מגזין הטכניון | סתיו 2017

12 מחקר ופיתוח ח וקרים בטכניון פיתחו טכנולוגיה חדשנית ליצירת רקמות לב מהונדסות להשתלה בלב פגוע. Advanced Functional הפיתוח, שהתפרסם ב- , הוא פרי שיתוף פעולה בין שני חברי סגל Materials מהטכניון - דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון פרופ’ מרסל מחלוף, ופרופ’ איל זוסמן מהפקולטה להנדסת מכונות - כחלק מפרויקט המחקר של ד”ר בת’ שואן, פוסט-דוקטורנטית במעבדה של פרופ׳ מחלוף. הפיתוח משלב שיטת ייצור הקרויה אלקטרוספינינג ופותחה על-ידי פרופ’ זוסמן וחומר ביולוגי ייחודי שפיתחה פרופ’ מחלוף לשימוש קליני בטיפול בכשל לבבי. שיטת האלקטרוספינינג מבוססת על מתיחה של נוזל ועל התגבשותו המהירה לחוט מוצק. המתיחה מבוצעת באמצעות מתח חשמלי המושך את הנוזל בשל היותו טעון בחשמל. פרופ’ מחלוף עוסקת כבר זמן רב בפיתוח שיטות חדשות , או בשמו ECM המתאים ליישומים קליניים. ECM ליצירת , הוא התווך הבין-תאי extracellular matrix המלא שבתוכו שרויים התאים באורגניזם. זוהי רשת מורכבת של חלבונים מבניים וחלבוני בקרה התומכת בתא לא רק מבחינה מבנית-מכנית אלא גם בהיבטים תפקודיים כגון בקרה על תקשורת בין-תאית, אחסון גורמי צמיחה והפרדה בין רקמות שונות. רשת זאת ממלאת תפקיד מרכזי בתהליכים ביולוגיים חיוניים ובהם התפתחות עוברית, ריפוי פצעים ובלימת התפשטות של תאים סרטניים. שמקורו ברקמות חזיר נחשב לחומר מבטיח ECM בהנדסת רקמות ולטיפול בפגיעות שונות בבני אדם, ECM פציעות ואולקוס למשל. זאת בשל דמיונו הרב ל- האנושי לא רק במבנהו ובתכונותיו המכניות אלא גם בפעילותו הביולוגית. עם זאת, כדי להשתמש בו בבני אדם דרוש תהליך מורכב שיאפשר שליטה בתכונות החומר, הן כדי להתאימו לשימוש המיועד הן כדי - הדירוּת להתאימו לייצור בקנה מידה גדול שבו נדרשת כלומר שכל האצוות (סדרות הייצור) יהיו זהות. המחקר שנערך בטכניון מציג לראשונה ייצור מדויק לשימוש ביצירת רקמות לב. הטכנולוגיה ECM והדיר של שמקורן ברקמות ECM החדשה, המבוססת על רקמות אופטימלי ליצירת ECM לב חזיר, מאפשרת לייצר שתלים ללב, וזאת תוך שליטה מלאה במבנה החומר ברמת המיקרו וברמת המקרו. החוקרים הראו כי בייצור השתלים בשיטת האלקטרוספינינג לא נפגעות התכונות המכניות והפעילות הביולוגית של החומר, דבר המאפשר אינטראקציה עם תאים ורקמות חיות וכן פעילות לבבית. מתוצאות המחקר שערכו החוקרים בעכברים נראה כי השתלים אינם מעוררים תגובה חיסונית ומשמשים חלופה בטוחה. אל הלב הדרך http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201700427/abstract למאמר: פרופ’ מרסל מחלוף ד״ר בת׳ שואן פרופ׳ איל זוסמן