חדשות

חוקרים במכון ויצמן הצליחו לשקם רקמת לב פגועה באמצעות החלבון אגרין

החוקרים ביצעו מחקר בעכברים שהוכיח, כי הזרקת אגרין משיבה ללב את יכולת השיקום העצמי שיש לו בימים הספורים לאחר הלידה בקרב יונקים

פרופ' אלדד צחור (צילום: מכון ויצמן למדע)

מחקר שנעשה במכון ויצמן בהשתתפות חוקרים מהטכניון ומארה"ב העלה, כי שימוש בחלבון Agrin עשוי לשקם את רקמת שריר הלב כשזו ניזוקה במחלה. החוקרים פירסמו אתמול (ב') את דו"ח עבודתם בכתב העת Nature וקבעו כי היא עשויה להצביע על כיוון חדש בתחום שיקום הלב. המחקר נעשה בשלב זה בעכברים בלבד.

את המחקר הוביל פרופ' אלדד צחור וחוקרים נוספים מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון ויצמן, בהשתתפות פרופ' שנהב כהן מהטכניון, שתרמה תובנות חדשות על המנגנון הביוכימי שבאמצעותו עובד החלבון אגרין, וכן פרופ' ננאד בורסק מאוניברסיטת דיוק בצפון קרוליינה; כמו כן, לקחו חלק במחקר ג'יימס מרטין ממכללת ביילור לרפואה, צוות מהמרכז לרפואה מותאמת אישית על-שם ננסי וסטיבן גרנד ופרופ' אירית שגיא מהמחלקה לבקרה ביולוגית.

על המחקר סיפר פרופ' צחור: "מחלות לב הן כידוע גורם המוות המוביל בעולם המערבי. נקודת אור אחת בעניין הזה היא העובדה שליונקים – גם בני-אדם - יכולת לחדש את רקמת הלב שלהם ולתקן נזקים בעצמם, אבל רק בסמיכות ללידה. האכזבה היא בכך שזמן קצר לאחר הלידה יכולת התיקון העצמית נעלמת - לכאורה לבלי שוב. אין עד כה בנמצא טיפולים המסייעים לתיקון נזק לשריר הלב.

"במחקר החדש שלנו שנעשה בלבבות של עכברים שזה עתה נולדו, הוברר כי החלבון אגרין עשוי להחזיר את היכולת לחדש את רקמת הלב. הזרקנו את החלבון הזה ללבבות של עכברים בוגרים שלקו בהתקף לב – והתברר שהחלבון מאפשר לשקם את רקמת השריר.

איור הממחיש את השפעת האגרין על שיקום רקמת הלב (מקור: מכון ויצמן)

"הזרקנו את החלבון הזה ללבבות של עכברים בוגרים שלקו בהתקף לב – והתברר שהחלבון מאפשר לשקם את רקמת השריר"

"אנחנו יודעים שלאחר שמתחולל התקף לב, תגובת גוף האדם לנזק איננה יעילה במידה הדרושה כדי לרפא את שריר הלב. ברגע שתאי שריר הלב – הקרדיומיציטים - נפגעים, הם מתים ומוחלפים ברקמת צלקת, שאיננה מסוגלת להתכווץ ולכן אינה יכולה להשתתף בפעולת השאיבה החיונית של הלב. דבר זה בפני עצמו מוסיף לעומס על רקמת השריר שנותרה תקינה ומביא, בסופו של דבר, לאי-ספיקת לב.

"אבל מתברר כי התחדשות הלב גם בבגרות היא תופעה המתרחשת בקרב חלק מהחולייתנים. דגים, למשל, יכולים לחדש ביעילות לב פגוע. בעלי חיים קרובים יותר אלינו מבחינה אבולוציונית - עכברים – נולדים עם יכולת זו אך מאבדים אותה כעבור שבוע אחד בלבד. השבוע הזה היה עבורנו 'חלון הזדמנות' כדי להתמקד בחקר התהליכים המאפשרים בכל זאת את התחדשות הלב".

החוקרים הניחו כי סוד ההתחדשות מצוי כנראה בחלקו מחוץ לתאי הלב – ברקמת התמיכה שסביבם, הסביבה החוץ-תאית (ECM). "אנחנו יודעים כי אותות בין-תאיים רבים מועברים דרך רקמה זו, בעוד שאחרים ממתינים לשעת כושר בתוך המבנה הסיבי שלה", אמר ד"ר צחור.

במחקר נבחנה אותה סביבה חוץ-תאית בעכברים שאך זה נולדו ובעכברים בני שבוע. התאים הוסרו מאותה סביבה והושאר רק סבך חלבוני נטול תאים. בהמשך הוסיפו החוקרים מקטעים חלבוניים חוץ-תאיים לתרביות של רקמת שריר לב. כך נתגלה שהסבך הצעיר, להבדיל מזה הבוגר יותר, איפשר לקרדיומיציטים שבתרבית להתחלק.

