תתכוננו לעמוד על הרגליים

צוות מחקר ישראלי בהובלת פרופ’ טל דביר ממרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית, ראש מרכז הננו-טכנולוגיה באוניברסיטת תל אביב והמדען הראשי של חברת הביוטק מטריסלף, הצליח לגדל לראשונה בעולם שתל של חוט שדרה אנושי במעבדה. השתל נועד להשתלב בחוט השדרה הפגוע של מטופלים משותקים, ולהחזיר להם את היכולת לנוע. מדובר באחת מפריצות הדרך החשובות ביותר ברפואה הרגנרטיבית, שיכולה לשנות את חייהם של מיליוני אנשים ברחבי העולם. כעת, לאחר שמשרד הבריאות אישר את התקדמות הניסוי לבני אדם, החוקרים אופטימיים מתמיד ולדבריהם יוכלו מטופלים לזכות ביכולת התנועה בתוך כשנה.

הניתוח המתוכנן להשתלת חוט שדרה אנושי מסמן שלב נוסף בתהליך שהחל לפני כשלוש שנים, כאשר במעבדתו של פרופ’ דביר באוניברסיטת תל אביב הצליחו לראשונה להנדס חוט שדרה אנושי תלת־ממדי מותאם אישית במעבדה. הממצאים פורצי הדרך פורסמו בכתב העת היוקרתי Advanced Science והראו כי עכברים שסבלו משיתוק כרוני והושתלו בהם השתלים המהונדסים החלו ללכת מחדש.

בעקבות ההצלחה, עברה הטכנולוגיה לפיתוח יישומי בחברת מטריסלף, שהוקמה בשנת 2019 על בסיס הטכנולוגיה המהפכנית להנדסת איברים שפותחה באוניברסיטת תל אביב על ידי פרופ’ דביר וצוותו, במסגרת הסכם רישוי עם רמות, חברת המסחור של האוניברסיטה. מנכ"ל החברה הוא גיל חכים, פרופ’ דביר ייסד את מטריסלף יחד עם ד"ר אלון סיני, והפיתוח המדעי מובל על ידי ד"ר תמר הראל־אדר וצוותה.

לחדש באופן מלאכותי את חוט השדרה

חוט השדרה בנוי מתאי עצב שמעבירים אותות חשמליים מהמוח לכל חלקי הגוף. ההחלטות מתקבלות במוח, האות החשמלי עובר דרכו לחוט השדרה, ומשם יוצאים נוירונים שמפעילים את השרירים. כאשר חוט השדרה נקרע בעקבות טראומה - תאונת דרכים, נפילה או פציעה צבאית - השרשרת הזאת נקטעת. אפשר לדמיין זאת כמו כבל חשמל שנחתך: כשהחלקים אינם מחוברים, האות לא עובר, והאדם מאבד את היכולת לשלוט בשריריו מעבר לפגיעה.

הבעיה הגדולה היא שחוט השדרה כמעט ואינו מסוגל להתחדש. הנוירונים אינם מתחלקים או מתחדשים כמו תאי עור; הם דומים יותר לתאי לב: ברגע שנגרם נזק, הגוף מתקשה לשקם אותו. לכן, הנזק שנגרם נשאר, ולעיתים מחמיר עד שהוא מתייצב ברמה משמעותית - מספיק כדי לגרום לשיתוק ממושך או קבוע.

השתל הייחודי מיוצר מתאי דם שנלקחים מהמטופל עצמו ומתוכנתים מחדש בהנדסה גנטית להיות תאי גזע, שהם תאים ייחודיים שמסוגלים להתפתח לסוגי רקמות שונים. התאים משתלבים בג’ל ביולוגי שמחקה את סביבת חוט השדרה בזמן ההתפתחות העוברית, וכך נוצרת "תשתית" טבעית שמסייעת לחידוש הקשרים העצביים.

לדברי החוקרים, הדגש על התאמה אישית חשוב במיוחד מאחר שמדובר בתאים של המטופל עצמו, וכך הסיכון לדחייה חיסונית קטן מאוד, מה שמגביר את סיכויי ההצלחה של השיקום. פרופ' דביר מסביר: "כשמדובר ברקמות שמעבירות סיגנל חשמלי, הן חייבות להיות רקמות מותאמות אישית. ברגע שהן מגיעות ממקור אחר ונשתיל אותן, עלולה להיווצר תגובה של מערכת החיסון. הגוף לא מכיר את אותם תאים, ואז גם אם הרקמה טובה, המערכת החיסונית יוצרת שכבה סביב השתל, שכבה פיברוטית שמורכבת מקולגן וחומרים נוספים. הבעיה היא שהשכבה הזו מפריעה לסיגנל החשמלי לעבור. זה קורה כמעט בכל שתל שאנחנו מכניסים לגוף – שתלי חזה, קוצבי לב. אבל כשמדובר ברקמה שצריכה להעביר חשמל, השכבה הזו מבודדת ופוגעת בתפקוד".

