מערכת החיסון שלנו בנויה לזהות איומים ולהילחם בהם. היא יודעת לתקוף נגיפים, חיידקים ותאים סרטניים, אך באותה מידה היא גם אמורה לדעת מתי לעצור. כאשר מנגנוני הבקרה הללו משתבשים, עלולות להתפתח מחלות אוטואימוניות שבהן הגוף תוקף את עצמו, או מצבים דלקתיים כרוניים שפוגעים ברקמות בריאות.
במשך שנים רבות התבססו הטיפולים במחלות אלה על דיכוי רחב של מערכת החיסון. גישות אלה עשויות לסייע בשליטה במחלה, אך במקרים רבים הן פוגעות גם ביכולת ההגנה הטבעית של הגוף. לכן, בשנים האחרונות גובר העניין בפיתוח טיפולים שיוכלו לפעול באופן ממוקד יותר.
ד"ר הדס ויינשטיין-מרום, ראש המעבדה לאימונותרפיה תאית וביולוגיה סינתטית, מרצה בכירה וראש מסלול קדם רפואה באשכול למדעי הטבע והחיים בתל חי אוניברסיטת קריית שמונה בגליל, עוסקת בדיוק באתגר הזה. המעבדה שלה מפתחת תאי חיסון רגולטוריים מהונדסים שנועדו לסייע בהשבת האיזון למערכת החיסון במצבים שבהם היא פועלת נגד הגוף עצמו.
"אחת הבעיות המרכזיות בתחום היא שתאים רגולטוריים לא תמיד שומרים על תפקידם לאורך זמן, במיוחד בסביבה דלקתית", מסבירה ד"ר ויינשטיין-מרום. "אנחנו מנסים לפתח תאים יציבים יותר, שיוכלו להמשיך לבצע את הפעילות הרגולטורית שלהם גם בתנאים מורכבים".
הטכנולוגיה שפיתחה המעבדה מבוססת על הנדסה גנטית של תאי T רגולטוריים מסוג Tr1, תאים שתפקידם הטבעי הוא לרסן תגובות חיסוניות עודפות. באמצעות שינוי גנטי ממוקד, החוקרים מעניקים לתאים תכונות שמסייעות להם לשמור על פעילותם לאורך זמן ומאפשרות לכוון אותם למטרות טיפוליות מוגדרות.
לדברי ד"ר ויינשטיין - מרום, אחד המרכיבים המרכזיים בפיתוח הוא שימוש בגרסה מעוגנת לממברנה של IL-10, מולקולה אנטי־דלקתית המוכרת היטב למערכת החיסון. "במקום להסתמך על הפרשה חופשית של המולקולה, אנחנו משלבים אותה כחלק מהתא עצמו. כך ניתן לקבל אוכלוסייה יציבה ואחידה יותר של תאים רגולטוריים", היא אומרת.
במקביל, עובדים במעבדה על שילוב רכיבים נוספים שיאפשרו בעתיד לכוון את פעילות התאים לאתרים ספציפיים בגוף. גישה זו עשויה לאפשר התאמה של אותה פלטפורמה למגוון רחב של מחלות ואינדיקציות רפואיות.
מהחזית המדעית לטיפול בסרטן
המחקר הנוכחי נשען על ניסיון שנצבר במעבדה של ד"ר ויינשטיין - מרום במשך שנים בתחום האימונותרפיה התאית. חלק מהטכנולוגיות שפותחו במקור לטיפול בסרטן משמשות כיום בסיס גם לפיתוח תאים רגולטוריים המיועדים לטיפול במחלות אוטואימוניות ודלקתיות.
"הגעתי לתחום מהעולם של הנדסת תאי T נגד סרטן", אומרת ד"ר ויינשטיין - מרום. "במהלך השנים פיתחנו כלים שמאפשרים לשפר את הזיהוי והתפקוד של תאי מערכת החיסון כנגד סרטן. בשלב מסוים עלתה השאלה האם אפשר להשתמש באותם עקרונות הנדסיים כדי לא רק להגביר פעילות חיסונית, אלא גם לרסן אותה כאשר היא פועלת בצורה לא נכונה".
