מדע בדקה: תאי עצב מתחדשים

1. נוירונים – להתחדש!

סיבי עצב אינם צומחים מחדש, ולכן פגיעות בחוט השדרה עלולות לגרום לשיתוק קבוע. מדענים במרכז הגרמני למחלות ניווניות הצליחו לשחרר "מעצור" מולקולרי המונע צמיחה-מחדש של הקשרים העצביים. המחקר התפרסם בכתב העת Neuron.

המחקר התמקד בגֵן Cacna2d2, המעורב ביצירת קשרים עצביים ובתפקודם. Cacna2d2 מקודד תת-יחידה של תעלת סידן.

החוקרים שיתקו את Cacna2d2 בשיטות של הנדסה גנטית, והוכיחו שהוא משפיע על צמיחת סיבי עצב בכלל ועל צמיחה-מחדש של סיבי עצב פגועים בפרט, בהיותו "מתג" המגביל תהליכים אלו. החוקרים אף חסמו את ביטוי הגן באמצעות התרופה פרגבלין (PGB), והצליחו לגרום לצמיחה-מחדש של סיבי עצב בעכברים מבוגרים שסבלו מפגיעה בחוט השדרה; השפעת התרופה הייתה מקסימלית כשניתנה שעה לאחר הפגיעה, וחלשה בהרבה כשניתנה שבועיים אחריה.

PGB ניתנת כבר היום לפגועי חוט שדרה, אך רק לצורך הקלה על כאבים; כדי להשתמש בה לעידוד הצמיחה של תאי עצב, יהיה צורך לתת אותה בחלון זמן קצר לאחר הפגיעה. גילוי המנגנון המונע התחדשות של נוירונים עשוי להיות בסיס לגישה טיפולית חדשה.

ד"ר עידו מגן

2. כריש קדום מסוג חדש

שיני כריש מאובנות מעידות על קיומו של סוג חדש של כריש, שלא היה ידוע למדע. כך טוענים חוקרים במאמר שהתפרסם בכתב העת Historical Biology.

הסוג החדש הוגדר על פי עשר שיניים מאובנות הנמצאות במוזיאונים ובאוספים שונים, ואשר שויכו עד כה לקבוצות טקסונומיות שונות. החוקרים ניתחו מאפיינים שונים של מבנה השן והסיקו כי המאובנים אינם שייכים לקבוצות שונות, אלא לסוג חדש של כריש, שזכה לשם Megalolamna paradoxodon. 

המאובנים נמצאו במקומות שונים בעולם, ובהם החוף המזרחי והמערבי של ארצות הברית, פרו ויפן. מכך הסיקו החוקרים שכריש זה התאפיין בתפוצה רחבה, שכללה את האוקיינוס השקט ואת האוקיינוס האטלנטי, בדומה לעמלץ הלבן של היום. השיניים נמצאו בשכבות מתקופת המיוקן המוקדמת (בין 23 ל-16 מיליון שנה לפני זמננו) ואורכן 45-22 מ"מ. על פי גודל השיניים, החוקרים משערים כי אורך הכריש הגיע ל-3.7 עד 7.2 מטרים.

יעל ארליך

3. עשר אצבעות לי יש, למה?

למה יש לנו חמש אצבעות בכל יד ורגל, ולא שש, או שמונה, או 13? על פי מחקר חדש, שמסקנותיו התפרסמו בכתב העת Nature, התשובה טמונה בדרך שבה גנים מסוימים מתבטאים במהלך ההתפתחות העוברית.

מאמר שהתפרסם באוגוסט הראה שהגנים השולטים בהתפתחות האצבעות מתבטאים כבר בסנפירי הדגים. המחקר החדש מראה כי הבקרה על גנים אלו – המבטיחה שיתבטאו רק במקומות מסוימים ולא באחרים – היא הקובעת את מספר האצבעות. בדגים בקרה זו חסרה. החוקרים ביצעו הנדסה גנטית של עכברים כך שגנים בכפותיהם יתבטאו כפי שהם מתבטאים בדגים, והעכברים נולדו עם כפות מרובות אצבעות – עד לשבע אצבעות בכף.

