מחקרים לפיתוח רקמות לב מהונדסות ולשיפור הטיפול בסוכרת נעורים זכו במענקי "מבריא"

ארבעה חוקרים מהטכניון זכו במענקי “מבריא” של הקרן הלאומית למדע בשני מחקרים משותפים בסכום כולל של 5.75 מיליון ש”ח. תוכנית “מבריא” של הקרן הלאומית למדע מתמקדת במחקר ביו-רפואי ותומכת במחקרים הנוגעים ישירות לבריאות האדם.

רקמות מהונדסות לשיקום לב

פרופ’ ליאור גפשטיין מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט והקריה הרפואית לבריאות האדם – רמב”ם, ופרופ’ שולמית לבנברג מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית, זכו במענק של 3 מיליון שקלים למחקר בנושא “יצירת רקמות לב מהונדסות המכילות כלי דם: שימושים אפשרים בתחום הרפואה הרגנרטיבית של הלב”. מדובר בפיתוח שיטות ליצירת רקמות לב מתפקדות, מותאמות אישית, המכילות רשתות כלי דם מורכבות – רשתות החיוניות להצלחת ההשתלה במטופלים הסובלים מבעיות לב.

במסגרת המחקר יפותחו רקמות שריר לב המודפסות בתלת-ממד, תוך שימוש ב”ביו-דיו” שפיתחה פרופ’ לבנברג. רקמות אלה יתבססו על טכנולוגיה שמוביל פרופ’ גפשטיין – גידול תאי לב מתאי גזע פלוריפוטנטיים שמקורם במטופל עצמו ולכן אינם יוצרים דחייה (המתרחשת כאשר מדובר בתרומה מאדם אחר). רשת כלי הדם של הרקמה המהונדסת תתחבר לאחר ההשתלה לכלי הדם של המטופל וכך תואץ קליטת הרקמה החדשה.

במסגרת הפרויקט יודפסו וייחקרו שני סוגים של רקמות לב: רקמת שריר לב שתחליף רקמות לב שניזוקו וקשר סינוס-פרוזדור (SA node, שהוא קוצב הלב הטבעי בגופנו) שישמש כקוצב לב ביולוגי. ברקמות אלה ישולבו חיישנים אופטוגנטיים (המופעלים באור) שיאפשרו לחקור את התפתחות הרקמה לאחר ההשתלה וללמוד על מנגנוני  מחלה בלב.

שיפור הטיפול בסוכרת נעורים

פרופ’ יעל מנדל-גוטפרוינד וד”ר נדב שרון מהפקולטה לביולוגיה זכו במענק של 2.75 מיליון שקלים למחקר בנושא “חקר תפקידם של רנ”א ארוכים לא מקודדים בבקרת התמיינות של תאי בטא ובתגובה דלקתית”. המחקר עוסק בסוכרת מסוג 1, המוכרת יותר כ”סוכרת נעורים” – מחלה אוטואימונית שבמסגרתה תוקפת מערכת החיסון את תאי הבטא בלבלב – התאים שאחראים לייצור אינסולין. בהעדרם, הגוף אינו מסוגל לייצר את ההורמון החיוני לוויסות רמות הסוכר בדם, וחייהם של החולים תלויים בהזרקה יומיומית של אינסולין ממקור חיצוני. למרות התקדמות משמעותית בטכנולוגיות ההזרקה, רבים מהחולים אינם משיגים שליטה מלאה על רמות הסוכר בגופם וסובלים מתופעות לוואי מסכנות חיים.

אחת ההבטחות הגדולות בתחום היא השתלה של תאי בטא בריאים שנוצרו בתנאי מעבדה על ידי התמיינות מבוקרת של תאי גזע עובריים. כיום, מאחר שמנגנוני התמיינות אלה עדיין אינם ברורים, מדובר בתהליך יקר ומורכב. המחקר שייערך בטכניון נועד להבין טוב יותר את מנגנוני הבקרה שמאפשרים את התמיינות תאי הגזע לתאי בטא וכך לפשט את התהליך ולהוזילו. המחקר יתמקד בתפקידן של lncRNAs – מולקולות RNA ארוכות שאינן מקודדות לחלבון – בבקרה על התמיינות תאי בטא. החוקרים מסבירים כי באמצעות זיהוי צמדים של  גנים שבהם האחד מקודד לחלבון והשני אינו מקודד לחלבון, והבנת הבקרה ההדדית ביניהם, ניתן יהיה  לחשוף מנגנונים חדשים  שיכולים להשפיע  על  תהליך ההתמיינות. לשם כך יינקטו שיטות גנומיות ואפיגנטיות מתקדמות עם טכנולוגיות סריקה מבוססות CRISPR, תוך שימוש בתאי גזע עובריים ממקור אנושי. המחקר צפוי לשפר את יעילות ייצור תאי בטא להשתלה ולספק מטרות חדשות להתערבות טיפולית – הן בשלב ההתמיינות והן בשלבי הדלקת המוקדמים האופייניים למחלה.