לאחר אנליזה וסריקה של חלבוני הסביבה החוץ-תאית זוהו כמה חלבונים שעשויים לגרום תגובה זאת, וביניהם גם החלבון אגרין. פרופ' צחור: "על תפקידו של האגרין ברקמות אחרות היה ידוע בעבר - ובייחוד ביצירת החיבור שבין עצב לשריר. תפקידו לסייע לווסת את האותות המועברים מתאי העצב לשרירים.

"כאמור, בלבבות של עכברים, רמת חלבון האגרין נמצאת בירידה במהלך 7 הימים הראשונים לאחר שהם הגיחו לאוויר העולם. לפיכך, ניסינו לברר אם החלבון משפיע על התחדשות תאים בלב. ואכן, תוצאות הניסויים בכיוון הזה היו מרשימות. כאשר הוספנו אגרין לתרביות תאי שריר הלב - התאים החלו להתחלק".

בשלב הבא של עבודת המחקר נבדקה השפעת האגרין על מודלים שונים של פגיעה לבבית בעכברים. "ביקשנו לברר אם החלבון יוכל לרפא נזקים שנגרמו לרקמת הלב. גם כאן לא איחרו התוצאות להגיע: גילינו כי כבר לאחר הזרקה אחת בלבד של חלבון אגרין ללבבות שעברו התקפים, נרפאו הלבבות כמעט לחלוטין, וחזרו לתפקוד מלא".

ועוד סיפר פרופ' צחור: "הופתענו לגלות כי נדרש פרק זמן של יותר מחודש ימים כדי להבחין במלוא ההשפעה על תפקוד הלב ועל התחדשותו, אך בתום תקופת ההחלמה הצטמצמה הרקמה הצלקתית באורח ניכר ואת מקומה תפסה רקמה חיה, שתרמה לפעולת השאיבה של הלב בצורה ניכרת".

כיצד מסבירים זאת? פרופ' צחור משער כי בנוסף להתחדשות מסוימת של הקרדיומיציטים - החלבון אגרין משפיע בדרך כלשהי גם על התגובה הדלקתית והחיסונית של הגוף להתקף לב. אבל גם על דיכוי ההצטלקות שמובילה לכשל לבבי.

עם זאת ד"ר צחור ציין, כי אורכו של תהליך ההחלמה נותר בגדר תעלומה, שכן מולקולת האגרין עצמה מפונה מהגוף בתוך ימים אחדים לאחר ההזרקה.
"ברור שמולקולה זו יוצרת שרשרת אירועים. גילינו כי היא נקשרת לקולטן שלא נחקר בעבר ונמצא על פני תאֵי שריר הלב. הקישור הזה מחזיר את התאים למצב קצת פחות בוגר, קרוב יותר לזה של העובר, ומשחרר אותות שעשויים, בין היתר, לגרום לחלוקה של התאים", אמר.

תוצאות הניסויים בעכברים שהונדסו גנטית כך שרמות האגרין בלבבותיהם היו נמוכות, תומכות גם הן ברעיון הזה: בהיעדר אגרין, עכברים שזה עתה נולדו לא הצליחו לתקן רקמת לב לאחר הפגיעה.

המחקר לא התמקד רק בעכברים. הצוות הראה כי לאגרין השפעה דומה גם על תאי לב של בני-אדם שגדלו בתרבית. עתה ינסו פרופ' צחור וקבוצת החוקרים להבין במדויק את התהליכים המתחוללים בפרק הזמן שבין הזרקת האגרין לבין החזרה לתפקוד לבבי מלא.

פרופ' צחור מסר, כי יחד עם ד"ר כפיר ברוך אומנסקי הוחל במחקרים פרה-קליניים בחזירים בגרמניה, בשיתוף פעולה עם פרופ' כריסטיאן קופאט ג'רמייס מהאוניברסיטה הטכנית של מינכן. המטרה היא לזהות את השפעת האגרין על תיקון נזק לבבי בחיות אלו.

"אנחנו סבורים כי הממצאים והתובנה שעלו מהמחקר ושהצביעו על התפקיד החשוב שממלאת הסביבה החוץ-תאית, הן בהתבגרות הלב והן בקידום התחדשותו, עשויים לסייע בפיתוח טיפול למחלות לב".

בעבודת המחקר נטלו חלק גם תלמידי המחקר של פרופ' צחור, אלעד בשט ואלכס גנזלינך והדוקטורנטית בביוכימיה יארה עיד מהטכניון.

נושאים קשורים:  חדשות,  מכון ויצמן למדע,  רקמת לב,  אגרין,  מחקר,  פרופ' אלדד צחור,  התקף לב,  שיקום
תגובות
 
06.06.2017, 20:01

פריצת דרך.
יש לחפשאילו חלבונים מצעירים תאים.ואולי להביאם "לגיל עובר" וכך אולי נשפיע על מחלות נוספות ברקמות השונות שלא מתחלקות,או שמתחלקות אך פתאלוגיות.
או