חדשות

הטכניון: קבוצת מחקר ישראלית-קנדית פיתחה קוצב לב ביולוגי חדשני

רופאים מ"רמב"ם" ומהטכניון היו שותפים לקבוצת מחקר שיצרה תאי קוצב לב מתאי גזע, שהוכחו כיעילים בתרביות ובחולדות מעבדה

מימין: פרופ' ליאור גפשטיין וצוות המחקר (צילום: הטכניון)

קבוצת מחקר ישראלית-קנדית שבה שותף פרופ' ליאור גפשטיין, ראש המחלקה הקרדיולוגית במרכז הרפואי "רמב"ם" וחוקר בפקולטה לרפואה בטכניון, פיתחה קוצב לב ביולוגי חדש. לדברי צוות המחקר, יעילות הקוצב הודגמה בתרביות ובחולדות מעבדה, ויש לו יתרונות רבים על פני קוצבי לב אלקטרוניים. דיווח על הפיתוח פורסם בסוף השבוע בכתב העת Nature Biotechnology.

פרופ' גפשטיין הוא חוקר מוערך בתחום תאי הגזע ובמיוחד בשימוש בהם לתיקון פגמים בלב. באחד ממחקריו הקודמים הציג גישה חדשה לטיפול בהפרעות בקצב הלב באמצעות אור. דיווח על מחקר התפרסם בתחילת השנה באותו הכתב עת.

את קוצב הלב הטבעי מרכיבים תאים ייעודיים – תאי קוצב - שאחראים על התכווצות שריר הלב. תקלה בפעילותם עלולה לשבש את תפקוד הלב ולהוביל לחולשה, סחרחורת, עילפון, אי ספיקת לב ואף למוות. במרוצת השנים פותחו חלופות מלאכותיות למנגנון הזה, כמו קוצב הלב האלקטרוני והחשמלי.

הקבוצה השתמשה בידע מתחום הביולוגיה ההתפתחותית כדי לפתח פרוטוקול התמיינות ליצירת תאי קוצב לב שמקורם בתאי גזע עובריים אנושיים

מכשירים אלה מתקנים את הפעילות המשובשת של מנגנון הקצב הטבעי באמצעות אלקטרודות המוחדרות לאזורים שונים בלב. אלא שלקוצב החשמלי מגבלות רבות, ובהן הצורך בהליך ניתוחי פולשני, סכנת זיהום, היעדר רגישות הורמונלית ומשך פעילות מוגבל עקב התרוקנות הסוללות. אצל ילדים, שלבם בגדילה, קוצב הלב החשמלי איננו מתאים את עצמו לעלייה ההדרגתית שחלה בנפח הלב.

לצפייה בווידיאו המתאר את יעילות קוצב הלב החדש

אחת החלופות המבטיחות לקוצב הלב המלאכותי הקיים היא קוצב הלב הביולוגי, המבוסס על שימוש בתאים הדומים בתפקודם לתאי הקוצב הטבעיים. מגבלות טכנולוגיות לא איפשרו עד כה פיתוח של שיטה יעילה ליצירת קוצבי לב ביולוגיים. לכאן נכנסה עתה קבוצת המחקר הקנדית-ישראלית.

בדיווח על הפיתוח שהשיגה נמסר, כי הקבוצה השתמשה בידע מתחום הביולוגיה ההתפתחותית כדי לפתח פרוטוקול התמיינות ליצירת תאי קוצב לב שמקורם בתאי גזע עובריים אנושיים. האחרונים יכולים, פוטנציאלית, להפוך לתאים בוגרים ממאות סוגים שונים, כמו תאי שריר ותאי עצם.

החוקרים הצליחו בעבודתם לכוון את תאי הגזע העובריים כך שיתפתחו לתאי לב מסוג תאי קוצב לב. בניסויים במעבדה הודגמה יעילותם כתחליף לתאי הקוצב הטבעיים.

פרופסור גפשטיין מסר: "תאי קוצב הלב שנוצרו מתאי הגזע העובריים מפגינים תכונות מולקולריות, חשמליות ותפקודיות האופייניות לתאי קוצב לב אנושיים. לכן לדעתנו יש כאן חלופה יעילה ומבטיחה לתאי הקוצב הטבעיים במקרה שאלו משתבשים. הפיתוח הזה משמעותי הן בהיבט המחקרי - כיוון שיאפשר לחקור את הלב בדרכים חדשות, והן בהיבט היישומי – שכן אנחנו מציגים כאן 'פס ייצור' למאגר בלתי מוגבל של תאי קוצב לשם טיפול עתידי בחולים הסובלים מבעיות בקצב הלב".

לאחר הניסויים ברקמות במעבדה ביצעו החוקרים ניסויים בחולדות לשם הדגמת יעילותה של הגישה החדשה בגוף חי. השתלת תאי הקוצב החזירה ל-6 מתוך 7 החולדות שנבדקו בניסוי את קצב הלב התקין.

פרופסור גפשטיין: "בעבר כבר עשינו שימוש בתאים כאלה, אבל עד כה הם יוצרו באופן לא 'נקי', כלומר כתערובת של תאי קוצב ותאי לב אחרים. הפעם הצגנו יחד עם שותפינו הקנדים שיטה לייצור אוכלוסיית תאי קוצב לב טהורה שמוכיחים כי הם פועלים היטב כתחליף לתאי הקוצב הטבעיים שנפגעו".

יחד עם פרופסור גפשטיין היה בצוות המחקר גם ד"ר אודי נוסינוביץ (גם הוא מ"רמב"ם" והטכניון). את העבודה הוביל פרופסור גורדון קלר (Gordon M Keller) מ-McEwen Centre for Regenerative Medicine באוניברסיטת טורונטו ולצדו חוקרים מרשת הבריאות האוניברסיטאית בטורונטו ואוניברסיטת יורק הקנדית.

המחקר בוצע במסגרת שיתוף הפעולה שבין הטכניון לרשת (UHN)י University Health Network הקנדית. זו הוקמה לפני כשלוש שנים כמרכז בינלאומי לחדשנות במחקר הלב וכלי הדם, שמטרתו פיתוח דרכים חדשות לטיפול במחלות לב.

נושאים קשורים:  חדשות,  מחקר,  המרכז הרפואי "רמב"ם",  הטכניון,  פרופ' ליאור גפשטיין,  קוצב לב,  תאי גזע
תגובות