אבותיהם של כל החולייתנים היבשתיים היו בעלי חמש אצבעות, והורישו תכונה זו לצאצאיהם – אם כי כמה מהם, כגון הסוס והעז, איבדו כמה מאצבעותיהם במהלך השנים. המחקר החדש מראה כי אותו חולייתן יבשתי קדמון לא רכש את אצבעותיו – ואת מספרן המדויק – באמצעות גנים חדשים, אלא באמצעות שימוש שונה בגנים קיימים.

ד"ר יונת אשחר

4. מפתח ביוכימי לריפוי מחלת אלצהיימר

אחד מגורמי הסיכון העיקריים למחלת אלצהיימר הוא האלל (המופע הגנטי) ɛ4 של הגן אפוליפופרוטאין E (ApoE4). אלל זה הוא לפיכך מטרה מבטיחה לטיפול תרופתי במחלה.

החלבון ApoE4 עובר באופן תקין הוספת קבוצת שומן (ליפידציה). שינוי כימי זה מתרחש בתדירות פחותה בחולי אלצהיימר ובחיות מודל לאלצהיימר. בתרביות תאים נמצא שהפפטיד (מקטע חלבון קצר) CS-6253 מעלה את רמת ABCA1, החלבון העיקרי האחראי לליפידציה של 4ApoE. לפיכך שיערו החוקרים שפפטיד זה יגביר את הליפידציה של ApoE4 בעכברים. במחקר שערכה קבוצתו של פרופ' דניאל מיכאלסון מאוניברסיטת תל אביב נבדקו השערה זו וההשערה הנובעת ממנה: ש- CS-6253יוכל לבטל את תסמיני מחלת אלצהיימר בעכברים.

ואכן, בעכברים צעירים מזן המשמש כמודל למחלת אלצהיימר, נמצא כי CS-6253 הגביר ליפידציה של ApoE4 והפחית את הצטברות החלבון הרעיל עמילואיד-בטא. הפפטיד גם צמצם את הנזקים לקשרים בין נוירונים (סינפסות) ואת הליקויים הקוגניטיביים בעכברים.

לממצאים אלה השלכות קליניות חשובות: הם מציעים מטרה חדשה לטיפול במחלת אלצהיימר הקשורה לאלל ApoE4.

ד"ר עידו מגן

5. כלי דם על המדף

מצב רפואי הדורש השתלת איבר אינו מצב נעים בעבור החולה, אך פעמים רבות המצב מסתבך עוד יותר עקב מחסור באיברים זמינים להשתלה או דחייתם על ידי המערכת החיסונית של הגוף. ברור אפוא למה טכנולוגיה לייצור המוני של איברים מוכנים להשתלה "על המדף" היא פסגת השאיפות של ההנדסה הביו-רפואית.

קבוצת מחקר מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת מינסוטה מדווחת בכתב העת Nature communications על פיתוח תהליך ביוטכנולוגי להפקת כלי דם מתאי כבשים. החוקרים יצרו תנאים שמעודדים את התאים לייצר  צינוריות המורכבות בעיקר מהחלבון קולגן בכמויות גדולות יחסית. בהמשך מופרדות הצינוריות מהתאים כך שלא יעוררו תגובה חיסונית בגוף המקבל. ולאחר עיבוד נוסף מתקבלים כלי דם שניתן לשמור בהקפאה כדי שיהיו מוכנים לשימוש בכל עת.

בניסוי הושתלו כלי הדם בכבשים אחרות, ולא זו בלבד שהגוף המקבל לא דחה אותם, אלא שעד מהרה כלי הדם המושתלים החלו להתפתח בסיוע תאי הכבשה שבה בוצעה ההשתלה.

אם טכנולוגיה זו תותאם בהצלחה לבני אדם, תהיה זו פריצת דרך חשובה העשויה להוביל למהפכה בעולם ההשתלות.

ד"ר איתן אוקסנברג