מדע בעיניים פקוחות

“לנסח את השאלות הנכונות, להיות הגון ולא לעגל פינות.” פרופ’-משנה רובי שלום-פוירשטיין, חבר סגל בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט, מפתח טיפולים חדשניים בפגמים ובמחלות בקרנית העין

מימין לשמאל: וסים נאסר (דוקטורנט), זיקו בהאטאקריה (דוקטורנט מהודו), פרידה ליש (מסטרנטית מגרמניה), רובי שלום-פוירשטיין (ראש הקבוצה), אשכר ניר (מסטרנטית) ובנה טבע, אנה אלטשולר (מסטרנטית), שרה נגוסה (מסטרנטית), ד”ר איה אמיתי-לנגה (עוזרת מחקר), נינו זוקאלה (מסטרנט מגרמניה)

רובי שלום-פוירשטיין לא נולד עם כפית זהב בפה, בלשון המעטה. “משפחה עירקית צנועה וקשת יום ברמת גן, בלי הרבה כסף, עם אבא שוטר ואמא עקרת בית.” בבית הספר התיכון לא רכש הרבה חינוך מדעי, וממילא התעניין הרבה יותר בכדורגל – אובססיה שטיפח באימונים במכבי תל אביב וב’הכוח רמת גן’ המיתולוגית. “הייתי שוער מורעל, שמתאבד על הכדור כמו שאני מתאבד כיום על המאמרים שלי,” הוא אומר.

“כמו שאבא היה קשוח במשטרה, ככה הוא היה קשוח בבית. הכול היה חייב להיות ‘פיקס’. זה כמובן עיצב אותי גם לחיוב, כאדם שדורש הרבה מעצמו ומאחרים, אבל החיים בבית ההוא לא היו פשוטים.” לכן בתיכון הוא החליט ‘לברוח’ לפנימייה ירושלמית שבה פעלה מגמת אלקטרוניקה ורובוטיקה. “הציפיות שלי היו קצת גבוהות מדי, ובסופו של דבר הייתה שם הרבה טכניקה ומעט מקום למחשבה, אבל היו כמה פרויקטים מהנים שקשה לשכוח – למשל השעון המדבֵּר שהרכבתי שם כפרויקט גמר.”

הלהט הטכנולוגי הוביל אותו לחיל הקשר, ובמשך זמן ממושך שירת כקצין-קשר בדרום לבנון בעיירה בינת ג’בל. שם הוא חנך קציני קשר של צבא דרום לבנון, שאיתם שמר על קשר שנים ארוכות גם לאחר נסיגת צה”ל מהאיזור. “יותר מהעניין הטכני התעניינתי במגוון האנושי המיוחד ובדינמיקה שהוא מייצר.” אחרי השחרור הוביל אותו הדחף הזה לשלושה טיולים ממושכים בארה”ב, באסיה ובדרום אמריקה, ולבסוף נרשם ללימודים באוניברסיטת תל אביב.

“הגעתי לאוניברסיטה בגיל 26 מפני שאחרי שראיתי את העולם רציתי להבין אותו. אתה יכול להבין את העולם דרך פיזיקה, אסטרונומיה, וטרינריה או ביולוגיה, ולכן ההתלבטות לא הייתה פשוטה.” בסופו של דבר הוא בחר בפקולטה לביולוגיה, והתואר הראשון הוביל אותו לתואר שני ושלישי בהנחיית פרופ’ יואל קלוג, המתמחה בביולוגיה של התא (cell biology) הסרטני. “ריצוף הגנום היה אז בשיאו, והתחום של DNA וביולוגיה של התא נראה לי מרתק. נדהמתי מהעובדה שלאדם ולקוף יש גנום כמעט זהה, ושלכל אחד מאתנו יש מגוון תאים עצום המכילים את אותו DNA, ולמרות הדמיון הרב המערכת מסוגלת לייצר שוני כל כך דרמטי – בין איברים בגוף, בין אדם לאדם ובין יצורים שונים. במילים אחרות, אותה גנטיקה יוצרת תאים שונים לחלוטין. כיום אני מתעניין בנושא הזה ומנסה לנצל את הידע שרכשנו בתחום כדי לחקור את הפְּלסטיוּת של תאי הגזע ולפתח שיטות ריפוי חדשניות המבוססות על תאי גזע.”

