, בעוד שהגן Esrrb מחולל את יצירת תאי הגזע העובריים עצמם, דרך מעבר זמני של תאי גזע חוץ-עובריים. כדי לגלות את המנגנונים המולקולריים שמופעלים ליצירת התאים השונים, החוקרים ביצעו אנליזות רבות המאפיינות את השינויים במבנה הגנום ואת פעילותו בעת החדרת חמשת הגנים לתאי העור. אנליזות אלו בוצעו בשיתוף פעולה עם המעבדה של פרופ' תומי קפלן וד"ר אורן רם. אנליזות אלו גילו כי בשלב הראשון תאי העור מאבדים את זהותם ואט אט בונים מחדש זהות חדשה של אחד משלושת סוגי תאי הגזע שבעובר בהתאם לעוצמת הביטוי של שניים מתוך חמשת הגנים.

החוקרים מציינים כי "בשנים האחרונות נעשו מספר ניסיונות לגדל עובר עכבר בצלחת שלא באמצעות שימוש בביצית וזרע. הניסיונות עד כה נעשו על ידי שימוש בשלושת סוגי תאי הגזע העובריים אשר הופקו ישירות מעובר חי מתפתח. במחקר זה נעשה הניסיון הראשון ליצור בו זמנית את שלושת סוגי תאי הגזע המרכיבים את העובר מתאי עור בלבד".  לטענתם עבודה זו צפויה לעורר עניין רב בקהילה המדעית משום שאין צורך "בהקרבת" עובר על מנת לבודד את שלושת סוגי תאי הגזע הדרושים להרכבת עובר בצלחת.