אינקובטור ביולוגי: מדענים יגדלו איברים אנושיים להשתלה בתוך חזירים

בווידאו: עוד דוגמה מוצלחת להשתלת איברים בין מינים

מדענים בארה"ב מנסים לגדל איברים אנושיים בתוך חזירים. לשם כך הם הזריקו תאי גזע אנושיים לתוך עוברי חזיר, במטרה ליצור עובר כלאיים אנושי-חזירי (כימרה). עוברי הכימרה הם חלק ממחקר שמטרתו להתגבר על המחסור העולמי באיברים להשתלה.

לדברי צוות החוקרים מאוניברסיטת דיוויס בקליפורניה, החזירים שיוולדו במסגרת הניסוי אמורים להראות ולהתנהג כחזירים רגילים, פרט לעובדה שאחד מאיבריהם יהיה עשוי מתאים אנושיים. החוקרים יאפשרו לעוברי הכימרה להתפתח ברחם במשך 28 יום, ולאחר מכן ההיריונות יופסקו והעוברים יוצאו לאנליזה במעבדה.

עוד בנושא:
פריצת דרך: חוקרים השתילו בהצלחה לב חזיר בבבון
האם מדפסות תלת מימד הן התשובה למחסור באיברים להשתלה?

יצירת עוברי כימרה נעשית בשני שלבים. השלב הראשון הוא טכניקה שנקראת CRISPR, במסגרתה החוקרים עושים שימוש בעריכת גנים כדי להסיר DNA מביצית חזיר מופרית, שיאפשר לעובר שיווצר בסוף התהליך לגדל לבלב. פעולה זו יוצרת מעין "חלל", שאליו מוזרקים תאי גזע אנושיים. תאי הגזע שמשמשים בניסוי הם למעשה תאים שנלקחו מאדם בוגר ועברו תהליך מלאכותי (iPS) שמחזיר אותם אחורה למצב של תאי גזע, שיכולים בפוטנציה להתפתח לכל סוג של רקמה אנושית.

החוקרים מקווים שתאי הגזע האנושיים ינצלו את החלל הגנטי שנוצר בעוברי החזיר, דבר שיגרום לעובר החזיר לגדל לבלב אנושי. פבלו רוס, ביולוג פריון שעומד בראש המחקר, אמר בראיון ל-BBC כי "אנו מקווים שעוברי החזיר יתפתחו בצורה נורמלית, רק שהלבלב שלהם יהיה מורכב כמעט אך ורק מתאים אנושיים ועל כן עשוי יהיה להתאים להשתלה באדם חולה".

תחום מחקר זה אינו חף ממחלוקת. בשנה שעברה, מכון הבריאות הלאומי – סוכנות המחקר הרפואי המרכזית בארה"ב – הקפיאה את המימון לכל המחקרים בתחום זה. החשש העיקרי הוא מנדידת תאי גזע אנושיים למוחו של החזיר המתפתח, דבר שיהפוך אותו לאנושי במידה מסויימת.

לדברי פבלו רוס, הסבירות לתרחיש כזה נמוכה ביותר, אך זו הסיבה שהם מנהלים את מחקרם בזהירות יתרה: "אנחנו חושבים שזה מאוד לא סביר שיתפתח בעוברים מוח אנושי, אך זה משהו שאנחנו מתכוונים לבחון".

צוותו של רוס כבר הזריק בעבר תאי גזע אנושיים לעוברי חזיר, אך מבלי ליצור בהם קודם לכן את ה"חלל הגנטי". לדברי פרופ' רוס, אף על פי שבניתוח העוברים נמצאו תאים אנושיים בכמה חלקים שלהם, התאים הללו "התקשו להתחרות" מול התאים החזיריים. החוקרים מקווים שבאמצעות מחיקת הגן שהוא המפתח ליצירת הלבלב של החזיר, התאים האנושיים ינחלו הצלחה גדולה יותר ביצירת לבלב דמוי-אנושי בחזיר.

בארה"ב כבר בוצעו מחקרים שבמסגרתם מדענים יצרו עוברי כימרה חזיריים באמצעות הזרקת תאים אנושיים, אך הם מעולם לא הורשו להתקדם עד לשלב שבו העוברים יוולדו.

לדברי, פרופסור וולטר לואו מהמחלקה לנוירוכירורגיה באוניברסיטת מינסוטה, חזירים הם "אינקובטור ביולוגי" מושלם לגידול איברים אנושיים, ועשויים בעתיד לסייע בגידול איברים נוספים להשתלה, דוגמת לב, כליות, כבד, ריאות וקרניות. לדבריו, אם תאי הגזע שיוזרקו לעובר החזיר שעבר עריכה גנטית יילקחו מהאיבר הפגוע של החולה הנזקק להשתלה, כמו כבד למשל: "האיבר שיתפתח יהיה העתק גנטי מושלם של הכבד של המושתל, אבל בגרסה צעירה ובריאה בהרבה, ולא יהיה צורך לקחת תרופות מדכאות חיסון (למניעת דחיית השתל), שלהן תופעות לוואי קשות".

עם זאת, פרופ' לואו הדגיש שהמחקר, שבו נעשה שימוש בטכניקה אחרת של עריכה גנטית (TALENs), נמצא עדיין בשלבים ראשוניים, של ניסיון לזהות את הגנים הייעודיים שאותם יש להסיר כדי למנוע מהחזיר לפתח איברים מסויימים. הצוות שאותו מוביל לואו מנסה לעשות שימוש בעוברי כימרה גם לשם יצירת נוירונים אנושיים שמסוגלים לייצר דופאמין, לטובת טיפול בחולי פרקינסון. עוברים אלה הורשו להתפתח במשך 62 יום – יותר ממחצית תקופת ההיריון של חזירים, שעומדת על כ-114 ימים.

בדומה לצוות החוקרים מקליפורניה, גם פרופ' לואו וצוותו בוחנים במסגרת הניסוי שלהם את ההשלכות על מוחותיהם של החזירים. "עם כל איבר שאנחנו נגדל, נבחן גם את מה שקורה במוח, ואם נגלה שהוא נעשה דומה מדי למוח האנושי, לא נאפשר לעוברים הללו להיוולד", אמר בראיון לאתר ה-BBC.