חוקרים מאוניברסיטת קיימברידג' הצליחו להפוך תאי עור של אישה בת 53 לכאלה המשתווים לתאי אישה כבת 23. הם מקווים שיוכלו להפעיל את תהליך ההצערה הזה על תאים מאיברים נוספים בגוף. החוקרים הצליחו "לתכנת מחדש" את התאים כדי שיהיו צעירים יותר ביולוגית, תוך שימור חלק מהפונקציונליות שהופכת אותם לתאי עור מלכתחילה.
ראש הצוות, פרופ' וולף רייק, הסביר ל-BBC כי התקווה היא להשתמש באותה הטכניקה בהמשך כדי לאפשר לאנשים לחיות בריא וטוב יותר - יותר זמן. "חלמנו שנים על יכולת כזו. מחלות נפוצות רבות מחמירות עם הגיל, והמחשבה שכך נוכל לעזור להם - היא מאוד מרגשת", ציין פרופ' רייק. הטיפול במחלות הקשורות בגיל, כמו סוכרת, מחלות לב שונות, אלצהיימר והפרעות נוירולוגיות נוספות עשוי להשתפר בעתיד הודות לממצאים, כמו גם יכולתינו למנוע את הופעתן של המחלות מלכתחילה - או לפחות לדחות אותה.
טכניקה זהה לכבשה דולי
הטכנולוגיה שבה השתמשו החוקרים מבוססת על הטכניקות שבהן השתמשו כדי ליצור את הכבשה דולי, לפני יותר מ-25 שנים. אז פיתחו החוקרים ממכון רוזלין באדינבורו שיטה לפתח עובר מתאי בלוטת חלב. גם אז, המטרה לא הייתה לשכפל כבשה, אלא ליצור בהצלחה תאי גזע עובריים. הם קיוו שאלה יוכלו בעתיד לשמש בסיס ליצירת רקמות שיאפשרו החלפה של איברים פגומים, כמו רקמת שריר, סחוס, ואף עצבים. אותה השיטה אף השתכללה והפכה פשוטה יותר בזכות פרופ' שיניה יאמאנקה מאוניברסיטת קיוטו.
השיטה החדשה שפיתח, IPS, היא בעצם יצירת תאי גזע פלוריפוטנטים מושרים - תאים שאכן יכולים להפוך לכל סוג של תאי איברים בגוף. אותה שיטה זיכתה אותו ואת שותפו, סיר ג'ון גורדון, בפרס נובל בשנת 2012 - ועליה התבססו החוקרים מקיימברידג'. כחלק ממנה, מוסיפים כימיקלים לתאים בוגרים, ובתום השרייתם שנמשכת 50 יום - התאים מאבדים מזהותם הספציפית והופכים לתאי גזע.
השיטה החדשה, "תכנות מחדש של שלב ההבשלה", אורכת 13 ימים בלבד, בהשוואה ל-50 הימים של שיטת פרופ' יאמאנקה. התהליך למעשה נעצר לפני ההגעה לשלב תאי הגזע, מה שמאפשר לתאים לשמר את הזהות והפונקציונליות המקורית שלהם. גילם הביולוגי של התאים נבדק תוך שימוש בכמה שיטות, כמו שעון אפיגנטי - תהליך זיהוי של פרופיל כימי שמצביע על גיל, וטרנסקריפטום - קריאת גנים על ידי תאים.
"הליכה אחורה בזמן"
ייצור קולגן הוא פעילות מרכזית של תאי העור, חלק בלתי נפרד משמירה על מבנה הרקמה, האלסטיות שלה, והיכולת שלה להחלים מפציעה. התאים שהתקבלו בניסוי הציגו פעילות מרשימה של ייצור קולגן, אפילו יותר מתאי העור הרגילים שנכללו בניסוי בתור בקרה. בתוך כך, יכולתם של התאים החדשים להחלים מפציעה נמדדה כגבוהה אף יותר מזו של תאי העור הרגילים.
"הוכחנו שתאים יכולים לעבור תהליך 'הצערה' מבלי לאבד את היכולת והפעילות המאפיינות אותם", הסבירה הדוקטורנטית דילג'ית גיל, מצוות החוקרים. "העובדה שראינו 'הליכה אחורה בזמן' של אינדיקטורים של זקנה בגנים, כאלה שקשורים למחלות, היא מה שמבטיח כל כך בעתיד של העבודה הזו".
נכון להיום, המדענים עדיין לא מבינים לגמרי את המנגנון שעומד מאחורי התהליך שהם עצמם הצליחו להביא למימושו. אבל הם מאמינים כי קטעי מפתח מהגנום - אלה שקובעים את זהות התא - מסוגלים לחמוק מהשפעות התכנות, וכך נותרים ללא פגע.
"בסופו של דבר יתכן שנצליח לזהות גנים שמתחדשים ללא תכנות מחדש כלל, ולטרגט אותם כדי להפחית בסימני הגיל", טען פרופ' רייק. "יש כאן הבטחה גדולה לגילויים חדשים, ופתח לאופק טיפולי משמעותי וחשוב". עם זאת, רייק הוסיף כי העבודה בתחום נמצאת השלב מוקדם מאוד, וישנם כמה מכשולים מדעיים שצריך להתגבר עליהם ביציאה מהמעבדה ובדרך אל הקליניקה. השלב הראשון, ההוכחה כי הצערת תאים היא אפשרית - הוא צעד קריטי בכך: "אני זוכר את הרגע שבו ראיתי שחלק מהתאים היו צעירים ב-30 שנה מגילם הכרונולוגי. זה היה יום מאוד מרגש".
"הטכניקה הזו נוסתה כבר על עכברים מהונדסים גנטית, ואף על תאי לבלב אנושיים, מה שמעודד בהקשר של טיפול בסוכרת", ציינה פרופ' מלאני וולהאם, יושבת ראש המועצה למחקר ביולוגי וביוטכנולוגי. מנגד, פרופ' לובל-באדג', ביולוג ממכון קריק בלונדון, סבר כי המשוכות העומדות בפני הצוות בדרך ליישום התובנות המחקריות על בני אדם הן גדולות ורבות: "יתכן מאוד שסוגים שונים של תאים ידרשו תנאים שונים להצלחה, ובזה יהיה קשה לשלוט".
אחד האתגרים העיקריים מגולם בכך ששיטת ה-IPS מעלה את הסיכון לסרטן. אבל, פרופ' רייק בטוח שהצוות שלו יצליח למצוא שיטה חלופית ובטוחה יותר. בהמשך, הוא ושותפיו מקווים להיות מסוגלים לשפר את איכות חיי המטופלים, גם בגילים מתקדמים. מטיפול יעיל בפציעות עור, דרך חיזוק המערכת החיסונית, טיפול ברקמות שריר וכבד, ועד לחידוש תאי דם.
פרופ' רייק מצידו אף הסביר כי לא מן הנמנע שגישה כוללת יותר תשאף לייצר מעין סרום אנטי-אייג'ינג, שייתן מענה הוליסטי למגוון אותותיו של הגיל בגוף. אולם, כפי שציין פרופ' לאבל-באדג', בשלב זה, בהתחשב במורכבות העניין ובכך שמדובר בשלב ראשוני מאוד - האפשרות הזו נכון להיום היא בגדר השערה.