הרקמה בעלת היכולות המשופרות, מהונדסת מתאים אנושיים, פולימרים סינתטיים ורכיבים ננו-אלקטרוניים, ואמורה להחליף את שריר הלב שניזוק לאחר התקף לב

מחקר
הרקמה בעלת היכולות המשופרות, מהונדסת מתאים אנושיים, פולימרים סינתטיים ורכיבים ננו-אלקטרוניים, ואמורה להחליף את שריר הלב שניזוק לאחר התקף לב
חוקרים באוניברסיטת תל אביב הנדסו לב ביוני בעל יכולות משופרות, הבנוי מתאי שריר לב, ביו-חומרים וננו-אלקטרוניקה, שמאפשר מעקב אונליין אחר הפעילות הלבבית, וכולל אלגוריתמים להתמודדות עם כשלים לבביים. מאחורי פריצת הדרך ההנדסית עומד צוות חוקרים בראשותו של ד"ר טל דביר מהמחלקות לביוטכנולוגיה, מדע והנדסת חומרים והמכון לננו-טכנולוגיה באוניברסיטת תל אביב. תוצאות המחקר פורץ הדרך התפרסמו בכתב העת היוקרתי Nature Materials.
מחלות לב הן גורם התמותה המוביל במדינות המערב, ומבין אלו אוטם שריר הלב הוא הנפוץ מכולן. התקף לב, או בשמו הרפואי: אוטם שריר הלב, קורה כשאחד מן העורקים הכליליים המזינים את הלב נחסם, ועקב כך חמצן לא מגיע לרקמת שריר הלב. תאי השריר המתים יוצרים רקמה צלקתית שלא מסוגלת עוד להתכווץ ולשלוח דם וחמצן אל שאר הגוף.
"הסטטיסטיקה אומרת ש-50% מאלה שעברו התקף לב חמור ימותו תוך 5 שנים מההתקף", אומר ד"ר טל דביר. "מה שאנחנו מנסים לעשות במעבדה שלנו זה לייצר תחליפי רקמות לאיברים פנימיים בכלל, ובפרט להנדס את רקמת שריר הלב. כיום, אם מישהו עובר התקף לב חמור, אין יותר מידי מה לעשות מלבד להשתיל בו לב חדש. מאחר שיש מחסור בתורמים, אנחנו במעבדה שלנו מנסים להנדס פתרונות חדשים ולבנות רקמות חדשות".
רקמה אנושית אחת חיה
ככלל, רקמות מורכבות מתאים ומהחומר החוץ-תאי, שמקשר בין התאים מבחינה כימית, מכנית וחשמלית. "בעצם, החומר החוץ-תאי הוא זה שהופך אוסף של תאים לרקמה מתפקדת", מסביר ד"ר דביר. "אנחנו במעבדה מנסים לשחזר את אותו חומר חוץ-תאי בצורה סינתטית. אנחנו לומדים את התכונות השונות של הרקמה הביולוגית, ואז פועלים בשיטה של הנדסה הפוכה. אנחנו לא סתם מהנדסים ביו-חומרים, אנחנו בודקים איך תאים שאנחנו זורעים על אותו ביו-חומר מתארגנים מחדש לידי רקמה: איך הם מתכווצים, איך הם מעבירים סיגנלים חשמליים וכך הלאה".
אלא שבהנדסת רקמת שריר לב מפולימרים סינתטיים יש כמה בעיות. אחת מהן היא המערכת החיסונית של החולה, שעלולה לדחות את ההשתלה. הפתרון שד"ר דביר ועמיתיו מצאו הוא להשתמש בביו-חומרים מהחולה עצמו. "מטבע הדברים, אין משהו מותאם יותר לחולה מאשר החומרים שלו עצמו. במקום ליצור אותם בצורה סינתטית, בעבר הצלחנו ליצור טלאי לב המבוססים על ביו-חומרים ותאי גזע המגיעים מהחולה. כך באפשרותנו לצור טלאי שריר לב עצמי לחלוטין".