השלב הבא הוא ליצור מהתאים החדשים רקמה שלמה, תהליך שלוקח כחודש. "תאים בודדים, אפילו נוירונים מצוינים, לא יהפכו לרקמה כשמזריקים אותם, הם פשוט לא ישרדו. הם חייבים להיות מסודרים ומאורגנים", מסביר פרופ' דביר. כדי להימנע מכך, החוקרים מפרידים מרקמת השומן של המטופל חומרים כמו קולגנים וסוכרים, ובונים על בסיסם ג’ל מיוחד. "בג’ל הזה, שמותאם אישית כמו התאים עצמם, אנחנו מכניסים את תאי הגזע העובריים ומחקים את ההתפתחות הטבעית של חוט השדרה".

השלב הבא הוא ליצור מהתאים החדשים רקמה שלמה. "תאים בודדים, אפילו נוירונים מצוינים, לא יהפכו לרקמה כשמזריקים אותם, הם פשוט לא ישרדו. הם חייבים להיות מסודרים ומאורגנים", מסביר פרופ' דביר. כדי להימנע מכך, החוקרים מפרידים מרקמת השומן של המטופל חומרים כמו קולגנים וסוכרים, ובונים על בסיסם ג’ל מיוחד. "בג’ל הזה, שמותאם אישית כמו התאים עצמם, אנחנו מכניסים את תאי הגזע העובריים ומחקים את ההתפתחות הטבעית של חוט השדרה".

ואז נותנים להם לגדול. תוך כחודש קורה הקסם, נוצרת רקמה תלת-ממדית שאפשר להשתילה למטופל באזור הפגוע.

תתכוננו לקום על הרגליים

בבדיקות שנעשו על בעלי חיים התקבלו תוצאות מעודדות במיוחד: חיות שסבלו משיתוק חמור הצליחו להניע שוב את רגליהן, וחלקן אף חזרו ללכת כמעט באופן מלא. משמעות התוצאות הללו היא שהשתל מצליח לשקם חלק מהקשרים העצביים שנפגעו ולשחזר את העברת האותות מהמוח לשרירים. ממצאים אלה מצביעים על פוטנציאל אמיתי לשיקום תפקודי גם במקרים שנחשבו עד היום לבלתי הפיכים.

כעת ניצב המחקר בפני השלב המרגש ביותר - ניסוי קליני ראשון בבני אדם. הצוות כבר הציג את תוצאותיו למשרד הבריאות, ולאחר בחינה קפדנית התקבל אישור עקרוני לערוך ניסוי חמלה בקרב שמונה מטופלים. פרופ’ דביר מדגיש כי המטופל הראשון יהיה ישראלי: "הטכנולוגיה פותחה כאן, ואני סומך על המנתחים בישראל שיעשו זאת בדרך הטובה ביותר." לאחרונה התקבל גם אישור נוסף להתחיל את שלב איסוף הדם, שיתבצע ברגע שייבחר המטופל המתאים.

בשלב הראשון הניסוי יכלול מטופלים עם פציעות טריות שהשיתוק שלהם נמשך עד כשנה, ולא מקרים קשים שבהם הפגיעה היא ארוכת שנים. "אנחנו רוצים להתחיל בהדרגה, כדי לוודא שהטיפול בטוח ויעיל," מסביר פרופ’ דביר. בהמשך, אם יוכח שהטכנולוגיה עובדת והתוצאות יהיו הדרך לשימוש רחב בה עשויה להיות קצרה בהרבה ממה שנדמה, והיא צפויה להתאים לכלל האנשים הסובלים משיתוק, ללא תלות בגיל או במשך הזמן מאז הפציעה.

"הישג זה מסמן את המעבר ממחקר פורץ דרך לטיפול במטופלים", אומר גיל חכים, מנכ"ל מטריסלף. "בפעם הראשונה אנו מתרגמים שנים של עבודה מוצלחת בפרה־קליניקה לפרוצדורה רפואית עבור אנשים עם שיתוק. השיטה שלנו, שמשתמשת בתאים של המטופל עצמו ליצירת חוט שדרה חדש, מבטלת סיכוני בטיחות מרכזיים וממקמת את מטריסלף בחזית הרפואה הרגנרטיבית. אם נצליח, הטיפול עשוי להגדיר סטנדרט חדש בתחום תיקון חוט השדרה – תחום רפואי שמוערך בשוק עולמי של עשרות מיליארדי דולרים, ושעד היום לא נמצא לו פתרון יעיל. זהו לא רק הישג מדעי אלא נקודת מפנה עבור מטריסלף, צעד ראשון בדרך לשינוי תחום ברפואה שנחשב עד כה לבלתי ניתן לטיפול. אנו גאים בכך שישראל מובילה את המהלך הגלובלי הזה ומחויבים להביא את החידוש הזה למטופלים ברחבי העולם".