לדבריה, התשובה לשאלה הזו הובילה לפיתוח פלטפורמה חדשה של תאים רגולטוריים מהונדסים. כיום נבחנות האפשרויות ליישם אותה במגוון תחומים, ביניהם סוכרת מסוג 1, מחלות מעי דלקתיות, טרשת נפוצה והשתלות איברים.
הטכנולוגיה מוגנת באמצעות מספר משפחות פטנטים בינלאומיות, ומיגל - החברת הכלכלית יישומית של האוניברסיטה - פועלת לקידום שיתופי פעולה עם גורמים אקדמיים, רפואיים ותעשייתיים לצורך המשך הפיתוח והבאתה לשלבים מתקדמים יותר.
מפתחים את העתיד: הצצה למחקרים ישומיים נוספים
הפריצה המדעית במעבדתה של ד"ר וינשטיין היא רק דוגמה אחת לעשייה הענפה שמתרחשת באוניברסיטת תל חי ומקודמת על ידי מיגל החברה הכלכלית יישומית של האוניברסיטה, במטרה לתת מענה טכנולוגי רחב לאתגרים רפואיים מורכבים.
כך לדוגמה מחקר פורץ דרך בהובלת ד"ר דורית אבני, העומדת בראש קבוצת המחקר למודולציה חיסונית וביו- תרכובות, מציג גישה חדשנית לפתרון מחלות כרוניות. המחקר כולל העמקת הידע לגבי המנגנונים המעורבים במחלות כרוניות ופיתוח תרכובות חדשות ממקורות ברי־קיימא, כגון אצות, פטריות וקינואה, לצד מולקולות סינתטיות חדשות, תוך שילוב בין טבע לטכנולוגיה מתקדמת. קבוצת המחקר מתמקדת בטיפול ובמניעה של תהליכים דלקתיים, מחלות כרוניות והקשר למיקרוביום תוך שימוש במודלים מתקדמים בתאים, רקמות אדם וניסויים פרה‑קליניים.
בין הפרויקטים: פיתוח מעכבי ספינגוליפידים לוויסות מערכת החיסון, מולקולות חדשות לטיפול בקוליטיס וקרוהן ופפטידים חדשניים למחלות נוירולוגיות. לצד זאת, מפותחים רכיבים פעילים למזון פונקציונלי ופרה‑ביוטיקות חדשות במטרה לתת מענה לצרכים רפואיים לא מסופקים ולשפר את בריאות הציבור.
המעבדה לחקר תאי דם אדומים בהובלת ד"ר לאוניד ליבשיץ פועלת בגישה אינטגרטיבית המשלבת היבטים פיזיולוגיים, ראולוגיים וביופיזיים, במטרה לפענח את מנגנוני התפקוד של תאים במצבי בריאות וחולי. המעבדה של ד"ר ליבשיץ מפתחת את הגישה החדשה של תאי דם אדומים כסמן הביולוגי המיידי והרגיש ביותר לזיהוי מוקדם של מצבים פתולוגיים בגוף. מחקר זה אינו רק ברמת המדע הבסיסי אלא בעל פוטנציאל יישומי אדיר גם ברפואה אנושית וגם בחקלאות. כמו כן, המעבדה היא אחת מהמובילות בעולם בהבנה של מסלולי פעילות ובקרה של המוגלובין הקשור לממברנה. נחקרות גם השפעותיהן הפונקציונאליות של ווריאנטים שונים של המוגלובין שעד כה ערך חשיבותם היה מוגבל ביותר, בעיקר כמדדי חומרת המחלות בלבד. מתוכם בולטים במיוחד המחקרים על המוגלובין מסוכרר (HbA1C), הנחשב ל"מדד הזהב" להערכת איזון הסוכרת, ועל המוגלובין מינורי HbA2, המשמש מדד לאנמיות תורשתיות.
לשיתופי פעולה ניתן לפנות למייל: shiri.el@migal.org.il
בשיתוף מיגל - הזרוע הכלכלית יישומית של תל חי אוניברסיטת קריית שמונה בגליל