מעקב אונליין אחר פעילות הלב
הפיתוח האחרון, והשאפתני ביותר, של ד"ר דביר והדוקטורנט רון פיינר הוא שילוב של רכיבים אלקטרוניים ברקמות המהונדסות. "הרעיון הוא לערוך מעקב אונליין אחר פעילות הלב בעזרת הננו-אלקטרוניקה, וכשצריך, לקצוב את פעילות הרקמה המהונדסת, ואפילו לשחרר תרופות בלחיצת כפתור בעזרת פולימרים מיוחדים שפיתחנו", אומר ד"ר דביר. "למשל, אם הרקמה מאותתת שיש דלקת, ניתן לשחרר תרופה אנטי-דלקתית. אם הרקמה מדווחת שקיים מחסור בחמצן, אנחנו יכולים לשחרר ביו-פקטורים שמושכים תאי גזע לבניית כלי דם נוספים. כל זה בזמן אמת. יושב לו החולה בבית ולא מרגיש טוב. הרופא מקבל ביפר, נכנס למחשב ורואה את מצב הלב. משם הוא מחליט על טיפול מרחוק.
רגולוציה עצמית במקום רופא צמוד
"למעשה, לאחר ההשתלה אנחנו כבר לא ממש צריכים את הרופא, כי הלב הביוני עושה רגולציה לעצמו. ניתן לכתוב לו תוכנה, קוד, שמורה לו כיצד לנהוג. לדוגמא, כאשר הרקמה המהונדסת מרגישה פחות משישים התכווצויות בדקה - היא מספקת את הסיגנל להתכווץ בתדירות הרצויה. לא צריך לחכות לרופא. הפיתוח הזה הוא פריצת דרך. כי עד עכשיו רקמות מלאכותיות כאלו, בכל תחום הנדסת הרקמות, לא היו מסוגלות לרגולציה עצמית. פה אנחנו מדברים על רקמה סייבורגית: שילוב של אלמנטים חיים ומכונה. זה משהו חי, לב ביוני. בשלב הבא ננסה את הטכנולוגיה שפיתחנו על בעלי חיים, כאשר המטרה היא להגיע לניסויים קליניים. כרגע התחלנו לעבוד במעבדה על הפרויקט השאפתני הבא: שימוש במדפסת תלת ממדית להדפסת לב ביוני שלם, הכולל עליות, חדרים, שסתומים וכלי דם. וגם אלקטרוניקה, כמובן".
מחקר
החוקרים ניסו לענות על השאלה האם סרטן המעי הגס הוא תוצר של אורח החיים המודרני או שהוא היה נפוץ גם לפני מאות שנים
סרטן בכלל וסרטן המעי הגס בפרט, נמנים על גורמי המוות המובילים של זמננו. רבים סבורים כי אורח החיים המודרני, המזון שאנו צורכים, שינויי האקלים ועוד, הם האחראים לעלייה הגדולה בשכיחות המחלה בעשורים האחרונים. חוקרים מבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב ניסו לברר האם גם אוכלוסיות קדומות, שחיו בסביבה שונה לחלוטין, נשאו מוטציות גנטיות המגבירות את הנטיה לחלות במחלה, ואם כן, האם הן זהות לאלו של היום? הממצאים בהחלט מפתיעים.
ד"ר רינה רוזין-ארבספלד, פרופ' ישראל הרשקוביץ וד"ר אלה סקלן מבית הספר לרפואה הובילו את המחקר המרתק, שבוצע על ידי תלמידת התואר השני מיכל פלדמן. המחקר התפרסם החודש (פברואר 2016) בכתב העת PLOS ONE .
