חדשות

NEWS

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה
רוח
רפואה ומדעי החיים
חיי הקמפוס

חדשות ומחקרים

בחר את סוג הלובי: 
חדשות ומחקרים

מחקר

19.02.2020
פריצת דרך רפואית: תרופה פוטנציאלית ל״אסתמה של העור״

תגלית חדשה עשויה לשמש בסיס לפיתוח תרופות לסוגים מגוונים של מחלות אלרגיות, כולל אסתמה של דרכי הנשימה

  • רפואה ומדעי החיים

"אטופיק דרמטיטיס, המכונה גם 'אסתמה של העור', היא מחלה אלרגית כרונית שגורמת סבל ניכר ל-11-7% אחוזים מהאוכלוסייה. על פי הערכות שונות לוקים בה כ-30-18 מיליון בני אדם בארה"ב בלבד. בנוסף, חוקרים רבים סבורים שמחלה זו מהווה פתח להתפתחותן של מחלות אלרגיות נוספות, כמו אסתמה של דרכי הנשימה." אומר פרופ' אריאל מוניץ מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה קלינית בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר. "במחקר זה ביקשנו לחקור ולהבין לעומק את המנגנון העומד בבסיס מחלת האטופיק דרמטיטיס, ולנסות לפתח עבורה תרופה פוטנציאלית."

 

מובילי המחקר הם פרופ' מוניץ  ופרופ' איתי בנהר מבית הספר לביולוגיה מולקולרית של התא ולביוטכנולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס.וייז, שגילו מנגנון מרכזי בהתפתחותה של מחלת העור, ופיתחו תרופה פוטנציאלית שחוסמת את המנגנון ועשויה בעתיד למנוע או לרפא את המחלה. המאמר פורסם לאחרונה בכתב העת Science Immunology.

 

מי החלבון הדומיננטי שגורם למחלה?

"כבר זמן רב ידוע שבתהליך הדלקתי שגורם לאטופיק דרמטיטיס (וגם למחלות אלרגיות נוספות) משתתפים שני חלבונים מרכזיים: אינטרלוקין 13 המכונה 13-IL ואינטרלוקין 4 המכונה 4-IL." מסביר פרופ' בנהר. "חברות תרופות בכל העולם מנסות לפתח תרופות המבוססות על חסימת שני החלבונים, ותרופה אחת כזאת אף אושרה על ידי מנהל התרופות האמריקאי (FDA) ונכנסה לאחרונה לשימוש. עם זאת, אופן הפעולה המדויק וחלוקת התפקידים בין שני החלבונים בגרימת המחלה אינם ידועים עדיין, ומרבית החוקרים בתחום מתייחסים אליהם בדרך כלל כאל מקשה אחת. לפיכך, בשלב הראשון של המחקר ביקשנו להבחין בין שני החלבונים ולהבין איזה מהם הוא הדומיננטי בגרימת המחלה."

 

כדי לזהות את המחולל העיקרי של אטופיק דרמטיטיס יצרו החוקרים עכברים מהונדסים גנטית אשר אינם מבטאים קולטן מרכזי שנקשר לחלבונים  IL-13 ו-IL-4 שם הקולטן: IL-13Rα1. הם מצאו שעכברים אלה עמידים למחלה: כאשר הם נחשפים לאלרגן שמייצר אטופיק דרמטיטיס, הם נותרים בריאים. מכאן הסיקו החוקרים שקולטן זה חיוני להתפתחות המחלה. בהמשך הם נטרלו לסירוגין את שני החלבונים 13-IL ו-4-IL, והראו כי המסלול הדומיננטי להתפתחות המחלה עובר דרך קישור בין הקולטן לחלבון IL-13 (ולא ל-IL-4 ).  

 

הנוגדן שחוסם את מסלול המחלה

בשלב הבא הסתמכו החוקרים על ממצאיהם על מנת לפתח טיפול פוטנציאלי לאטופיק דרמטיטיס: הם פיתחו נוגדן ייעודי – חלבון שנקשר לקולטן הרלוונטי בעכברים, ובכך חוסם אותו ומונע את היקשרותו לכל חלבון אחר, כולל IL-13. הטיפול נוסה בעכברים במודל לאטופיק דרמטיטיס, והוכח כתרופה יעילה: העכברים החלימו מהמחלה.

