במקום השתלה: טלאי ללב

מחלות לב הן גורם המוות מספר 1 בעולם המערבי, 'הרוצח השקט' שאחראי לשליש ממקרי המוות בארה"ב. נכון להיום, הפתרון היחיד עבור חולי לב קשים הוא השתלת לב, אך כידוע, במציאות הקיימת קשה מאוד להשיג לב להשתלה. כתוצאה מכך, כמחצית מהחולים ששורדים התקף לב חמור, הולכים לעולמם בתוך חמש שנים. כעת הצליחו חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לשלב במעבדה חומרים ביולוגיים שנלקחו מהחולים עצמם עם ננו-חלקיקים של זהב, ולייצר "טלאים" לתיקון הלב הפגוע, שייתכן שישמשו חלופה להשתלות.


'לתקן' את הלב הפגוע

את המחקר, שפורסם בבכתב העת היוקרתי Nano Letters, ערכו ד"ר טל דביר והסטודנטית מיכל שבח מהמחלקה לביוטכנולוגיה, המחלקה למדע והנדסה של חומרים והמרכז לננו-מדע וננוטכנולוגיה באוניברסיטת תל אביב. "תאי הלב אינם מסוגלים להתרבות, ושריר הלב מכיל תאי גזע מעטים בלבד ולכן, כאשר התקף לב גורם ללב נזק משמעותי, רקמת הלב אינה יכולה לרפא את עצמה," מסביר ד"ר דביר, עמית של אגודת הלב האמריקאית (American Heart Association) וחוקר מוערך. "במעבדה שלי אנחנו שואפים להנדס 'טלאים' מתוחכמים שיושתלו בתוך הלב וייקלטו בו, כתחליף וכתיקון לרקמת הלב הפגועה".

האתגר הראשון שעמד בפני ד"ר דביר ועמיתיו היה לייצר רקמה להשתלה, שלא תידחה על ידי המערכת החיסונית של הגוף. לשם כך הם התבססו על שיטת עבודה המקובלת כיום במעבדות ברחבי העולם: גידול תאים שנלקחו מהחולים עצמם או ממקורות אחרים על גבי 'פיגומים' תלת ממדיים. פיגומים אלה מהווים תחליף לרשת הקולגן החוץ-תאית, שתומכת בתאי הלב בסביבתם הטבעית, בתוך הגוף. החידוש של החוקרים באוניברסיטת תל אביב היה בחומר ממנו עשויים אותם פיגומים.

"מדענים בעולם מנסים כיום להשתמש ברשתות חוץ-תאיות העשויות מרקמות של לב חזיר," מסביר ד"ר דביר. "הבעיה היא שעל הרשתות האלו נותר משקע של אנטיגנים (בין השאר שאריות של סוכרים), והחשש הוא שמערכת החיסון של החולה תתקוף חומרים ביולוגיים שנלקחו מן החי. לכן הצענו גישה חדשה: לקצור רקמת שומן היישר מבטנו של החולה, בהליך קל ופשוט יחסית, ואחר כך להרחיק ממנה את התאים ולהותיר רק את הרשת החוץ-תאית. פיגום כזה, העשוי מרקמות גופו של החולה עצמו, לא יעורר את מערכת חיסון שלו, ולא יידחה על ידה".

לב של זהב

המשימה הבאה הייתה לוודא שהרקמות המהונדסות מייצרות ומעבירות את אותם אותות חשמליים חיוניים, שגורמים לשריר לב להתרחב ולהתכווץ. "החומרים הביולוגיים שקצרנו מהחולה כדי לבנות את הפיגומים הם בדרך כלל חומרים מבודדים, ולכן הם מפריעים להעברת אותות חשמליים ברשת הלבבית," מסביר ד"ר דביר. "כדי לפתור את הבעיה בחרנו להיעזר בזהב, חומר שמוליך חשמל מצד אחד, ומצד שני אינו יוצר אינטראקציה מזיקה עם רקמות הגוף".

כדי להשיג את האפקט הרצוי 'עיטרו' החוקרים את הפיגומים הביולוגיים במשקע של ננו-חלקיקים של זהב, והגיעו לתוצאה מבטיחה: טלאים היברידיים שמתכווצים ומתרחבים, ומעבירים אותות חשמליים באופן יעיל ומהיר. ניסויים ראשונים בחיות מעבדה הניבו ממצאים מעודדים.

"כעת עלינו להוכיח שהטלאים הלבביים שפיתחנו משפרים את תפקוד הלב אחרי התקף לב, ואינם נדחים עלך ידי המערכת החיסונית," מסכם ד"ר דביר. "אחר כך נעבור לניסויים בחיות גדולות, ובהמשך אנחנו מקווים להגיע לשלב הניסויים הקליניים בבני אדם. מדובר בפתרון עבור חולי הלב, שעשוי בעתיד להציל את חייהם של מיליונים בכל העולם".

בואו לדבר על זה בפורום ניתוחי לב.