"מעטפת הסוואה" לתאי לבלב שמרה על איזון הסוכר יותר מ-100 ימים

מעטפת דקה במיוחד שמחקה את המעטפת הטבעית של ביצית הצליחה להגן על איי לבלב מושתלים מפני מערכת החיסון, בלי לחסום מעבר של גלוקוז, חמצן ואינסולין. כך עולה ממחקר שפורסם (14.8.26) ב-Nature Biomedical Engineering ונערך באוניברסיטת פנסילבניה סטייט.

החוקרים פיתחו שכבה המכונה BZP - קיצור של biomimetic zona pellucida - בהשראת ה"זונה פלוסידה", מעטפת החלבונים המקיפה באופן טבעי את הביצית. השכבה שנוצרה סביב התאים הייתה בעובי של כ-20 מיקרומטר בלבד, הרבה פחות מעובייה של שערה אנושית, והיא נבנתה ישירות על פני התא או צבר התאים.

למה דווקא מעטפת דקה

אחת הבעיות בשיטות קודמות לעטיפת תאים הייתה שהקפסולות היו עבות יחסית. ככל שהמרחק בין התא לסביבה גדול יותר, כך גלוקוז, חמצן וחומרי מזון צריכים לעבור דרך ארוכה יותר, וגם האינסולין שמופרש מהתא צריך לעבור מרחק גדול יותר בדרך החוצה.

הגישה החדשה מנסה לפתור בדיוק את הבעיה הזאת. שכבת ה-BZP נוצרת בצמוד לפני השטח של האיים, ובמאמר דווח על יעילות עטיפה של 100% בלי לפגוע בחיות התאים או בתפקודם. תהליך העטיפה עצמו מתבצע בתנאים פיזיולוגיים, ללא טיפות וללא חשיפה לתנאים קשים שעלולים לפגוע בתאים.

רמת הסוכר חזרה לטווח תקין בתוך כשבוע

החוקרים השתילו את איי הלבלב המצופים בעכברים סוכרתיים בעלי מערכת חיסון תקינה. בתוך כשבוע רמת הסוכר חזרה לטווח תקין, ורוב העכברים נותרו מאוזנים יותר מ-100 ימים בלי צורך בטיפול מדכא חיסון מתמשך. לעומת זאת, איים שלא צופו שרדו ללא דיכוי חיסוני זמן קצר בהרבה.

המשמעות האפשרית ברורה: השתלת איי לבלב יכולה עקרונית להחזיר לגוף יכולת לייצר אינסולין, אבל מערכת החיסון מזהה את התאים המושתלים כזרים ותוקפת אותם. כיום אחת הדרכים למנוע זאת היא דיכוי ממושך של מערכת החיסון, שמעלה בין היתר את הסיכון לזיהומים ולתופעות לוואי נוספות. מעטפת פיזית שמגינה על התאים בלי להחליש את כל מערכת החיסון עשויה לפתור חלק מהבעיה הזאת.

שמונה שנים לפיתוח שכבה בעובי 20 מיקרומטר

לפי אוניברסיטת פנסילבניה סטייט, פיתוח השיטה ארך כשמונה שנים. האתגר היה ליצור שכבה דקה מאוד שגם תיצמד למשטח המעוגל של תאים או צברי תאים, גם תישאר יציבה וגם לא תפגע בפעילותם. החוקרים השתמשו בזיהוי מולקולרי מבוסס אפטמרים ובתהליך של הצלבה והקשחה כדי ליצור את המעטפת.

החידוש לכן אינו עצם הרעיון לעטוף איי לבלב בהידרוג'ל - גישות כאלה נחקרות כבר שנים - אלא הניסיון לחקות את המבנה האולטרה-דק והקשיח של המעטפת הטבעית של הביצית וליישם אותו על תאים טיפוליים.

למה זה מעניין גם בישראל

המחקר רלוונטי במיוחד לסוכרת מסוג 1, שבה מערכת החיסון פוגעת בתאי הבטא בלבלב שמייצרים אינסולין. בשנים האחרונות נרשמו התקדמויות משמעותיות בטיפולים שמחליפים תאי בטא או איי לבלב, אבל אחת המגבלות המרכזיות נותרה הצורך להגן על התאים החדשים ממערכת החיסון.

אם יהיה אפשר לעשות זאת באמצעות מעטפת דקה במקום טיפול מערכתי שמדכא את החיסון, המשמעות עשויה להיות גדולה - לא רק עבור סוכרת, אלא גם עבור טיפולים תאיים אחרים שבהם רוצים להשתיל תאים בלי שהם יידחו.

עדיין רחוק מטיפול בבני אדם

זהו מחקר בעכברים בלבד. יותר מ-100 ימים של איזון סוכר בעכבר אינם מעידים שהמעטפת תוכל להחזיק מעמד במשך שנים בגוף האדם. עדיין צריך לבדוק אם עם הזמן נוצרת סביבה תגובה דלקתית, אם מופיעה רקמת צלקת סביב התאים ואם אספקת החמצן נשארת מספקת גם בהשתלות גדולות יותר.

גם החוקרים עצמם מציינים שהשלב הבא הוא לבדוק כמה זמן ההגנה נמשכת ולשכלל את המערכת לפני מעבר אפשרי לניסויים קליניים. כלומר, אין כאן עדיין "תרופה לסוכרת בלי דיכוי חיסוני", אלא הוכחת היתכנות חזקה יחסית במודל של בעלי חיים.

יש גם עניין מסחרי שראוי לציין: יונג וואנג וקיונגסן לי רשומים כממציאים בבקשת פטנט בינלאומית הקשורה לעבודה, שהוגשה בידי פנסילבניה סטייט. שאר המחברים הצהירו שאין להם ניגודי עניינים. המימון הגיע בין היתר מאוניברסיטת פנסילבניה סטייט ומהמכונים הלאומיים לבריאות בארה"ב.

החידוש המרכזי הוא אפוא לא עצם עטיפת תאי הלבלב, אלא מעטפת דקה במיוחד שמחקה מבנה טבעי, מאפשרת לתאים להמשיך לתפקד ובמקביל הצליחה להגן עליהם מפני מערכת חיסון פעילה לאורך יותר מ-100 ימים בעכברים.