מיקי שחם מביא חידושי ומחקרי תאי גזע: חוקרים מצאו מדוע ההזדקנות מלווה ביכולת פחותה של תאי הגזע.

חוקרים מבית ספר לרפואה של אוניברסיטת סטנפורד איתרו מדוע הזדקנות נורמלית מלווה ביכולת ירודה לשקם שריר לאחר פציעה. לאורך זמן, תאי גזע ברקמות שריר מסוגלים פחות ופחות לייצר סיבי שריר חדשים ונאבקים להגדרה עצמית. מדענים זיהו בפעם הראשונה תהליך שבו ניתן להצעיר אוכלוסיות תאי גזע של השריר המבוגר, לתפקד כמו תאים צעירים יותר.

"בעבר, נחשב שתאי גזע בשריר אינם משתנים עם הגיל, ואובדן של תפקוד הוא בעיקר בשל גורמים חיצוניים בסביבה של התאים," אמרה ד"ר הלן בלאו-דונלד ופרופ' הדלייה בקסטר. "עם זאת, כאשר אנו מבודדים תאי גזע מעכברים מבוגרים, מצאנו כי הם מפגינים שינויים עם הגיל. למעשה, שני שלישים מהתאים מתפקדים בהשוואה לאלה בעכברים צעירים והפגם נמשך גם כאשר הושתלו שרירים צעירים."

נמסר על ידי מיקי שחם כי בלאו ועמיתיה זיהו גם בפעם הראשונה, תהליך שבו אוכלוסיות תאי גזע שריר מבוגרות מתפקדות כמו תאים צעירים יותר. "הממצאים מזהים פגם טבוע בתאי גזע בשריר," היא אמרה. "המרגש ביותר הוא שאנחנו גילינו דרך להתגבר על הפגם. כתוצאה מכך, יש לנו יעד טיפולי חדש שיכול יום אחד לעזור לחולים אנושיים קשישים לתקן נזק לשרירים."

בלאו, פרופסור למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה ומנהלת מעבדת בקסטר לביולוגיה של תאי גזע, היא המחברת הראשית של מאמר המתאר את המחקר, שפורסם ב Nature Medicine.

מיקי שחם מבהיר, כי מאז שנת 1988, דפ טבורי הוא המקור המועדף לתאי גזע בטיפולים המטולוגיים ורפואה מחדשת /רגנרטיבית.

מחלות וטיפולים רבים באמצעות תאי גזע מדם טבורי ברפואה רגנרטיבית נחקרים ונוספים כל העת, דוגמת: אוטיזם, שיתוק מוחין, אלצהיימר, ראיה, לב, סוכרת, אורתופדיה ועוד.

החוקרים מצאו כי תאי גזע בשריר מבודד מעכבר בן 2 שנים, שווה ערך לכ 80 שנות חיי אדם, הם הציגו רמות גבוהות של פעילות במפל ביולוגי הנקרא מסלול kinase MAP p38. מסלול זה מעכב את ההתפשטות של תאי הגזע. כתוצאה מכך, למרות שרבים מתאי הגזע הבוגרים מתחלקים בתרבית וכתוצאה מכך המושבות קטנות מאוד ואינה מכילות תאי גזע רבים.

"שימוש בסמים כדי לחסום מסלול kinase MAP p38 בתאי גזע (בעת גידולם על הידרוג'ל שנקרא מטריצה ​​מיוחדת), אפשר להם להתחלק במהירות במעבדה למספר גדול של תאי גזע חדשים," אמר בלאו.

"הזדקנות היא סטוכסטית בתהליך מצטבר," אמר קוסגרוב. "אנחנו הראינו כי תאי גזע בשריר מאבדים בהדרגה את התפקוד שלהם במהלך הזדקנות. טיפול זה אינו מחזיר את הגלגל לאחור בתאי גזע לא מתפקדים. במקום זאת, הוא מגרה את תאי הגזע ברקמות שרירים בוגרים שעדיין פונקציונליים, להתחיל להתחלק ולחדש את עצמם."

החוקרים מצאו שכאשר הם מושתלים בחזרה לבעלי חיים, תאי הגזע שטופלו עוברים לנישות טבעיות שלהם ומספקים עתודת תאי גזע לטווח ארוך, לדרישות חוזרות ונשנות לתיקון שריר.

"בעכברים, אנחנו יכולים לקחת תאים מבוגרים ותוך 7 ימים מספרם גדל באופן דרמטי - פי 60 ולאחר מכן להחזיר אותם לשרירים שנפגעו בבעלי חיים כדי להקל על תיקונם" אמר בלאו.

בשנת 2010, מעבדתו של בלאו, פרסמה מחקר מראה כי תאי גזע בשריר גדלו על הידרוג'ל רך לשמור על ראשוניות. בניגוד לכך, תאי גזע בשריר שגדלו על בצלחות תרבית, הדרך הסטנדרטית לטפח תאים במעבדה, התמיינו במהירות אך עם פחות תאים שימושיים. ההבדל הוא כנראה עקב העובדה שהידרוג'ל הוא דומה לסביבת רקמת שריר שבתאי הגזע נמצאים באופן טבעי בהשוואה לפלסטיק נוקשה.

במחקר הנוכחי, החוקרים מצאו כי מיקוד kinase MAP p38 כדי לגרום להתרבית המהירה של תאי גזע פונקציונליים שנותרו מעכברים בוגרים, נדרש מצע הידרוג'ל. "התרופה בתוספת הידרוג'ל מגבירה את השיבוטים הקטנים, כך שהם עוברים פרץ של חטיבות חידוש," אמר גילברט. "לפיכך, ההתחדשות של האוכלוסייה מותנית בסינרגיה בין רמזים ביופיזיקליים וביוכימיים.

החוקרים בדקו את היכולת של אוכלוסיית תאי גזע שריר לתקן פגיעה בשרירים ולשחזר את הכוח בעכברים. הם חברו עם פרופסור ג'יימס ה 'קלארק מבית הספר להנדסה, שעצב את הדרך כדי למדוד את עוצמת השרירים בבעלי חיים עם פציעות שריר ולאחר מכן עברו טיפול בתאי גזע.

"הצלחנו להראות שהשתלה אוכלוסיית תאי גזע משריר תיקנה את הנזק והחזירה את הכוח לשרירים של עכברים בוגרים פצועים," אמר קוסגרוב. "חודשיים לאחר ההשתלה, שרירים אלו הציגו כוחות שווי ערך לשרירים צעירים, וללא כל פגע. זה היה הממצא המעודד ביותר."

מיקי שחם – ימשיך לעדכן את גולשי האתר בחידושי תאי הגזע והדם הטבורי – בכלל, ורפואה מחדשת /רפואה רגנרטיבית.

החוקרים מתכננים להמשיך את המחקר שלהם כדי לדעת אם טכניקה זו יכולה לשמש בבני אדם. "אם אנחנו יכולים לבודד את תאי גזע מאדם מבוגר, לחשוף אותם בתרבית לתנאים המתאימים כדי להצעיר אותם ולהעביר אותם בחזרה לאתר של פגיעה בשרירים, ייתכן שנוכל להשתמש בתאים של האדם עצמו על מנת לסייע להחלמה מטראומה או כדי למנוע ניוון שרירים מקומי וחולשה עקב עצמות שבורות," אמר בלאו. "זה פותח דרך חדשה לשפר את התיקון של שרירים ספציפיים בקשישים, בעיקר לאחר פציעה. הנתונים שלנו סוללים את הדרך לטיפול כזה בתאי גזע."