 

לאור התוצאות המבטיחות בעכברים, עברו החוקרים לשלב הקריטי במחקרם: הם פיתחו נוגדן שנקשר לאותו קולטן בבני אדם, ונועד לחסום את מסלול המחלה ולשמש כתרופה פוטנציאלית לאטופיק דרמטיטיס. הטיפול פורץ הדרך נוסה בהצלחה בתרביות של תאים אנושיים.

 

"המחקר שלנו מביא גישה חדשה לטיפול באטופיק דרמטיטיס ואולי גם במחלות אלרגיות כרוניות נוספות, כמו אסתמה של דרכי הנשימה ו– EoE -מחלה אלרגית כרונית קשה של הוושט שמצריכה דיאטה קיצונית. במסגרת המחקר פיתחנו נוגדן המנטרל את מסלול המחלה בבני אדם, ועשוי לשמש כתרופה עתידית. מטרתנו כעת היא לקדם את תהליך הפיתוח ובהמשך להגיע לניסויים קליניים בבני אדם.״ מסכם פרופ' מוניץ.

מחקר

12.02.2020
הסוד שהסתתר בזנב הדינוזאור

מחלה נדירה שפוגעת בבני אדם נתגלתה בשרידים של דינוזאור

  • רפואה ומדעי החיים

חשיפת שרידי דינוזאור היא תמיד אירוע מרגש. אבל ההפתעה שציפתה לחוקרים בין חוליות הזנב של דינוזאור צעיר, שחי בערבות קנדה לפני יותר מ-60 מיליון שנה, הייתה מסעירה במיוחד. מדובר בעדויות למחלה נדירה שמופיעה גם היום, בעיקר אצל ילדים צעירים. למחקר תרומה חשובה לתחום הרפואה האבולוציונית.

 

מה בחלל שבתוך חוליית הזנב?

"הכל החל כשחוקרים גילו מופע חריג בחוליות זנב מאובנות של דינוזאור צעיר, שחי באזור דרום אלברטה שבקנדה לפני למעלה מ-60 מיליון שנה. מדובר בדינוזאור מקבוצת ההדרוזאורים, המכונים גם 'בעלי מקור ברווז', אוכלי עשב שהיו נפוצים בעולם לפני 80-66 מיליון שנה", מסבירה ד"ר הילה מאי מהמחלקה לאנטומיה ואנתרופולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר וממרכז דן דוד לחקר תולדות האדם. "בשתיים מחוליות הזנב של הדינוזאור נמצאו חללים גדולים, אשר צורתם מעידה כי נוצרו על ידי גידול".

 

חוליות הזנב של הדינוזאור נשלחו למכון שמוניס לאנתרופולוגיה שבמרכז דן דוד, השוכן במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, לשם סריקה במכשיר מיקרו-CT מתקדם שנמצא במקום. קבוצת חוקרים בהובלתה של ד"ר מאי, זיהו את החללים כגידול שפיר מסוג LCH (היסטיוציטוזיס של תאי לנגרהנס). גידול זה הינו מחלה נדירה המופיעה גם היום בבני אדם כגידול שפיר בעצמות, בעיקר בילדים מתחת לגיל 10, ועלולה לגרום לכאבים. במקרים רבים הגידול נעלם מעצמו, ללא צורך בהתערבות כירורגית.

 

המחלה ששרדה 60 מיליון שנה

"המיקרו-CT מייצר דימות ברזולוציה גבוהה ביותר, עד לרמה של מיקרונים ספורים," מסבירה ד"ר מאי. "במחקר הנוכחי סרקנו באמצעותו את חוליות הדינוזאור, ויצרנו שחזור תלת-ממדי ממוחשב של הגידול ושל כלי הדם שהזינו אותו. הדימות אישש את הסברה שמדובר במחלת הLCH-. זו הפעם הראשונה שמחלה זו זוהתה בדינוזאור, והממצאים המפתיעים מעידים כי המחלה אינה ייחודית לבני אדם, ושהיא שרדה לאורך האבולוציה, מדינוזאורים ועד בני אדם, במשך למעלה מ-60 מיליון שנה".

