האם מנגנון ביולוגי חדש שנחשף באוזן יוכל לרפא אובדן שמיעה?

אובדן שמיעה קבוע משפיע על מאות מיליוני בני אדם בעולם, ולרוב נובע מפגיעה בתאי השמיעה (תאי השיער) שבשבלול האוזן הפנימית. תאים ייחודיים אלו קולטים את גלי הקול ומתרגמים אותם לאותות חשמליים המועברים למוח. בעוד שבעלי חיים כמו עופות ודגים מסוגלים לחדש תאי שיער פגועים באופן ספונטני, יונקים – ובני אדם בתוכם – חסרים את היכולת הזו. כתוצאה מכך, פתרונות קיימים כמו מכשירי שמיעה או שתלים קוכלאריים רק מפצים על אובדן השמיעה, אך אינם מתקנים את הנזק הביולוגי עצמו.

מחקר חדש שפורסם בכתב העת Science Advances מראה כי המגבלה הזו אינה מוחלטת. המחקר הובל על ידי הדוקטורנטית לאמה חליילי ופרופ' קרן אברהם, דיקנית הפקולטה לרפואה ומדעי הבריאות, בשותפות צמודה ומרכזית עם פרופ' דוד שפרינצק והדוקטורנט שחר קסירר מבית הספר לנוירובילוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה, לצד ד"ר ליטאו טאו מאוניברסיטת קרייטון שבארצות הברית.

חשיפת הפוטנציאל הנסתר של תאי ה-tDCs

כדי להבין כיצד ניתן לעורר התחדשות תאית באוזן הפנימית, הצוות שילב טכנולוגיות מתקדמות ביותר של הדמיית רקמות חיות בזמן אמת, אשר בוצעו במעבדתו של פרופ' דוד שפרינצק, יחד עם שיטות מיפוי גנטי מולקולריות מתקדמות ברמת התא הבודד.

באמצעות כלים אלו, הצוות זיהה תת-אוכלוסייה נדירה במיוחד של תאים תומכים באוזן הפנימית, המכונה transdifferentiating Deiters’ cells (או tDCs). החוקרים גילו כי לתאים אלו יש פרופיל גנטי ואפיגנטי ייחודי, השומר על מעין "פוטנציאל פלסטי" חבוי המאפשר להם להשתנות.

במהלך הניסויים, גילו החוקרים כי כאשר מעכבים מסלול תקשורת תאי ספציפי ומרכזי המכונה מסלול ה-Notch (מסלול איתות המוכר היטב ממחקרים קודמים במעבדתו של פרופ' שפרינצק כמכתיב את ארגון התאים באוזן), תאי ה-tDCs עוברים תהליך של טרנס-דיפרנציאציה (התמיינות מחדש) ונהפכים לתאי שמיעה חדשים, פונקציונליים ופעילים מבחינה ביולוגית.

צעד ראשון לקראת רפואה רגנרטיבית

החשיבות הגדולה של המחקר נעוצה בכך שהוא מוכיח שגם ברקמות שנחשבו בעבר כחסרות כל יכולת התחדשות, כמו האוזן הפנימית של יונקים בוגרים, קיימים מנגנונים ביולוגיים חבויים שניתן להעיר ולתעל לטובת ריפוי.

לדברי צוות החוקרים, הממצאים סוללים את הדרך לפיתוח טיפולים ביולוגיים חדשניים בעתיד, אשר ישלבו התערבויות גנטיות ואפיגנטיות במטרה לעקוף את המחסומים הביולוגיים הקיימים, ולהרחיב את יכולת ההתחדשות הזו לתאים נוספים באוזן.

המחקר זכה לתמיכה מצד הקרן הלאומית למדע (ISF), תוכנית ארנסט ובקסטר למצוינות ברפואה גנומית, ומרכז סגול לרפואה רגנרטיבית באוניברסיטת תל אביב.