"למרות שכמעט ואין עדויות למחלת הסרטן באוכלוסיות עתיקות, הפכה המחלה לאחד מגורמי המוות העיקריים באוכלוסייה המודרנית," אומרת ד"ר רוזין-ארבספלד, שחוקרת שינויים גנטיים הקשורים להתפתחות סרטן המעי הגס. "לצערנו, על אף אינספור המחקרים המתנהלים באקדמיה ובתעשייה, והכסף הרב המושקע בנושא, טרם נמצאו פתרונות רפואיים יעילים למרבית סוגי הסרטן. חוקרים רבים, בחיפושיהם אחר רמז שיקדם את הבנתם, תוהים: האם הנטייה הגנטית לסרטן באה לידי ביטוי רק בעידן המודרני, העמוס במזהמים, כימיקלים, קרינה והורמונים? ואולי מתו אבותינו בגיל צעיר יותר מסיבות אחרות, ולא 'הספיקו' לפתח את המחלה, גם אם הייתה להם נטייה גנטית לכך?"
אינדיאנה ג'ונס, מאחוריך!
כדי לבחון את הסוגיה חברו ד"ר רוזין-ארבספלד וד"ר אלה סקלן מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה קלינית לפרופ' ישראל הרשקוביץ מהמחלקה לאנטומיה ואנתרופולגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. השלושה נסעו למוזיאון הטבע בבודפשט, המחזיק באוסף נדיר של מומיות בנות כ-300-200 שנה - רובן מכנסייה בעיירה ההונגרית Vác. "במשך מאות שנים נהגו הנוצרים באירופה לקבור את מתיהם בארונות במרתפי כנסיות," מסביר פרופ' הרשקוביץ. "במקרים מסוימים שררו במרתפים תנאים שגרמו לתהליך של מומיפיקציה טבעית – כלומר הגופות לא התפוררו, אלא התייבשו בתהליך איטי, והפכו עם הזמן למומיות. כך השתמרו הרקמות הרכות במצב טוב יחסית, וכיום ניתן לערוך בהן מחקרים מסוגים שונים, כולל מחקר גנטי." החוקרים אספו דוגמאות מעשרים מומיות, ולקחו אותן למעבדה לחקר סרטן המעי הגס באוניברסיטת תל- אביב.
הפקת דנ"א ממומיות בנות 300
"בחרנו להתמקד בסרטן המעי הגס ובמוטציות הגורמות לו מאחר ומדובר במחלה נפוצה מאוד - הסרטן השלישי בשכיחותו בעולם, וגם מכיוון שיש לו רקע גנטי ברור, שמתאים מאוד לעבודה מחקרית," אומרת ד"ר רוזין-ארבספלד. "מרבית מקרי סרטן המעי הגס מתחילים בשינוי ספציפי בגן חשוב שנקרא APC. זהו השלב הראשוני ביותר בהפיכתו של תא בריא לסרטני. למעשה, ניתן להבחין במוטציה ב-APC כבר בפוליפים שפירים קטנים מאוד המתגלים ומוסרים בבדיקות קולונוסקופיה שגרתיות."
החוקרים הצליחו להפיק דנ"א משלוש מומיות. הם סרקו את הדוגמאות במעבדתה של ד"ר רוזין-ארבספלד, בחיפוש אחר שינויים גנטיים בגן APC, הקשורים להתפתחות סרטן המעי הגס. ואכן, באחת המומיות נמצאה מוטציה כזאת. ד"ר רוזין-ארבספלד מסבירה כי "הממצא שלנו מראה שאצל אותו אדם שחי לפני 300 שנה ויותר, החל תהליך גנטי שמוביל להתפתחות סרטן המעי הגס. סביר להניח שמותו נגרם על ידי גורם אחר, שכלל אינו קשור במחלה, זמן רב לפני שהייתה לסרטן הזדמנות להתפתח, אך השינוי הגנטי שעשוי היה להוביל להתפתחות הסרטן היה קיים בתאי גופו." עם זאת, חשוב לציין שמאחר והמוטציה נמצאה רק במומיה אחת, מדובר במחקר ראשוני, ויהיה צורך לבחון מספר גדול יותר של דוגמאות בכדי להגיע למסקנות ברורות.