בתמונות שמשמאל נראית עין בריאה של עכבר, ובתמונות מימין – עין חולה. בתמונה הימנית למטה אפשר לראות את התאים החדשים נודדים מהלימבוס למרכז העין כדי לתקן את הנזק

סוגייה זו של התמיינות תאי הגזע לתאים בוגרים מתמחים (תאים בעלי ‘תפקיד’ ספציפי) נחקרה על ידי קבוצות רבות והובילה לכמה פרסי נובל. חתני פרס נובל ברפואה לשנת 2012, ג’ון גורדון (בריטניה) ושיניה ימנאקה (יפן), גילו כי אפשר להפוך את כיוון התהליך ו’להסיג’ תאים מתמחים לכדי תאים פלוריפוטנטיים – תאי גזע שביכולתם להתמיין שוב לכל רקמה פוטנציאלית: מוח, לב, עור, שריר, כבד וכו’. “ימנאקה גילה מיהם אותם חלבונים בסביבה שמסוגלים להפוך כל תא בוגר לתא גזע פלוריפוטנטי, וגורדון הראה שגורל תא הגזע, וסוּגוֹ העתידי, נקבעים על ידי הסביבה ועל ידי החלבונים שבאים במגע עם ה-DNA, ולכן נוכל לשנות את גורל התא באמצעות שינויה של אותה סביבה. אלה היו פריצות דרך דרמטיות בתחום הרפואה הרגנרטיבית, וכיום מתקיימים כמה ניסויים קליניים הבוחנים את האפשרות לרפא רקמות באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטיים. בעקבות המחקרים שלהם, ומחקרים נוספים בתחום, אנחנו מתחילים להבין כיצד ניתן לשנות את הסביבה של תא – להפעיל גנים, להשתיק אותם וכו’ – כדי לייצר תאים להשתלה. כיום ברור שהתפתחות הגנטיקה ופיצוח הגנום הם מהפכות אדירות, אבל זה בהחלט לא סוף פסוק.”

כיום, כחוקר בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, מתמקד שלום-פוירשטיין באפיתל העור והקרנית – רקמות אחיות המפרידות בין הגוף לבין סביבתו החיצונית. “בדומה לעור שמגן עלינו מפני הסביבה החיצונית, הקרנית היא מעין עור שקוף שמכסה את משטח העין. מעניין לציין שבמחלות רבות הפוגעות בעור מופיעים נזקים גם בקרנית וברקמות חיצוניות נוספות כגון שיער, שיניים וציפורניים. כל הרקמות האלה, החשופות לגורמים עוינים כגון רעלנים, קרינה, חיידקים, וירוסים, קור ואבק, סופגות נזקים בלתי פוסקים. הפתרון האבולוציוני לחשיפה זו הוא חלוקה והתמיינות בלתי פוסקות של התאים תוך כדי נדידה החוצה; כך נושרים תאי האפיתל הבוגרים, ותאים צעירים יותר ממלאים את מקומם. למעשה, בפרק זמן של שלושה שבועות מתחלפים כל תאי אפיתל העור שלנו מלבד תאי הגזע האחראים להתחדשות הריקמה.”

אבל בכך לא מסתיימת מורכבותו של המנגנון הגאוני הזה. כשתא גזע מתחלק הוא ‘מוליד’ תא ממוין שממשיך להתחלק במהירות, אבל הוא עצמו נשאר בחיים. “זה בעצם הגיבוי שלנו – תאי גזע בריאים שמייצרים את התאים הפעילים של האפיתל.”