 

במחקר השתתפו פרופ' ברוס רוטשילד מאוניברסיטת אינדיאנה ארה"ב, פרופ' פרנק רולי מאוניברסיטת ציריך בשווייץ ודארן טאנקה מהמוזיאון המלכותי לפליאונטולוגיה בקנדה. המאמר התפרסם בכתב העת Scientific Reports.

 

"למחקרים מסוג זה, המתאפשרים כיום הודות לטכנולוגיה החדשנית, יש תרומה חשובה ומעניינת לרפואה האבולוציונית, שחוקרת את התפתחותן והתנהגותן של מחלות בממד הזמן", אומר פרופ' ישראל הרשקוביץ, מבית הספר לרפואה וממרכז דן דוד, שחקר בעבר גידולים ממאירים בדינוזאורים מתקופת היורה וסייע לחוקרים בזיהוי המחלה, ומסכם "החוקרים בתחום מנסים להבין מדוע מחלות מסוימות שורדות לאורך האבולוציה, במטרה לפענח מה גורם להן ולפתח דרכים חדשות ויעילות להתמודד איתן היום".

מחקר

05.02.2020
כשהפגם הופך ליתרון: חוקרים יצרו שיטה לשיבוש מבנה של חומרים לפי דרישה

הטכנולוגיה החדשה עשויה לסייע בין היתר בהגנה על אזורים רגישים במצבים של פגיעה מכנית – כמו למשל רכב המעורב בתאונה

  • הנדסה וטכנולוגיה

 

"כולנו מבינים באופן אינטואיטיבי את ההבדל בין גיליון נייר שטוח לבין אותו גיליון, כשאנו מקמטים אותו והופכים אותו לכדור", מסביר פרופ' שוקף מבית הספר להנדסה מכנית. "הדף הוא שטוח וגמיש, ואילו הכדור מקומט וקשיח. במילים אחרות, הכדור הוא מטא-חומר מכני – חומר שתכונותיו המכניות השתנו בעקבות שינוי צורה." אז למה שלא "נקמט" את החומר באופן שיהפוך אותו לגמיש ועמיד בפני פגיעות?

 

חוקרים בהובלת פרופ' יאיר שוקף פיתחו שיטה חדשה לתכנון מטא-חומרים מכניים ולשליטה בתכונותיהם – באמצעות השתלה יזומה של פגמים מבניים בחומר. השיטה עשויה לשמש מהנדסים ומתכננים מתחומים רבים – מתעופה ורכב ועד לאריזות חכמות. המחקר בוצע בשיתוף עם חוקרים במכון AMOLF באמסטרדם ובאוניברסיטת ליידן בהולנד, והתפרסם בכתב העת .Nature Physics

 

הפגמים שעושים את ההבדל

"חיפשנו שיטה שתאפשר לנו לשנות את הצורה והמבנה הפנימי של חומר באופן מבוקר, כדי ליצור מטא-חומר עם תכונות מכניות רצויות. לשם כך שתלנו פגמים במערך של אבני הבניין המרכיבות את המטא-חומר שיצרנו." מסביר פרופ' שוקף.

 

לשבש את שלמות הפאזל

בשלב הראשון תכננו החוקרים מודל של חומר נטול פגמים: מבנה שטוח העשוי מאבני בניין משולשות היוצרות שקעים ובליטות, שמתחברות זו לזו כמו פאזל – בליטה בתוך שקע.

 

בשלב השני הם יצרו במודל פגם מבני: הם סובבו שורה של אבני בניין, כך שהן לא יתחברו עוד באופן הרמוני לחלקים בשורות הסמוכות. "פגם כזה מכונה פגם גלובלי או פגם טופולוגי", אומר פרופ' שוקף.