"המחקר שלנו מספק מרכיב מרכזי שחסר על פי רוב בחשיבה הרפואית של ימינו – ממד הזמן," קובע פרופ' הרשקוביץ. "התבוננות באבולוציה ובהתפתחות של מחלות מסייעת לנו להבין טוב יותר את הגורמים שמובילים להופעתן בפועל, ובהמשך גם למצוא להן פתרונות." כעת מבקשים החוקרים להרחיב את המחקר וליטול דוגמאות ממספר רב ככל האפשר של מומיות מתקופות שונות. "אם אכן תתגלינה מוטציות דומות בשכיחות גבוהה בשרידים מלפני מאות ואף אלפי שנים, נוכל לעקוב אחרי התפתחות ההיבט הגנטי של המחלה, ואף לזהות גורמים סביבתיים שעשויים להוות זרז לעלייה בשכיחותה," מסכמת ד"ר רוזין-ארבספלד.
מחקר
בין השאר, תאפשר סביבת העבודה החדשה לחבר "פאזל" וירטואלי מאלפי קטעי המגילות העתיקות שנמצאו במערות מדבר יהודה
שיתוף פעולה חדש של חוקרי מגילות מדבר יהודה עם מדענים מתחום מדעי המחשב יוצא לדרך, במטרה ליצור סביבת מחקר דיגיטלית ודינמית ללימוד אחת התגליות החשובות של המאה ה-20. במעבדת שימור המגילות של רשות העתיקות בירושלים מטפלים באלפי קטעי מגילות בני כ-2000 שנה. כעבור כמעט 70 שנה מאז התגלו לראשונה, החידושים הטכנולוגיים התמידיים, מאפשרים עתה עוד ועוד ניתוחים ותובנות חדשות על כתבי היד הקדומים האלה.
הפרויקט החדש, בסכום של 1.6 מיליון יורו, ממומן ע"י קרן המחקר המשותפת לגרמניה וישראל (DIP), המנוהלת ע"י הקרן הלאומית למחקר בגרמניה (DFG). באמצעות האוניברסיטאות תל אביב, חיפה וגטינגן, ובשיתוף עם רשות העתיקות, יפתח הפרויקט כלים שיאפשרו יצירה ופרסום של דור חדש, עשיר במידע ומתעדכן, של מהדורות ביקורתיות למגילות מדבר יהודה.
סביבת המחקר הדינמית ללימוד המגילות ממדבר יהודה תושג באמצעות קישור של מאגרי המידע והמחקר הגדולים בפרויקט: המילון ללשון המגילות - מיסודה של האקדמיה למדעים של גטינגן, והספרייה המקוונת של מגילות מדבר יהודה ע"ש לאון לוי של רשות העתיקות.
מגילות בנות 2000 במהדורה דיגיטלית
התוצרים העיקריים של הפרויקט יהיו סביבת עבודה וירטואלית שתאפשר לחוקרים עבודה משותפת ובו זמנית בכל העולם, וכן במה חדשה ליצירה ולפרסום משותף של מהדורות חדשות של מגילות מדבר יהודה.
במהלך שנות ה-50 ובראשית שנות ה-60 של המאה ה-20 נמצאו אלפי קטעי מגילות, חלקם פיסות קטנטנות. מאז, עמלים חוקרים רבים על שיוך הקטעים שנמצאו זה לזה. כעת, במסגרת הפרויקט יפותחו כלים דיגיטליים מתקדמים להצעת צירופים חדשים. כלים אלו יסייעו לחוקרים לזהות חיבורים בין קטעים וכתבי יד שונים.
בנוסף, בסביבת העבודה הווירטואלית יוצעו גם כלים לניתוח הכתב (פלאוגרפיה), וכן קישורים של טקסט וצילום שיאפשרו מעבר קל בין המאגרים: הקוראים יוכלו לגשת לטקסט המקורי של המגילה, לתרגומים עדכניים, לתצלומים איכותיים, לערכים מילוניים ולטקסטים מקבילים. כל הפיתוחים יהיו זמינים באתר הספרייה המקוונת של מגילות מדבר יהודה ע"ש לאון לוי.
