פיתוח שחלה מלאכותית בגישה של "הנדסת רקמות"

במחקר משותף של ד"ר מיכל שחר גולדנברג מהמחלקה להנדסה כימית בקמפוס אשדוד, יחד עם חוקרות מאוניברסיטת בן־גוריון, פותחה מערכת לגידול חוץ־גופי של זקיקי שחלה, המתייחדת בכך שהיא מדמה/מחקה את השחלה הטבעית

שימור פוריות בנשים, בעיקר כאלה הניצבות בפני טיפולים כימותרפיים, הוא אחד האתגרים המרכזיים עמם מתמודדים רופאים וחוקרים מתחום הפריון בשני העשורים האחרונים.

כיום הטיפולים המובילים הם הקפאת עוברים והקפאת ביציות בוגרות. יעילותם של טיפולים אלה היא חלקית בלבד, והם אינם מציעים פתרון לילדות הנמצאות לפני שלב הבשלות המינית.

בעשור האחרון פותחה גישה חדשה ומבטיחה להקפאת פיסות שחלה (השחלה היא איבר הרבייה הנשי, המייצר את תאי הרבייה הנשיים - הביציות), אשר מוחזרות למטופלת כאשר היא מבריאה מסרטן ומעוניינת ללדת ילדים. יחד עם יתרונותיה, לשיטה זו שיעורי הצלחה מוגבלים והיא מעלה חשש להחזרת תאים סרטניים לגוף המטופלת במקרים שבהם השחלה היתה נגועה בסרטן לפני תחילת הטיפולים.

כמענה למגבלות אלה, ובמקביל לפיתוח הגישות הקליניות בעשור האחרון, צמחה גישה חדשנית מעולם "הנדסת הרקמות", שבמרכזה הבגרה חוץ־גופית של זקיקי שחלה צעירים (הזקיקים נמצאים בתוך השחלה ומכילים בתוכם את הביצית). זקיקים אלו, הנמצאים בשלבי ההתבגרות המוקדמים שלהם, נקראים "זקיקים פרימורדיאליים" (קדמוניים, ראשוניים) ומהווים את רוב רובה של האוכלוסייה הזקיקית בשחלה. אי לכך, הפוטנציאל הטמון ביכולת לבגר זקיקים אלו הוא עצום.

עד כה, עיקר האסטרטגיה המחקרית התמקדה בגידול של רקמת שחלה בתרבית או של קבוצת זקיקים מבודדים הגדלים בתוך הידרוג'לים שונים. במחקרן של ד"ר מיכל שחר גולדנברג מהמחלקה להנדסה כימית בקמפוס אשדוד ופרופ' סמדר כהן מהמחלקה להנדסת ביוטכנולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון, שבוצע על ידי הדוקטורנטית שני פלדר והתפרסם באחרונה בכתב העת היוקרתי "Biomaterials", פותחה מערכת לגידול חוץ־גופי של זקיקי שחלה, המתייחדת בכך שהיא מדמה/מחקה את השחלה הטבעית.

היפותזת המחקר טענה, כי תרבית משותפת של זקיקים פרימורדיאליים יחד עם תאי עזר/תמך שחלתיים ומתן גירויים ביוכימיים הקיימים בשחלה הבריאה, יקדמו את ההבגרה של הזקיקים הפרימורדיאליים. ואכן, במסגרת המחקר פותחה מערכת גידול תלת-ממדית (מעין פיגום), עשויה מרב-סוכר בשם אלגינט הטעון בגורמי גדילה (חלבונים ייחודיים המעודדים את התבגרות הזקיק), ובתוכה הושתלו זקיקים ותאי תמך ממקור חזירי (לצורך המודל המחקרי).

המחקר התמקד תחילה בבחינת המערכת באופן חוץ-גופי, כאשר המערכת התלת-ממדית על כל מרכיביה גודלה באינקובטור מעבדתי למשך שבועות מספר. בפרק זמן זה היה אפשר לחזות בהשפעה החיובית של תוספת גורמי הגדילה השונים ובהשפעת הריכוזים שלהם וסוג גורם הגידול על תהליך ההתבגרות של הזקיקים.

לאחר מכן נבחן הפוטנציאל של המערכת התלת-ממדית לשמש שחלה מלאכותית. לצורך כך הושתלו פיגומי האלגינט (המכילים גורמי גידול אשר מעודדים את התבגרות הזקיקים ובתוספת גורמי גדילה המעודדים יצירה של כלי דם לאחר השתלה) בתוך עכברות עם מערכת חיסון מדוכאת, שהשחלות שלהן נכרתו (לצורך ביטול היכולת לבייץ). נמצא, כי "השחלה המלאכותית" השיבה לעכברות את יכולת הביוץ שלהן.

כמכלול, עבודה זו מניחה את הבסיס לשחזור הסביבה השחלתית לטובת התבגרות זקיקים, הן חוץ-גופית והן תוך־גופית, באמצעות גישה פשוטה השואבת השראה מהנעשה בגוף. בעתיד יהיה אפשר להמשיך ולהתאים אותה לטובת ההליך המאתגר של הבגרת זקיקים פרימורדיאליים אנושיים, בדרך להשגת מטרת העל - שחלה מלאכותית מתפקדת.