מגזין הטכניון | קיץ 2017

26 / 52

”חוט השערה“לב על
וקרים בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט פיתחו קוצב לב ביולוגי שמקורו בתאי שיער אנושיים והוא
מבוסס על תאי לב הפועמים באופן עצמוני. הקוצב הושתל בהצלחה בארצות הברית בלבבות של
כלבים הסובלים מבעיית לב ספציפית - חסימה של מעבר האות החשמלי בין העליות לחדרים. מודל זה
מחקה מצב קליני המחייב השתלת קוצב אלקטרוני, והמטרה העתידית של המחקר היא לייצר קוצבים
ביולוגיים עבור אנשים הסובלים מהפרעות בקצב הלב. יתרונם של קוצבים אלה בכך שמקורם בתאים
משיער המטופל, ולכן גופו לא ידחה את התאים המושתלים.
נערך על ידי Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology המחקר שהתפרסם בכתב העת
חוקרים משלוש אוניברסיטאות בישראל ובארצות הברית. את פיתוח הקוצב הביולוגי הוביל פרופ’ עופר
בינה, ראש המעבדה לחקר הלב בפקולטה לרפואה ע”ש רות וברוך רפפורט בטכניון, עם ד”ר שולמית נאור
. את השתלתם של MD/PhD (דוקטורנטית לשעבר במעבדתו) ועם מיטל בן-ארי, דוקטורנטית במסלול
) מאוניברסיטת Ira Cohenהקוצבים הביולוגיים בכלבים ואת המעקב אחריהם הובילו פרופ’ אירה כהן (
סטוני-ברוק ופרופ’ מיכאל רוזן מאוניברסיטת קולומביה.
במחקר שהתבצע במעבדתו של פרופ’ בינה נלקחו שערות אחדות ממתנדבים בריאים. תאי השיער
) - התהליך שזיכה reprogramming(קרטינוציטים) הופרדו משורש השערה ונערך בהם תכנות מחדש (
. תכנות מחדש 2012 את פרופ’ שיניה ימנאקה ואת פרופ’ ג’ון גורדון בפרס נובל ברפואה/פיזיולוגיה לשנת
פקטורי שעתוק. התאים 4 ) באמצעותiPSCsמבוסס על הפיכת תאים בוגרים לתאי גזע פלוריפוטנטיים (
הפלוריפוטנטיים מסוגלים להתמיין לכל אחת מרקמות הגוף, ובכלל זה לרקמת לב מתפקדת. פרופ’
ימנאקה הדגים את תהליך התכנות מחדש בתאי עור של עכברים ואדם, ובכך יצר שטח מחקר חדשני ופורה
המעסיק קבוצות מחקר רבות ברחבי העולם.
כעת כאמור שימשה טכנולוגיה חדשנית זו את פרופ’ בינה בפיתוח קוצב לב ביולוגי המבוסס על תאי לב
שמקורם בתאי שיער. חשיבותו של פיתוח זה ברורה, שכן לקיחת דגימת שיער מהמטופל אינה מכאיבה
חו על ידי מערכת ָ ואינה מסוכנת כלל. יתר על כן, תאי קוצב המיוצרים מתאי שיער של המטופל לא ייד
ם זר. ֵ החיסון, כפי שקורה לתאים מושתלים שמקורם בתור
במחקר המשלים שהתבצע במעבדתו של פרופ’ כהן עם פרופ’ רוזן הושתלו קוצבים ביולוגיים אלה בכלבים
שלבם תלוי בקוצב אלקטרוני. ניטור פעילותם של שני הקוצבים (הביולוגי והאלקטרוני) הראה שבתוך זמן
קצר משתלט הקוצב הביולוגי על הלב וקובע באופן כמעט בלעדי את קצב הלב של הכלב. הכלבים נבחרו
כחיית מודל מפני שקצב הלב שלהם, בניגוד לזה של חיות קטנות, קרוב לקצב הלב האנושי.
“כיום קוצבים אלקטרוניים מתפקדים היטב”, מסביר פרופ’ בינה, “אך יש להם חסרונות משמעותיים כגון
תגובות תת-אופטימליות למאמץ גופני ולעקה רגשית. כשאדם רץ, לדוגמה, לבו מאיץ את פעימותיו,
וכשהוא נח הלב מאט. לב שפעימותיו מוכתבות על ידי קוצב אלקטרוני אינו יכול להגיב לנסיבות ולשינויים
אלה. הקוצב הביולוגי שפיתחנו, לעומת זאת, נוהג בדומה לקוצב הטבעי של אדם בריא: הוא מגיב לשינויים
פנימיים וחיצוניים ומכתיב פעילות לב אופטימלית בכל רגע נתון.”
ח
מר:
מחקר ופיתוח 26
פרופ’ עופר בינה מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט פיתח את קוצב הלב הביולוגי הראשון שמקורו בתאי שיער
ד”ר שולמית נאור
מיטל בן-ארי
פרופ’ עופר בינה
תרשים סכמטי של
יצירת תאי לב פועמים
מתאי שיער באמצעות
תכנון מחדש. בתהליך
זה תאי השיער הופכים
לתאי גזע פלוריפוטנטיים
המתמיינים לתאי לב
המשמשים קוצבים
ביולוגיים המושתלים
בלבו של המטופל