הגופים השותפים הם האקדמיה למדעים של גטינגן המיוצגת ע"י פרופ' ריינהרד קראץ מהפקולטה לתאולוגיה של אוניברסיטת גטינגן, ורשות העתיקות, המיוצגת ע"י פנינה שור, אוצרת ומנהלת מפעלי מגילות מדבר יהודה ברשות העתיקות.
החוקרים הראשיים בפרויקט מהצד הישראלי הם ד"ר יונתן בן-דב מהחוג למקרא באוניברסיטת חיפה, ופרופ' נחום דרשוביץ מבית הספר למדעי המחשב ע"ש בלווטניק באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף פרופ' ריינהרד קראץ מהפקולטה לתאולוגיה של אוניברסיטת גטינגן והאקדמיה למדעים בגטינגן, מהצד הגרמני. כמו כן, ישתתפו בפרויקט ד"ר נועם מזרחי ממגמת מקרא בחוג ללימודי התרבות העברית באוניברסיטת תל אביב; ד"ר אינגו קוטסיפר, Nהאקדמיה למדעים בגטינגן; פרופ' ליאור וולף מבית הספר למדעי המחשב ע"ש בלווטניק באוניברסיטת תל-אביב; פרופ' דניאל שטקל בן עזרא,מ-EPHE, פריס; ופרופ' שני צורף מהמכון ע"ש אברהם גייגר/ביה"ס למדעי היהדות, אוניברסיטת פוטסדם.
מחקר
ממצאי המחקר מראים כי אנשים נוטים להמעיט מערכם של מוצרים הנמכרים על ידי נשים, וזה משפיע על נכונות הקונים לשלם עבור המוצר
אם אתם רוצים להיות מוכרים מוצלחים בeBay-, אולי כדאי לכם לבחור שם משתמש זכרי, כך עולה ממחקר חדש בראשות ד"ר תמר קריכלי-כץ, מהחוג לסוציולוגיה ואנתרופולוגיה בפקולטה למדעי החברה ומהפקולטה למשפטים, בשיתוף ד"ר טלי רגב.
ד"ר תמר קריכלי-כץ וצוותה בחנו נתונים של יותר ממיליון עסקאות ב eBay-בין השנים 2009 ל-2012, ברכישת המוצרים הפופולריים ביותר. לדברי החוקרים, לצרכנים ב eBay-לא נאמר האם המוכר הוא זכר או נקבה, אבל ברוב המקרים אפשר לקבוע זאת על פי שם המשתמש שלהם.
הם התמקדו במוצרים זהים והוכיחו כי נשים מקבלות פחות הצעות על המוצר שלהן, ובסופו של דבר מקבלות עליו מחיר נמוך יותר. אישה שמכרה מוצר חדש קיבלה עליו 80 סנט, לעומת דולר שקיבל מוכר גבר. במוצרים המשומשים קיבלה מוכרת אישה 97 סנט על כל דולר שקיבל גבר שמכר מוצר משומש זהה.
כדי לבחון את התיאוריה שאנשים תפסו את המוצרים הנמכרים על ידי נשים כפחותי ערך, פרסמו החוקרים מכירת כרטיס מתנה באמזון בשווי של 100 דולר. במקרה של מוכרת אישה, 116 משתתפי הניסוי הביעו לרוב נכונות נמוכה יותר לשלם עבור הכרטיס. למוכרות הוצעו 83 דולר עבור הכרטיס, לעומת הצעה של 87 דולר למוכרים גברים.
עבור פריטי יד שנייה נשים עדיין קיבלו פחות כסף מאשר גברים, אבל הפער היה קטן יותר - רק שלושה אחוזים. החוקרים טוענים שהקונים כנראה סומכים יותר על תיאור פריט היד השנייה שנכתב על ידי אישה, ושזו יכולה להיות הסיבה לפער הנמוך יותר בין המחירים המוצעים.
"המחקר עשוי להיות הראשון שמראה משהו שידוע כבר זמן רב - אי-שוויון ואפליה שמים נשים בעמדת נחיתות באופן עקבי," אומרים החוקרים.