כתב העת המדעי היוקרתי Nature Biotechnology מדווח על קוצב לב ביולוגי שפיתחה קבוצת מחקר ישראלית-קנדית שבה שותף פרופ' ליאור גפשטיין מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט בטכניון ומהקריה הרפואית רמב"ם. לקוצב החדש, שיעילותו הודגמה הן בתרביות והן בחולדות חיות, יתרונות רבים על קוצבי לב אלקטרוניים.
קוצב הלב הטבעי מורכב מתאים ייעודיים - תאי קוצב - האחראים על התכווצות שריר הלב. תקלה בפעילותם עלולה לשבש את תפקוד הלב ולהוביל לחולשה, לסחרחורת, לעילפון, לאי ספיקת לב ובמקרים מסוימים אף למוות. במרוצת השנים פותחו חלופות למנגנון זה, כלומר דרכי-התערבות מלאכותיות, ובראשן קוצב הלב החשמלי. מכשיר זה מתקן את הפעילות המשובשת של מנגנון-הקצב הטבעי באמצעות אלקטרודות המוחדרות לאזורים שונים בלב.
עם זאת, לקוצב החשמלי מגבלות רבות ובהן צורך בהליך ניתוחי פולשני, סכנת זיהום, היעדר רגישות הורמונלית ומשך פעילות מוגבל (עקב התרוקנות הסוללות). יתר על כן, כאשר מדובר בטיפול בילדים, שלבם עדיין גדל, קוצב הלב החשמלי אינו מתאים את עצמו לעלייה ההדרגתית בנפח הלב.
אחת החלופות המבטיחות לקוצב הלב החשמלי היא קוצב הלב הביולוגי, המבוסס על שימוש בתאים הדומים בתפקודם לתאי הקוצב הטבעיים. עם זאת, בשל מגבלות טכנולוגיות לא פותחה עד כה שיטה יעילה ליצירה יעילה ואמינה של קוצבי לב ביולוגיים. בנקודה זו נכנסת קבוצת המחקר הקנדית-ישראלית עם הבשורה המתפרסמת כעת ב-Nature Biotechnology.
חלופה יעילה
קבוצת החוקרים השתמשה בידע שנלמד בתחום הביולוגיה ההתפתחותית כדי לפתח פרוטוקול התמיינות ליצירת תאי קוצב לב מתאי גזע עובריים אנושיים. תאי גזע עובריים הם תאים שיכולים להפוך, פוטנציאלית, לתאים בוגרים ממאות סוגים שונים כגון תאי שריר ותאי עצם. החוקרים הצליחו כאמור לכוון את תאי הגזע העובריים כך שיתפתחו לתאי לב מסוג תאי קוצב לב. בניסויים שנערכו במעבדה הודגמה יעילותם של תאים אלה כתחליף לתאי הקוצב הטבעיים.
לדברי פרופ' גפשטיין, "תאי קוצב הלב שנוצרו מתאי הגזע העובריים מפגינים תכונות מולקולריות, חשמליות ותפקודיות האופייניות לתאי קוצב לב אנושיים. לכן יש כאן חלופה יעילה ומבטיחה לתאי הקוצב הטבעיים במקרה שאלה משתבשים. הפיתוח הזה משמעותי הן בהיבט המחקרי, כיוון שהוא יאפשר לחקור את הלב בדרכים חדשות, והן בהיבט היישומי - שכן אנחנו מציגים כאן 'פס ייצור' למאגר בלתי מוגבל של תאי קוצב לטיפול בחולים הסובלים מבעיות בקצב הלב".
לאחר הניסויים ברקמות במעבדה עברו החוקרים לניסויים בחולדות, שם הודגמה יעילותה של הגישה החדשה בגוף החי. השתלת תאי הקוצב החזירה ל-6 מתוך 7 חולדות שנבדקו את קצב הלב התקין. לדברי פרופ' גפשטיין, "בעבר כבר עשינו שימוש בתאים כאלה, אבל עד כה הם יוצרו באופן לא 'נקי', כלומר כתערובת של תאי קוצב ותאי לב אחרים. כאן אנחנו מציגים יחד עם השותפים הקנדים שיטה לייצור אוכלוסיית תאי קוצב לב טהורה, וכאמור מוכיחים כי הם פועלים היטב כתחליף לתאי הקוצב הטבעיים שנפגעו".
פרופ' גפשטיין, חבר סגל בפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט בטכניון, עומד בראש המחלקה לקרדיולוגיה בקריה הרפואית רמב"ם. הוא מומחה בעל שם עולמי בתחום תאי הגזע, ובפרט בשימוש בתאי גזע לתיקון פגמים בלב. אחד ממחקריו האחרונים, שבו הוצגה גישה חדשה לטיפול בהפרעות בקצב הלב באמצעות אור, התפרסם בתחילת השנה באותו כתב עת מדעי (Nature Biotechnology).
