מחקר חדש בשוודיה הפיק "תוכנית" שחושפת כיצד הלב האנושי בנוי במהלך התפתחות טרום לידתי. הוא מציע תובנות שיכולות להוביל לשיפור טיפול טרום לידתי וטיפולים חדשים למומי לב, כגון חורים בין חדרי הלב או עיוותים במסתמי הלב.
בפרסום ב-Nature Genetics, צוות מחקר בראשות המחלקה לטכנולוגיה גנטית במכון המלכותי לטכנולוגיה KTH פרסם מפה מפורטת של הלב האנושי המתפתח, המראה כיצד קבוצות שונות של תאים מסודרות וכיצד הן מתקשרות בהתפתחות לב העובר.
מחלות לב מולדות, וכמה נרכשות, מקורן במהלך ההתפתחות המוקדמת, מה שמדגיש את חשיבותה של תקופה זו בהגדרת לב בריא".
Enikő Lázár, מחבר משותף של המחקר
"מפה זו מספקת מעין שרטוט, המראה כיצד חלקים מרכזיים של הלב דמויי מערכת הקוצבים, מסתמי הלב והקיר בין החדרים העליונים נוצרים ומתפקדים", אומר לזר.
בין הממצאים היה גילוי של קבוצת תאים שלא הייתה ידועה עד כה המייצרים אדרנלין. לאזאר אומר שתאים אלה הם כנראה ייחודיים לבני אדם ועשויים לעזור ללב להגיב לרמות חמצן נמוכות במהלך התפתחות או לידה. זה עשוי להסביר כיצד לב העובר מסתגל ללחץ ומצביע על מקור אפשרי של גידולי לב נדירים הנקראים פיאוכרומוציטומות, דיווחו החוקרים.
פרופסור KTH Joakim Lundeberg, שהוביל את צוות המחקר, אומר שהעבודה בוצעה בטכנולוגיה חדשנית שהומצאה ב-KTH המאפשרת לחוקרים לחקור את הפעילות של כל הגנים ברקמה האנושית.
שיטה זו של תעתיק מרחבי מאפשרת הדמיה וניתוח של כל הטווח המלא של מולקולות RNA שליח, או mRNA, המובעות על ידי אורגניזם, אומר רפאל מאורון, מחבר משותף של המחקר. "בעזרת ניתוח ביואינפורמטי קפדני, אנו יכולים ללמוד פרטים על התפתחות הלב שלא היו אפשריים אפילו לפני כמה שנים", אומר מאורון.
בהתבסס על בנק הרקמות ההתפתחותי של מכון קרולינסקה, המפה מזהה יותר מ-70 סוגי תאים שונים, חושפת מגוון מפתיע בין תאי תמיכה מסוימים ועוקבת אחר האופן שבו חיבורי עצב מתחילים להיווצר.
תובנות מפתח נוספות שדווחו:
- התאים היוצרים מסתמי הלב והמחיצה הפרוזדורית מגוונים יותר, מה שמציע רמזים כיצד נוצרים המבנים הפנימיים של הלב ומדוע מתרחשים מומי לב מולדים מסוימים דמויי מסתם או חורים בין החדרים.
- בלב העובר יש מגוון בלתי צפוי של תאים תומכים, או תאים מזנכימליים, המספקים מעין פיגומים המסייעים לעצב את מבנה הלב ואף עשויים להיות מעורבים במחלות כמו פגמים במסתמים או הפרעות קצב.
- מפה מדויקת של חיווט התאים היוצרים את הקוצב וההולכה הטבעי של הלב, כולל הצומת הסינוטריאלי, הקובע את פעימות הלב, וסיבי Purkinje, המפיצים את האות.
- המפה גם עוקבת אחר האופן שבו תאי עצב ותאי התמיכה שלהם גדלים לתוך הלב ומתחברים עם תאי קוצב לב, וחושפת שסוגים שונים של האותות שלהם, כמו נוראדרנלין ואצטילכולין, מתחילים להשפיע על הלב בשלב מוקדם.
הממצאים זמינים באמצעות כלי מקוון אינטראקטיבי, המציע משאב רב ערך להבנת התפתחות הלב והקשרים שלו למצבי לב גנטיים.
המחקר בוצע על ידי חוקרים מהמכון המלכותי לטכנולוגיה KTH, Karolinska Institutet ואוניברסיטת שטוקהולם באמצעות מרכז המחקר המשותף Science for Life Laboratory (SciLifeLab), כחלק מיוזמת Human Developmental Cell Atlas במימון קרן Erling Persson וקרן Knut ואליס ולנברג.
