לראשונה, מדענים עקבו אחר מה שקורה לתאי גזע עשרות שנים לאחר ההשתלה, והרימו את המכסה על ההליך שהיה בגדר תעלומה רפואית כבר למעלה מ-50 שנה.
תובנות יכולות לסלול את הדרך לאסטרטגיות חדשות בבחירת תורמים והצלחת ההשתלות, שעלולות להוביל להשתלות בטוחות ויעילות יותר.
חוקרים ממכון Wellcome Sanger ומשתפי הפעולה שלהם באוניברסיטת ציריך הצליחו למפות את התנהגותם של תאי גזע בגופם של הנמענים עד שלושה עשורים לאחר ההשתלה, וסיפקו את ההצצה הראשונה אי פעם לדינמיקה ארוכת הטווח של תאים אלה. .
המחקר, שפורסם היום (30 באוקטובר) ב טֶבַע ובמימון חלקי על ידי Cancer Research UK, מגלה שבהשתלות מתורמים מבוגרים, שלעתים קרובות מצליחים פחות, יש פי עשרה פחות תאי גזע חיוניים ששורדים את תהליך ההשתלה. חלק מהתאים השורדים גם מאבדים את היכולת לייצר את מגוון תאי הדם החיוניים למערכת חיסונית חזקה.
למעלה ממיליון אנשים ברחבי העולם מאובחנים עם סרטן דם מדי שנה, כולל סרטן כמו לוקמיה ולימפומה, שיכולים לעצור את מערכת החיסון של האדם לפעול כראוי. השתלות תאי גזע, המכונה גם השתלות מח עצם, הן לרוב אפשרות הטיפול המרפאת היחידה לחולים. ההליך מחליף את תאי הדם הפגועים של החולה בתאי גזע בריאים מתורם, אשר לאחר מכן בונים מחדש את כל הדם והמערכת החיסונית של החולה. בבריטניה לבדה, מעל 2,000 אנשים עוברים הליך זה מדי שנה.
למרות שבוצעו במשך יותר מ-50 שנה, שאלות בסיסיות רבות לגבי אופן פעולת ההשתלות נותרו ללא מענה. למרות שהם יכולים להציל חיים, התוצאות משתנות מאוד, ומשאירות חולים רבים מתמודדים עם סיבוכים שנים מאוחר יותר. גיל התורם ידוע כמשפיע על אחוזי ההצלחה, אבל מה שקורה ברמה התאית בעקבות השתלה היה 'קופסה שחורה', עד עכשיו.
במחקר חדש זה, חוקרים ממכון Wellcome Sanger ואוניברסיטת ציריך השתמשו בטכניקות מתקדמות של ריצוף גנום כדי לנתח דגימות דם מעשרה זוגות אחים-תורמים עד 31 שנים לאחר ההשתלה.
על ידי ניתוח המוטציות המתרחשות לאורך החיים בתאי הגזע של התורם והמקבל, הם יכלו לעקוב אחר כמה תאי גזע שרדו את תהליך ההשתלה והמשיכו לייצר תאי דם חדשים בגופו של המטופל -; גישה שקודם לכן הייתה בלתי אפשרית.
הצוות גילה שבהשתלות מתורמים צעירים יותר -; אלה בשנות ה-20 וה-30 לחייהם -; כ-30,000 תאי גזע שורדים לטווח ארוך, לעומת 1-3,000 בלבד בתורמים מבוגרים. ירידה זו עלולה להוביל להפחתת חסינות ולסיכון גבוה יותר להישנות, מה שיכול להסביר מדוע תורמים צעירים יותר מביאים לרוב לתוצאות טובות יותר.
הם גם מצאו שתהליך ההשתלה מזדקן את מערכת הדם אצל המקבלים בכ-10-15 שנים בהשוואה לתורמים התואמים, בעיקר בשל מגוון נמוך יותר של תאי גזע.
באופן מפתיע, למרות הלחץ האינטנסיבי של תהליך ההשתלה, תאי גזע מקבלים מעט מוטציות גנטיות חדשות כשהם מתחלקים במהירות כדי לבנות מחדש את הדם של החולה. זה מאתגר את ההנחות הקודמות לגבי שיעורי מוטציות גבוהים במהלך ההשתלה.
המחקר זיהה גם גורמים גנטיים נוספים ללא קשר לגיל התורם המסייעים לתאי גזע מסוימים לשגשג לאחר ההשתלה. מגוון זה של יתרונות גנטיים יכול להוביל לפיתוח טיפולים טובים יותר, מה שהופך את ההשתלות לבטוחות ויעילות יותר עבור מגוון רחב יותר של חולים.
כשאתה מקבל השתלה, זה כמו לתת למערכת הדם שלך התחלה חדשה, אבל מה בעצם קורה לתאי הגזע האלה? עד עכשיו, יכולנו רק להכניס את התאים ואז פשוט לעקוב אחר ספירת הדם לסימני התאוששות. אבל במחקר הזה עקבנו אחר עשרות שנים של שינויים במדגם בודד אחד, שחשפו כיצד אוכלוסיות תאים מסוימות נושרות בעוד שאחרות שולטות, ומעצבות את הדם של המטופל לאורך זמן. מרגש להבין את התהליך הזה בפירוט כזה".
ד"ר מייקל ספנסר צ'פמן, המחבר הראשון של המחקר במכון Wellcome Sanger
ד"ר מרקוס מאנץ, מחבר בכיר של המחקר באוניברסיטת ציריך, אמר: "המחקר מדגיש שגיל הוא יותר מסתם מספר – הוא גורם חשוב להצלחת ההשתלות. למרות שמערכת תאי הגזע ההמטופואטית יציבה להפליא מעל זמן, תורמים צעירים יותר מספקים בדרך כלל מגוון גדול יותר ומגוון יותר של תאי גזע, דבר שעשוי להיות חיוני להחלמה ארוכת טווח של המטופלים. אנו מקווים להמשיך ולחקור גורמים אחרים המשפיעים על הדינמיקה של תאי גזע המטופואטיים ארוכי טווח כדי לכוונן. גם בחירת תורם וגם סביבות מח עצם של נמענים לתפקוד מיטבי לטווח ארוך של תאי גזע."
ד"ר פיטר קמפבל, מחבר בכיר של המחקר במכון Wellcome Sanger, אמר: "תהליך ההשתלה מאלץ דם ותאי חיסון דרך סוג של 'צוואר בקבוק' גנטי. הגישה החדשה שלנו מאפשרת לנו לחקור את תופעת צוואר הבקבוק הזו יותר מקרוב. אנחנו לגלות שצוואר הבקבוק מספק הזדמנויות מרובות ושונות לתאי גזע מסוימים לשגשג יותר מאחרים בסביבתם החדשה אצל הנמען. אז, בתיאוריה, יירתמו לשיפור הצלחת הליך ההשתלה."
