חוקרים: יתכן שבני אדם יוכלו להצמיח איברים מחדש - בעזרת חמצן

חמצן כשומר הסף של ההתחדשות

החוקרים השוו רקמות של גפיים שעברו כריתה בצפרדעים צעירות ובמיני עכברים עובריים, תוך שליטה מדויקת ברמות החמצן שסביבם. הם גילו כי כאשר החשיפה לחמצן ירדה - בדומה לתנאי המים שבהם חיים ראשני צפרדעים - תאי העכברים נעשו ניידים יותר, סגרו את הפצע במהירות ושינו את חילוף החומרים שלהם כך שידמו לתאי רגנרציה בצפרדעים.

במרכז הממצאים נמצא חלבון בשם HIF1A, שנחשב למפתח של תגובת התא למחסור בחמצן. בתנאים דלי חמצן, החלבון HIF1A מתייצב ומפעיל שורה של גנים האחראיים לצמיחה מחודשת. כאשר החוקרים גרמו באופן מלאכותי ל־HIF1A להתייצב גם בתנאים רגילים, התאים הגיבו כאילו היו בסביבה חסרת חמצן - והפעילו את אותן תוכניות גדילה. בנוסף, נמצאו שינויים כימיים בחלבון סוכך של ה־DNA, אותו חלבון המסייע להתפתחותתקינה של חלבונים אחרים, ששחררו את "בלמי" הגנים המעכבים חידוש רקמות.

מגיבור לאומי לנאשם: פרשת רוברטס-סמית' קורעת את אוסטרליה

דני שפיץ|13:08

הפער בין מינים

בצפרדעים, ובפרט בראשנים, תהליכי ההתחדשות התרחשו כמעט ללא תלות ברמות החמצן. הצפרדעים שומרות על פעילות יציבה של HIF1A משום שהן מבטאות פחות גנים שמכבים את התגובה להיפוקסיה (מחסור בחמצן). ניתוח גנטי רחב יותר שהשווה סלמנדרות, ראשני צפרדעים, עכברים ובני אדם, הראה דפוס עקבי: בעלי חיים המסוגלים להתחדש מציגים "חיישני חמצן" עדינים יותר, בעוד שבני אדם ויונקים פיתחו רגישות מוגברת שגורמת להפעלת מנגנוני תיקון צלקתיים - ולא רגנרטיביים - זמן קצר לאחר הפציעה.

צעד זהיר לקראת רפואה רגנרטיבית

החוקרים מדגישים כי המחקר אינו מבשר על גידול איברים אנושיים מחדש בזמן הקרוב, שכן מדובר בניסויים בתאי עוברי עכברים בלבד. עם זאת, הממצאים שופכים אור חדש על הגבול שבין תהליך ריפוי לצמיחה מחדש, ומרמזים כי מה שנדמה היה כקבוע עשוי להיות גמיש בהרבה.

"מצאנו כי ניתן להפעיל תכניות רגנרטיביות בתאי יונקים, והמחקר מתחיל לשרטט נתיב ברור ובדוק לקראת עידוד צמיחה מחדש של איברים ביונקים בוגרים," אמר אזתקין.

האפשרות שהמפתח לחדש איברים טמון לא בגנים חדשים אלא בשינוי תנאי הסביבה התאית - ובעיקר בחמצן - עשויה לפתוח עידן חדש בחקר הרפואה הרגנרטיבית.