 

המודל 'הפגום' הוזן למדפסת תלת-מימד, שהדפיסה אותו בחומר ממשי. לדברי פרופ' שוקף, "תוצר ההדפסה היה מטא-חומר מכני חדשני – הראשון שנוצר אי-פעם שיש לו התנהגות א-סימטרית." בניגוד לחומר המושלם, נטול הפגמים, שהוא רך מכל צדדיו, המטא-חומר הפגום הוא רך בצדו האחד וקשיח בצד השני. יותר מכך, כשמחליפים צדדים, לוחצים על צדו האחד ומושכים בצד השני, המצב מתהפך: חלקים קשיחים הופכים לרכים, ולהפך.

 

שינוי במבנה החומר על פי דרישה

"במחקר שלנו פיתחנו פלטפורמה חדשנית לתכנון מטא-חומרים מכניים, שעשויים להתאים למגוון רחב של תחומים ושימושים", מסכם פרופ' שוקף. "הפלטפורמה מתבססת על שתילת פגמים יזומים במערך הפנימי של אבני הבניין, והיא מאפשרת ליצור באופן מבוקר מטא-חומר בעל תכונות מכניות חדשות, על פי דרישה. כך לדוגמה ניתן לתכנן מעטפת למערכות טכנולוגיות שתנתב כל מכה מכנית לאזורים עמידים, ותמנע פגיעה ברכיבים אלקטרוניים עדינים; ריפוד חכם לכוסות שבירות; רכב שבמקרה של תאונה מנתב את כוחות המעיכה הרחק מהנוסעים; ואף 'מלקחיים' ננומטריים שמעבירים כוח מכני מצדם האחד לצדם האחר כדי ללכוד חלקיקים זעירים."

 

מחקר

03.02.2020
בעקבות תעלומת המקדש הקדום בתל מוצא

ממצאים בתל מוצא הסמוך לירושלים מעידים על מקדש מימי בית המקדש הראשון, שדומה מאוד למקדש שלמה המתואר במקרא

  • רוח

ארכיאולוגים מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב, בהובלת פרופ' עודד ליפשיץ והדוקטורנטית שועה קיסילביץ, ארכיאולוגית ברשות העתיקות, ממשיכים בחשיפתו של מקדש ייחודי מימי בית המקדש הראשון בתל מוצא הסמוך לירושלים. מכלול המקדש, שהוא היחיד מסוגו שנמצא עד כה בתחומן של ממלכות ישראל ויהודה, דומה בפרטים רבים למקדש שבנה שלמה המלך, המתואר בפירוט רב במלכים א' פרק ו'. לדברי החוקרים האתר תורם רבות להבנת תקופת בית ראשון ולהשוואה בין הממצאים הארכיאולוגיים, כאן ובאתרים אחרים, לבין המסופר בתנ"ך. המאמר פורסם בכתב העת Biblical Archaeology Review .

 

מרכז כלכלי ומנהלי חשוב

"החפירה בתל מוצא החלה בשנת 1993, כחפירת הצלה של רשות העתיקות - לקראת בניית קטע כביש שיחליף את סיבוב מוצא בכביש 1," מספרת קיסילביץ. "חפירות הצלה נוספות בוצעו בשנים 2002, 2003 ו-2012-13. חפירות אלה חשפו במקום אתר חשוב, שהתקופה הדומיננטית המיוצגת בו היא ימי בית המקדש הראשון – מהמאה ה-10 עד תחילת המאה ה-6 לפני הספירה (תקופת הברזל 2). הממצאים מעידים כי היה כאן מרכז כלכלי ומנהלי חשוב של עמק מוצא הפורה, עם עשרות ממגורות ושני מחסנים גדולים לאחסון תבואה."

 

"במרכז האתר נחשף מכלול מקדש מונומנטלי מטיפוס 'המקדש הצפון-סורי' שתוכניתו אופיינית למזרח הקדום. בין היתר התגלו במקום מזבח להקרבת קורבנות, שולחן להנחת מנחות וכלי פולחן רבים – ביניהם צלמיות חרס דמויות אדם ודמויות סוסים וכן פולחן גדול ומעוטר. המקדש במוצא הוא מכלול המקדש היחיד מטיפוס זה שהתגלה עד כה בתחומי ממלכות יהודה וישראל. תוכניתו האדריכלית והעיטורים המעטרים את חפצי הפולחן דומים לאלה המיוחסים למקדש שלמה בירושלים, ואשר מתוארים בפירוט בספר מלכים א' פרק ו'."

