מגזין הטכניון | קיץ 2020

22 רפואת לב הפועם המדע וקרים בטכניון ובקריה הרפואית רמב”ם ועמיתיהם בטורונטו הצליחו להפיק במעבדה רקמות לב תלת-ממדיות מהונדסות מתאי גזע אנושיים מושרים. הרקמות, המדמות רקמות לב עלייתיות וחדריות, ישמשו בטווח הקרוב להתאמה אישית של תרופות למטופלי לב ולפיתוח תרופות חדשות עבורם. בעתיד הרחוק יותר צפויה הטכנולוגיה החדשה לשמש בייצור שתלים לאזורים פגועים בעליות הלב ובחדרים. Nature Communications את המחקר שהתפרסם ב- הובילו פרופ’ ליאור גפשטיין, ראש מעבדת סוניס לאלקטרופיזיולוגיה של הלב ולרפואה רגנרטיבית בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט ומנהל מערך הלב במרכז הרפואי רמב”ם, והדוקטורנטית עידית גולדפרכט. העבודה נעשתה במסגרת שיתוף פעולה המתקיים בין בטורונטו, ובאופן ספציפי עם UHN הטכניון ואוניברסיטת מעבדתו של פרופ’ גורדון קלר. המאמר הנוכחי משלים מחקר קודם שהובילו ד”ר ראמי שינאוי ונעים שאהין בהנחיית פרופ’ גפשטיין. השניים פיתחו מודל ייחודי דו-ממדי של רקמת לב ממקור תאי גזע אנושיים, המאפשר לחקור הפרעות קצב במחלות גנטיות. מודל זה מאפשר לשחזר ולחקור את הפרעת הקצב הנוצרת, לבחון במעבדה טיפולים שונים ולבחור מראש את הטיפול האופטימלי עבור המטופל הספציפי. עבודה זו גם הדגימה אפשרות להשתמש בעריכה גנטית ) לתיקון המוטציה המובילה להפרעת הקצב. CRISPR ( המודלים המהונדסים הדו-ממדיים והתלת-ממדיים המתוארים בשני מאמרים אלה מבוססים על יצירת תאי לב בטכנולוגיית תאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים ). טכנולוגיה זו פותחה בראשיתה על ידי hiPSCs ( החוקר היפני שינייה יאמנקה, חתן פרס נובל ברפואה . במעבדותיהם של פרופ’ גפשטיין ושותפו 2012 לשנת למחקר פרופ’ קלר מטורנטו פותחו בעשור האחרון שיטות להכוונת התמיינותם של תאי הגזע לתאי לב, וכפי שהודגם במאמר האחרון, אפילו לסוגים שונים של תאי לב: תאי חדר, תאי עלייה ותאי קוצב. במאמר הנוכחי הצליחו החוקרים להפיק רקמות תלת- ממדיות של תאי חדר ותאי עלייה (בנפרד), בפלטפורמה המאפשרת למדוד הן את הפעילות החשמלית שלהן והן את הכוח המכני שנוצר במערכת. ההפקה הנפרדת של תאי חדר ועלייה, לדברי פרופ’ גפשטיין, חשובה “משום שתרופות המשפרות את תפקוד תאי העלייה, וכך מונעות הפרעות קצב עלייתיות, עלולות להזיק לתפקוד תאי החדר ואף לעורר הפרעות קצב חדריות. לדוגמה, בפרפור עליות - הפרעת הקצב השכיחה ביותר, האחראית ליותר מרבע ממקרי השבץ המוחי - אנחנו רוצים להשפיע באמצעות תרופות רק על הפעילות החשמלית של תאי העלייה בלי לפגוע בתפקוד הרקמה החדרית. כעת, כשאנחנו יכולים לייצר בנפרד תאי עלייה ותאי חדר, נוכל לבדוק כל תרופה על כל אחד מסוגי התא לחוד.״ הכלים המחקריים הייחודיים שפותחו במחקר הנוכחי - רקמות עלייה ורקמות חדר מהונדסות, ושיטות חדשניות לחקור אותן - עשויים לחולל מהפכה בתחום פיתוח התרופות וכן ביכולת להתאים תרופות באופן אישי לחולה שממנו הופקה הרקמה (רפואה מותאמת אישית). בטווח הרחוק, מקווה פרופ’ גפשטיין, “נוכל להשתמש בשיטות דומות כדי לייצר גם רקמות לב שישמשו להשתלות בחולי לב. רקמות אלה ייקלטו היטב משום שהן מבוססות על המאפיינים הגנטיים של המטופל עצמו.” ח פרופ’ ליאור גפשטיין עידית גולדפרכט https://www.nature.com/articles/s41467-019-13868-x למ אמר: פיתוח משותף לטכנ י ו ן ולרמב”ם: רקמות של חדר