בחברה המזדקנת שלנו, ריפוי בעיות מפרקים הופך חשוב יותר ויותר. לשם כך, נזקי סחוס חייבים להיות ניתנים לתיקון. אבל עד כה הוכח כבלתי אפשרי לשחזר את המבנה הפנימי המורכב של הסחוס. פרופסור ג'וס מלדה קיבל כעת מענק ERC Advanced בסך 2.5 מיליון אירו כדי לפצח את הקוד הזה.
שילוב ביולוגיה וטכנולוגיה
לאורך הקריירה שלו, ג'וס מלדה עסק בממשק בין ביולוגיה לטכנולוגיה. זה לקח אותו מלימודי הנדסת ביו-תהליכים בווגנינגן לפרופסורה לייצור ביולוגי ברפואה רגנרטיבית מתרגמת באוטרכט. כאן, במרכז לרפואה רגנרטיבית אוטרכט, הוא מתמקד בהדפסה ובחידוש תאים ורקמות במשך שנים. ג'וס: ״זה התחיל בסחוס, כי זה נראה פשוט יחסית, בלי כלי דם ועצבים. אבל מסתבר שזה מאוד מסובך, כי יש לו מבנה מיוחד״.
סחוס הוא רקמה מאתגרת בשל המבנה הקשתי שלו
סחוס מכיל מעט תאים, אבל הרבה קולגן במבנה קשתי. "הקשתות הללו מספקות חוזק ויכולות לעמוד בהרבה, בדיוק כמו צורות דומות בגשרים ישנים או בבניינים המפורסמים של אנטוני גאודי", אומר ג'וס. מכיוון שבסחוס יש מעט תאים, התיקון באמצעות תהליכי הגוף עצמו קשה, והפתרון נמצא בעיקרו ביכולת לעצב מחדש את קשתות הסחוס. "יש דרכים לתקן סחוס, אבל הן משאירות את הקולגן בכיוון אקראי. זה לא נמשך כל כך הרבה זמן ומבטיח שתמיד יהיה תפר עם הרקמה הבריאה״.
מענק יוקרתי להבנת סחוס
2.5 מיליון היורו שמקבל כעת ג'וס מלדה ממועצת המחקר האירופית, המענק הפרטני הגדול ביותר באירופה, נועדו לברר אחת ולתמיד כיצד קשתות הסחוס הללו נוצרות, וכיצד נוכל ליצור אותן מחדש לטיפולים רגנרטיביים. "הדבר הגדול במענק ה-ERC Advanced זה שהוא נותן הרבה חופש. יש לנו תוכנית יסודית, אבל אם התוצאות מראות שאנחנו צריכים להתאים את הגישה שלנו, אז אנחנו יכולים", קורן ג'וס.
למידה מדוגמניות ובעלי חיים
אחד השלבים הראשונים בפרויקט יהיה יצירת מודל סחוס 'איבר-על-שבב'. זהו מודל קטן שבו ניתן ללמוד פיסות סחוס בפירוט רב. יוס: ״אנחנו יכולים לבצע התאמות קטנות מאוד במודל כזה, למשל בשינוי העמסה מכנית או על ידי הוספת חומרים מסוימים. איך הרקמה מגיבה מלמדת אותנו צעד אחר צעד מה חשוב להתפתחות הסחוס״.
שלב חשוב נוסף הוא בפקולטה לרפואה וטרינרית באוניברסיטת אוטרכט. "אני אוסף סחוס ממפרקים של יונקים שונים כבר יותר מחמש עשרה שנים", מסביר ג'וס. ״זה התחיל עם סוסים וכלבים, אבל אחרי שהייתה לי ההזדמנות לבדוק פיל שמת בגן חיות, התחלתי להסתכל בצורה רחבה יותר. עכשיו יש לי מבחר רחב במגירה, מג'ירפות וקנגורו ועד אורקה ולווייתני זרע".
כל חיה היא חלק פאזל
האוסף הזה של בעלי חיים – כולם מקרי מוות בשוגג – מתברר כעת כמכרה זהב. ״אנחנו יכולים לקשר את ההבדל בסחוס לאורח חיים שונה. בעלי חיים השוחים במים חוו עומס שונה לחלוטין מחיות יבשה מהלכות, והמפרקים והסחוס מראים זאת. ליונקים ימיים, למשל, אין את הקשתות האופייניות הללו. זה מצביע על כך שהכוחות המתרחשים במהלך ההליכה עשויים לשחק תפקיד בהתפתחות הסחוס. כך אנחנו ממשיכים לתמוה יותר לקראת התשובה״.
התנאים הטובים ביותר לקשתות
ג'וס קושר את כל הידע שנצבר ממחקר על יונקים אחרים והמודלים למומחיות שלו בהדפסה ביולוגית תלת מימדית – הדפסת תאים ורקמות חיים. ״אנחנו כבר יכולים לעשות הרבה עם המדפסות הביולוגיות שלנו. אבל נצטרך לשלב את הצד הטכנולוגי של הדפסת קשתות עם אותות ביולוגיים כדי להבטיח שהדפסה כזו תצליח בסופו של דבר ותשתלב היטב בשאר הסחוסים״.
חזון של מפרק גמיש
המטרה הסופית של הידע הזה היא ליצור טיפולים טובים יותר לבני אדם ולבעלי חיים. "אם נוכל לשחזר את הסחוס בצורה טובה יותר ולהשתלב כראוי בתיקונים בשאר המפרק, המפרקים יישארו בריאים למשך זמן רב יותר", מסכם ג'וס. "מערכת שרירים ושלד בריאה הופכת חשובה יותר ויותר להזדקנות בריאה. במיוחד עכשיו כשאנחנו משתפרים בריפוי מצבים אחרים כמו מחלות לב וכלי דם וסרטן, והקשישים חיים יותר זמן״.