 

ממצא חסר תקדים

במרץ 2019, לאחר סיום בנייתו של הגשר המוביל לירושלים והסרת מילויי החול שכיסו את האתר בעת הבניה, שבו הארכיאולוגים לתל מוצא – מעתה כחפירה אקדמית של אוניברסיטת תל אביב. "החפירות בעונה זו היו מאוד ממוקדות, והמטרה הייתה כפולה: ראשית, להמשיך לחשוף את מבנה המקדש, ושנית, להיעזר בטכנולוגיות מדעיות מתקדמות כדי לקדם את הבנת האתר," אומרת קיסילביץ. "מצאנו שאורכו של המבנה היה לפחות 21 מטר, וגילינו כי מתחת לרצפת חצר המקדש קיימים שרידים של מבנה פולחן נוסף, ככל  הנראה מהמאה ה-10 לפנה"ס."

 

החוקרים מציינים כי מכלול המקדש, על שכבותיו השונות, מהווה ממצא חסר תקדים בארכיאולוגיה של ארץ ישראל: מבני פולחן שהוקמו בתחילת תקופת הברזל 2,  ומקדש שהמשיך להתקיים לאורך מרבית ימי הבית הראשון, במקביל למקדש שלמה בירושלים. לפיכך האתר תורם רבות להבנת התפתחות הפולחן ביהודה, וכן להבנת תהליך התגבשותה של ממלכת יהודה.

 

במהלך החפירה דגמו החוקרים חומרים מארבע שכבות שנחשפו בחתך בצד המזרחי של המקדש, ושלחו אותם לבדיקה באמצעות טכנולוגיות שונות: OSL – שיטה פיסיקלית לתיארוך דגימות עפר; בדיקות פחמן 14 לתיארוך חומרים אורגניים; וטכניקות של מיקרו-ארכיאולוגיה הנעזרות במיקרוסקופים, בקרני אינפרה-אדום ובמכשירים מדעיים נוספים כדי לחשוף את הנסתר מן העין בממצאים הארכיאולוגיים. "תוצאות הבדיקות יספקו לנו מידע רב על המקדש," אומרת קיסילביץ. "בין היתר אנו מקווים שהן יסייעו לנו לדייק את תאריכי השכבות השונות, לברר אם המבנה ניטש לפרק זמן כלשהו, ולשחזר את אופי הפעילויות שהתרחשו בחצר המקדש. מכיוון שמרבית הפעילות הפולחנית התרחשה בחצר, בעוד מבנה המקדש עצמו היה נגיש רק לכוהנים, אנחנו מקווים שחפירה נוספת באזור זה תחשוף חפצי פולחן נוספים."

 

צלמית סוס (צילום: קלרה עמית, רשות העתיקות)

 

מי הקים את המקדש ומתי?

"לממצאי החפירה בתל מוצא, בעבר, בהווה ובעתיד, יש חשיבות רבה להבנת תקופת בית המקדש הראשון, ולהשוואה בין הממצאים הארכיאולוגיים לבין המקרא," מסכם פרופ' ליפשיץ. "עצם הימצאותו של מקדש הדומה למקדש שלמה במרחק קילומטרים ספורים מירושלים מעלה תהיות רבות, שכן הטקסט המקראי רצוף במאבקים באתרי פולחן מחוץ לירושלים, ואף קובע במפורש כי יש לעבוד את אלוהי ישראל אך ורק במקדש שבירושלים. יתרה מכך, ספרי מלכים ב' ודברי הימים ב' מספרים על שתי רפורמות דתיות שעסקו בדיוק בנקודה זו: הרפורמה של המלך חזקיהו בסוף המאה ה-8 לפנה"ס והרפורמה הקיצונית יותר של המלך יאשיהו, שהרס את כל אתרי הפולחן שמחוץ לירושלים בסוף המאה ה-7."