במהלך הפוסט-דוקטורט אצל פרופסור דניאל אברדם (צרפת) פיתח שלום-פוירשטיין שיטה ופטנט לייצור של תאי אפיתל הקרנית והעור מתאי גזע פלוריפוטנטיים. “שיטה זו איפשרה לנו לאתר תרכובת כימית הקרויה PRIMA, שהצליחה לשקם את התפקוד של תאים של חולי אקטודרמל דספלסיה, הסובלים מפגמים בעור ובקרנית עד כדי עיוורון. האתגר הבא שלנו, במחקר המתנהל בשיתוף פעולה הדוק עם אברדם, הוא לייצר מִתאים פלוריפוטנטיים שתלים לריפוי מחלות עור ועיוורון וכן לבחון את התרכובת הכימית PRIMA בניסויים בבני אדם”.

תאי האפיתל מאופיינים בפלסטיות רבה במיוחד – כלומר, תאי הגזע שלהם עשויים להתמיין למגוון רחב של תאים בוגרים, והתהליך תלוי כאמור בתנאי הסביבה. שלום-פוירשטיין חוקר את תנאי הסביבה הללו, הקובעים את סוג התא הבוגר. “כבר הצלחנו להפוך תאי עור לתאי קרנית, וגם לשקם עין חולה באמצעות תאים שגידלנו מתאי גזע בעין בריאה.” הגישה הזאת, שהוּכחה בתנאי מעבדה ובחיות, נמצאת כיום בניסויים קליניים.

במחקרים שנערכו במעבדתו של שלום-פוירשטיין פותח מודל-מחקר חדש באמצעות עכברים. מודל זה מאפשר לעקוב אחר מיקומם, תפקודם וגורלם של תאי הגזע האפיתליים האחראיים להתחדשות התאים בקרנית. “להתחדשות הזאת אחראי אזור שנקרא לימבוס, ששולח תאים למרכז הקרנית במקרה של פציעה. כרגע אנחנו מנסים להבין את התהליך הזה ולעקוב אחר תאי הגזע והשושלות שהם יוצרים בקרנית. העובדה שזו רקמה שקופה ונגישה, שאינה דורשת התערבות חודרנית, מאפשרת מעקב פשוט ברמת התא הבודד. מודל זה מאפשר לנו לבחון שאלות שונות: כיצד משפיעות מוטציות על חידוש תאי הגזע ונדידתם ברקמה בריאה, פצועה או חולה? כיצד נוצרים תאים אלה במהלך ההתפתחות העוברית, ומה משתבש במחלות התפתחותיות? מחקר בעניינים אלה ילמד אותנו הרבה על הביולוגיה של תאי גזע בגוף, ועשוי להוביל לפיתוח שיטות טיפול למחלות-קרנית רבות המובילות לאובדן הראייה.”

הגורם האנושי

כיום, בגיל 44 ועם ניסיון רב במחקר מדעי, מדגיש שלום-פוירשטיין כי “מצוינות אקדמית היא כמובן מצרך חשוב, אבל לי חשובה לא פחות האיכות האנושית. אני גאה מאוד בכך שקבוצת המחקר שלי מורכבת ממגוון רחב של אנשים משלוש דתות שונות, מעדות ולאומים שונים, כמו שאפשר לראות בתמונה. כולם לא רק חוקרים מסורים אלא גם אנשים מצוינים, עם נכונות לעבודת צוות ומוטיבציה יוצאת דופן, שתענוג לעבוד איתם. אני מאמין שלכל אחד מאתנו יש כמובן אגו משלו, אבל זה בסדר כל עוד אנחנו רותמים את האגו לטובת קידום המדע. בסופו של דבר, העיקר הוא לנסח את השאלות החשובות במחקר, למצוא את הדרך הנכונה והיעילה לפתרונן, ותמיד להיות הגונים ולא לעגל פינות. אלה התנאים הבסיסיים למחקר מדעי משמעותי, שהוא החוב שלנו לציבור.”