• יו"ר החברה: פרופ' רן בליצר
  • מזכיר וועד החברה: ד"ר יורם וולף
  • גזבר החברה: ד"ר יעקב דרייהר
  • מתאמת פעילות החברה: מלי קושא
חדשות

בטכניון וברמב"ם פיתחו מודל הבודק השפעת תרופות על הפרעות קצב לב

הרקמה שפותחה בעבודה זו תאפשר לבדוק במעבדה את המנגנונים העומדים בבסיס התפתחות הפרעות קצב לב ואת ההשפעות של טיפול חשמלי, תרופתי, גנטי ואחר

מודל לבדיקת השפעת תרופות על הפרעות קצב לב. צילום: הטכניון

מודל חדש לבדיקת השפעתן של תרופות על הפרעות מורכבות בקצב הלב פותח על ידי צוות של המרכז הרפואי רמב"ם והפקולטה לרפואה בטכניון. המודל מבוסס על רקמת לב שפותחה מתאי גזע מושרים.

בראש צוות המחקר עמד פרופ' ליאור גפשטיין, מנהל המערך הקרדיולוגי ברמב"ם וחבר סגל בפקולטה לרפואה של הטכניון. דו"ח על הפיתוח פורסם בחודש יוני ב-Stem Cell Reports.

פרופ' גפשטיין מסר את הפרטים הבאים: "הפרעת קצב (Arrhythmia) היא משפחה של הפרעות לב מסכנות חיים. הפרעות קצב נובעות משיבוש בתפקוד החשמלי או המבני של שריר הלב ומושפעות מגורמים גנטיים וסביבתיים כאחד. תרופות הן גורם סביבתי שכזה ותרופות מסוימות שאושרו נפסלו לאחר שנמצא שהן גורמות להפרעות קצב מסוכנות.

"בטיפול בהפרעות קצב משולבים כיום תרופות, צריבה של מוקד הפרעת הקצב והשתלת התקנים חשמליים - קוצב לב ודיפיברילטור. כדי לפתח טיפולים יעילים יותר ופולשניים פחות להפרעות קצב דרושים מודלים מחקריים חדשניים. המודל שפיתח הצוות עשה שימוש ברקמת לב אנושית המדמה את המצב הקליני".

פרופ' גפשטיין, מנהל המערך הקרדיולוגי ברמב"ם

מעבדתו של פרופ' גפשטיין היתה מהראשונות בעולם בייצור תאי לב אנושיים ממקור של תאי גזע עובריים ותאי גזע מושרים. תאי הגזע המושרים נלקחו מהחולה (למשל מהעור), עברו תהליך מעבדתי שהופך אותם לתאי גזע ייחודיים – תאי לב, תאי עצם וכיו"ב. מחקריו של פרופ' גפשטיין הדגימו את יישימותם של תאי הלב שהופקו בדרך זאת למגוון מטרות ובהן רפואה רגנרטיבית – כלומר שיקום רקמות הלב כטיפול באי ספיקת לב ויצירת קוצב ביולוגי כחלופה לקוצבים חשמליים. תאי גזע מושרים עשויים לשמש גם כמודלים לחקר מחלות גנטיות וכפלטפורמה לפיתוח תרופות ולבדיקתן.

גם תאי הלב המרכיבים את הרקמה הנוכחית מבוססים על שימוש בטכנולוגיית ה-hiPSC (תאי גזע פלורי-פוטנטיים מושרים). פיתוח טכנולוגיה זו זיכה את פרופ' שיניה ימנאקה היפני בפרס נובל ברפואה לשנת 2012. מאז השתכללה טכנולוגיה זאת הודות לעבודותיהם של חוקרים רבים ובהם גם פרופ' גפשטיין.