 

"אנחנו מקווים שהממצאים שלנו יסייעו לנו לענות על מגוון שאלות מסקרנות: מי הקים את המקדש במוצא ומתי? איזה פולחן התקיים בו בזמנים שונים? מה היה היחס בין הקהילה שסביב המקדש במוצא לקהילה שסביב המקדש בירושלים? האם כהני המקדש במוצא קיבלו על עצמם בשלב כלשהו את עליונותם של הכהנים והשליטים של המקדש בירושלים, ואם כן, מתי זה קרה? האם שרד המקדש במוצא את הרפורמות הדתיות של חזקיהו ויאשיהו, והאם הוא המשיך לפעול עד חורבן ממלכת יהודה בידי הבבלים בשנת 586 לפנה"ס?"

 

בשלב זה מתוכננות שתי עונות חפירה נוספות בתל מוצא, באביב 2020 ובאביב 2021, בהשתתפות סטודנטים וחוקרים מרחבי העולם, ובעיקר מישראל, מגרמניה, מצ'כיה ומארה"ב. החוקרים בטוחים שהרבה תגליות מרעישות עוד ממתינות להם באתר הייחודי שלא מפסיק להפתיע.

 

 

מחקר

27.01.2020
"איברים על שבב" – העתיד החדש של פיתוח התרופות

מערכת חדשנית המחברת בין מספר איברים-על-שבב סוללת את הדרך למהפכה בפיתוח תרופות

  • הנדסה וטכנולוגיה

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לפתח מערכת חדשנית המחברת בין מספר איברים-על-שבב, ומדמה את פעולתן של מערכות שלמות בגוף האדם. השיטה החדשנית עשויה לחולל מהפכה של ממש בתהליך של פיתוח תרופות, שאורך כיום שנים ארוכות ועולה כסף רב, ולמרות זאת יעילותו חלקית ביותר. יתרון אפשרי נוסף של הטכנולוגיה החדשה הוא מניעת הבעיות האתיות הכרוכות בניסויים בבעלי חיים.

 

המחקרים בוצעו בשיתוף עם אוניברסיטת הרווארד, ובהשתתפות 57 חוקרים ממוסדות מחקר ומחברות לפיתוח תרופות בעולם. שני המאמרים פורסמו בכתב העת Nature Biomedical Engineering בינואר 2020.

 

"פיתוח תרופות כרוך היום בתהליך שאורך 20-10 שנה, ועולה כ-2-1 מיליארד דולר לתרופה," מסביר ד"ר בן מעוז מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית ומבית ספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב, שנמנה על מובילי הפרויקט הבינלאומי. "מתוכו, כ-6-3 שנים מוקדשות לניסויים בתרביות ובבעלי חיים, ועוד כ-8-6 שנים מוקדשות לניסויים קליניים בבני אדם. ולאחר כל המאמץ וההשקעה, מסתבר שהתהליך אינו יעיל: כ-90-60% מהתרופות שמיטיבות עם בעלי חיים נכשלות בבני אדם. מצב זה גורם לחוקרים בכל העולם לחפש הליכים חלופיים לפיתוח תרופות. אחת הטכנולוגיות בעלות הפוטנציאל הגדול ביותר בתחום היא OOC (Organ-on-a-Chip), או בעברית 'איבר-על-שבב." במסגרת השיטה, שפותחה לראשונה ב-2010 באוניברסיטת הרווארד, משתמשים המדענים בתאים מאיבר אנושי מסוים – לב, מוח, כליה, ריאות וכדומה, ובעזרת טכניקות של הנדסת רקמות מניחים אותם במחסנית מפלסטיק – הלא היא השבב.

