מדהים: במכון ויצמן גידלו עוברי עכברים מחוץ לרחם

פריצת דרך דרמטית:מדעני מכון ויצמן למדע גידלו עוברי עכברים מחוץ לרחם – משלב השרשת הביצית המופרית ועד לשלבי התפתחות מתקדמים. המשמעויות לגבי העתיד הן לא פחות ממדהימות: אפשרות לעשות ילדים ללא נשים (תינוק ששני הוריו גברים) וכן אפשרות לייצר עוברים סינתטיים במעבדה כדי לקחת מהם איברים להשתלה.

על פי עורכי המחקר, השיטה החדשה לגידול עוברים מחוץ לרחם צפויה להוות כלי חסר תקדים בחקר ההתפתחות העוברית של יונקים.

במשך שבע שנים, באמצעות ניסוי וטעייה, כיוונון עדין ובדיקות חוזרות ונשנות, פיתחו במעבדתו של פרופ' חנא, המתמחה בתאי גזע עובריים, שיטה דו-שלבית המאפשרת לגדל עוברי עכברים תקינים מחוץ לרחם כבר משלבי ההיריון הראשוניים – מהשלב שבו העוברים הם לא יותר מאשר גוש אחיד של תאים זהים ועד לשלב שבו הם בעלי גוף מוגדר היטב ואיברים פנימיים.

"שלבים אלה הם החלק המסתורי והמעניין ביותר בהתפתחות העוברית. כעת, באמצעות השיטה החדשה, אנו יכולים להתבונן בשלבים אלה לפרטיהם ולבצע ניסויים שונים שלא היו אפשריים קודם לכן", אומר פרופ' חנא.

בשלב הראשון גידל צוות המחקר בהובלת אלחנדרו אגילרה, ד"ר ברנרדו אולדק, ד"ר ראדה מסארווה המנוחה, ד"ר נועה נוברשטרן וד"ר איתי מזאה, לשעבר תלמיד מחקר במעבדתו של פרופ' חנא וכיום חוקר במרכז הרפואי רמב"ם, עוברים בני כמה ימים – בשלב ההתפתחותי שבו הם מעין כדורים המורכבים מ-250 תאי גזע זהים.

המדענים הצליחו לגרום לכדורים אלה להשתרש במצע גידול מיוחד בתוך כלי מעבדה – בדומה לאופן שבו הם משתרשים בדופן הרחם. בכך הם הצליחו לחקות את השלב הראשון של ההתפתחות העוברית, שבמהלכו מכפיל העובר את גודלו פי כמה וכמה, בעודו מתמיין לשלוש שכבות של תאים: פנימית, אמצעית וחיצונית.

לאחר כיומיים – עם כניסתם של העוברים לשלב הבא שבו מתפתחים האיברים השונים – הם הועברו לתמיסת הזנה בכוסות מעבדה זעירות שהוצבו על-גבי גלגלים. בהיעדר זרימת דם מהאם לשליה, תנועת הגלגלים אפשרה ערבוב מתמיד של חומרי ההזנה שבתמיסה המקיפה את העוברים. בנוסף דאגו החוקרים לנטר ולווסת את הכמות והלחץ של החמצן והפחמן הדו-חמצני בכלי המעבדה.

"אם נותנים לעובר את התנאים הדרושים לו, הקוד הגנטי נכנס לפעולה ומפיל לבנה אחר לבנה בשרשרת הדומינו של התפתחות החיים", הוא מוסיף. "מטרתנו הייתה להצליח לשחזר תנאים אלה, כך שנוכל לצפות בזמן אמת באפקט הדומינו בפעולה". פרופ' חנא מסביר גם כי שיטה זו צפויה בין היתר להפחית את השימוש בחיות מעבדה, להוזיל עלויות ולהאיץ תהליכי מחקר בתחום הביולוגיה ההתפתחותית.

במחקרי המשך ינסו במעבדתו של פרופ' חנא לגדל את העוברים מחוץ לרחם כבר משלב אפס ולייצר לשם כך עוברים מלאכותיים מתאי גזע. כמו כן הם ינסו לרתום את השיטה שפיתחו כדי לבדוק מדוע הריונות כה רבים אינם נקלטים, כיצד תאי גזע מאבדים בהדרגה את אופיים ככל שמתקדם תהליך ההתמיינות ואילו תנאים בהריון עלולים להוביל להפרעות התפתחותיות.

במחקר השתתפו גם תום שני, שאדי טרזי, ג'ונתן ביירל, ולריה צ'וגייבה, ד"ר מוניף עיאש, שהד אשיוח'י, דאוד שיבאן, ניר ליבנת, ד"ר ליאור לסמן, סרגי ויוקוב ומירי זרביב מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון; ד"ר יונתן שטלצר, ד"ר יואח רייס וד"ר סאיפנג צ'נג מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון; ד"ר יוסף אדדי וד"ר הדס קרן-שאול מהמחלקה לתשתיות מחקר מדעי החיים במכון; ד"ר נדיר גאנם וחן איצקוביץ מהמרכז הרפואי רמב"ם; ד"ר שרון סלומוביץ' מהטכניון, ורענן שלמה מארד טכנולוגיות