"בתהליך hiPSC", הוסיף פרופ' גפשטיין, "נלקחים מהמטופל תאים בוגרים - תאי עור או תאי דם - שעוברים 'תכנות מחדש' במעין מנהרת זמן תאית'. כך הם מוחזרים למצב של תאי אב המזכירים ביצית מופרית (או תאי גזע עובריים). בהמשך ממוינים תאי הגזע המושרים חזרה לרקמה הרצויה, ובמקרה זה לתאי שריר הלב. לרקמות שיוצרו בשיטה זו יתרון משמעותי לשם השתלה: הן אינן נדחות על ידי המערכת החיסונית של המטופל שכן מקורן בתאי המטופל עצמו ולא בתאים של תורם".

בעבודות קודמות שביצע פרופ' גפשטיין הודגמה היכולת ליצור תאי לב ממקור תאי גזע מושרים מחולים עם הפרעות קצב על רקע גנטי. תאי הלב המתקבלים, בדומה ללב החולה, מפתחים הפרעות קצב ברמת התא הבודד.

הסטודנטים נעים שאהין ואסעד שיטי, שערכו את הניסוי בהנחיית פרופ' גפשטיין יחד עם צוות המעבדה, יצרו הפרעות קצב ברמת הרקמה.

פרופ' גפשטיין: "זהו כבר צעד משמעותי, מאחר שמרבית הפרעות הקצב בחולים - כמו פרפור עליות או הפרעות קצב חדריות - אינן יכולות להתפתח ברמת התא הבודד אלא רק ברמת הרקמה".

הרקמה שפותחה בעבודה זו מכילה מיליוני תאי לב ותאפשר לבדוק במעבדה את המנגנונים העומדים בבסיס התפתחות הפרעות קצב לבביות וכאמור את ההשפעות של טיפולים שונים על הפרעות אלו.

פרופ' גפשטיין: "הרקמה שפיתחנו בעבודה זאת היא יריעה דו מימדית. אנחנו מקווים שבעתיד הקרוב נפתח גם רקמה תלת מימדית. היריעה שפותחה מתחילה לפעום באופן ספונטני, כפי שראינו במודלים קודמים. כאן נוצרה הפרעת קצב יזומה בצורת רוטור (או גל ספירלי), המזכירה בצורתה סערת הוריקן. כך ניתן לבדוק עליה את השפעותיו של כל טיפול שהוא".

במחקר הנוכחי שולבו שלושה מרכיבים: תהליך התמיינות מכוון של תאי הגזע המושרים לשם יצירת תאי לב אנושיים ביעילות גבוהה (נוצרו עשרות מיליוני תאי לב ביעילות של מעל 90%); יצירת רקמה דו מימדית אחידה, פעילה חשמלית, מהתאים הללו והשריה של הפרעת הקצב; וכן ניטור מדויק של הפעילות החשמלית ברחבי הרקמה. הניטור נעשה במצלמה רגישה ומהירה ובחיישן פלורוסצנטי ביולוגי המדווח על שינויי מתח ברקמה.

המודל חדשני מאפשר לבדוק השפעות של טיפול חשמלי, תרופתי, גנטי ואחר. רקמות המודל זהות בתכונותיהן הגנטיות לרקמות של המטופל ממנו נלקחו התאים הבוגרים בתחילת התהליך. לכן, הניסוי משקף את תפקוד רקמת הלב האמיתית של החולה.

"בחנו מנגנונים שונים שאחראים על יצירת הפרעות קצב בלב. לדוגמה: הצלחנו לשפוך אור על המנגנונים שבהם תרופות שונות עלולות לגרום לתופעות לוואי ובהן הפרעות קצב מורכבות ולבחון טיפולים אפשריים להפרעות אלו.

"גישה זו תאפשר בעתיד לחברות תרופות לסרוק תרופות בשלב מאוד התחלתי של תהליך הפיתוח – מה שימנע השקעה בפיתוח תרופות בעלות תופעות לוואי מסוכנות. בכך גם תשתפר בטיחות התרופות היוצאות לשוק".

נושאים קשורים:  הפרעות קצב לב,  פרפור לב,  טכנולוגיית ה-hiPSC,  תאי גזע,  תאי גזע פלורי-פוטנטיים מושרים,  חדשות,  פרופ' ליאור גפשטיין,  הפקולטה לרפואה בטכניון,  המערך הקרדיולוגי ברמב"ם
תגובות