 

הכי קרוב שיש לאיבר האנושי

בשנים האחרונות פותח בעולם מגוון רחב של 'איברים-על-שבב' המתפקדים כמו האיבר האנושי עצמו.  ד"ר מעוז פיתח לפני כשנתיים איבר-על-שבב המחקה את פעולתו של מחסום הדם-מוח, ובמקומות אחרים פותחו שבבים של לב, כליות, מעיים ועוד. בפרויקט הנוכחי פותחה לראשונה מערכת שמסוגלת לחבר בין השבבים השונים, ומאפשרת לדמות את פעולתן של מערכות שלמות בגוף האדם, ואת תגובתן לתרופות ניסיוניות המוזנות למערכת.

 

המערכת פותחה ונבחנה בשני מחקרים: במחקר הראשון פיתחו החוקרים מערכת רובוטית אוטומטית שיכולה לחבר באופן פשוט ומודולרי בין שבבים של עד 10 איברים שונים, ומאפשרת שליטה בכל חומר שנכנס לכל שבב ויוצא ממנו. בנוסף הם יצרו עבור הרקמות שעל השבבים סביבה ביולוגית מתאימה ותומכת, מעין 'דם מלאכותי', שמאפשר להן לתפקד ולתקשר ביניהן לאורך זמן. החוקרים הציבו במערכת 9 איברים-על-שבב – מוח, מחסום הדם-מוח, ריאות, לב, מח עצם, כליה, מעי, כבד ועור, ונוכחו כי היא פועלת בהצלחה במשך שלושה שבועות לפחות.

 

במחקר השני הוסיפו החוקרים תרופות שונות למערכת האוטומטית, ובדקו כיצד מגיבים האיברים השונים. ראשית הוחדר למערכת ניקוטין, חומר שבדרך כלל נלקח דרך הפה כדי לסייע בגמילה מעישון, ונבחן כיום גם כתרופה למחלות ניווניות ולדלקות כרוניות של המעי.  "עבור תרופות הנלקחות דרך הפה יש חשיבות גדולה לתהליך הקליטה של התרופה בגוף - דרך המעי שסופג אותה, הכבד שמפרק אותה ולבסוף הכליה שמסננת את החומר," אומר ד"ר מעוז. "לכן, עבור הניקוטין, היצבנו בפלטפורמה שלנו שבבים של שלושת האיברים הללו." התרופה השנייה שנבדקה הייתה ציספלטין, מרכיב נפוץ בטיפולים כימותרפיים לסרטן הניתנים דרך הווריד. עבורה הוצבו במערכת שבבים של כבד וכליה, וכן שבב של מח עצם, המושפע מאוד מהתרופה.

 

תוצאות מקבילות למדדים האנושיים

האתגר הבא היה להתאים את התוצאות שנמדדו בפלטפורמה החדשנית לגוף האדם כמערכת כוללת, ולגשר על הפערים ביניהם. לשם כך פיתחו החוקרים מודלים חישוביים שמתרגמים את הערכים שהתקבלו במערכת לתוצאות מקבילות של בדיקות קליניות בבני אדם. ואכן, השילוב בין המערכת האוטומטית של איברים-על-שבב למודלים החישוביים הניב ערכים קרובים מאוד לאלה שנמדדו אצל מטופלים אנושיים בקליניקה.

 

"לראשונה בעולם הצלחנו לפתח פלטפורמת איבר-על-שבב מהימנה וגמישה, שנותנת תוצאות קרובות מאוד לאלה המתקבלות אצל מטופלים אנושיים," מסכם ד"ר מעוז. "כבר היום, לאחר שרשות התרופות האמריקאית (FDA) הודיעה כי היא תומכת בפיתוח איברים-על-שבב שישמשו ככלי תומך לפיתוח תרופות, יכולות חברות ומעבדות העוסקות בתחום להיעזר במערכת שלנו. כמו כן אנו מאמינים ומקווים שבעתיד, לאחר פיתוח נוסף, תוכל הפלטפורמה החדשה לשמש כחלופה לניסויים בבעלי חיים ואף לחלק ניכר מהניסויים הקליניים בבני אדם. כך היא תחסוך שנים של מחקר, כסף רב וגם סבל של בני אדם ובעלי חיים כאחד."

אוניברסיטת תל-אביב, רחוב חיים לבנון 30, 6997801.
UI/UX Basch_Interactive