מחקר חדש בעכברים, הראה כי ייתכן וניתן לזהות סימנים מוקדמים של מחלת טרשת העורקים; אשר מובילה לחסימה בעורקי הגוף, על ידי בחינת התפקוד של תאי כלי הדם שלנו 

מהי טרשת עורקים?

טרשת העורקים היא מחלה נפוצה מאוד, המתארת מצב של היצרות כלי הדם, עקב שקיעת שומנים וסוכרים בדפנות כלי הדם. התופעה עשויה להידרדר לחסימה חלקית או מלאה ואף להפסקת זרימת הדם לאיבר מטרה. כאשר יש עודף שומן בדם, נוצרת שקיעה של חומר שומני בין שכבות כלי הדם, המשנה את פני השטח שלו. המשקע גדל וגדל עד לחסימה. בנוסף, המשקע השומני מחליש את דופן כלי הדם ועלול לסכן אותנו בקרע (מפרצת) של כלי הדם.

לרוב, כלי הדם בהם מתרחשת הטרשת, הנבנית לאורך 20-30 שנים, הם אבי העורקים, עורקי הרגליים, עורקי המוח ועורקי הלב. במקרים כאלה, עשוי מצבנו להידרדר לחוסר חמצן בגוף (הפוקסיה), ניוון של הרגליים, שבץ מוחי או אוטם בשריר הלב, בהתאמה.

בישראל לוקים מידי שנה כ- 30,000 חולים בהתקף לב וכ- 15,000 איש עוברים בשבץ מוחי, כאשר 90% מהמקרים, הם כתוצאה מהיצרות או היחסמות של כלי הדם.

אמנם כרגע אין טיפול מונע לטרשת עורקים, אך התערבות באורח החיים כגון תזונה בריאה יותר ופעילות גופנית קבועה, עשויה להפחית את הסיכוי ללקות בסיבוכים הללו. אבחון מוקדם יסייע למזער את הסיכון.

“ריצוף ברמת התא הבודד”

בדומה לכל איבר, הורמון ואפילו חלבון בגופנו, גם לתאי השריר ישנו מספר מגוון של משימות: עיקר תפקידם, הוא לשמר מהירות עקבית של מחזור הדם שלנו. מחזור דם תקין מסייע לגופנו לפעול כהלכה; להעביר למערכות השונות את החמצן והצרכים שלהם (ויטמינים, מינרלים, הורמונים…), לנקות פסולת ורעלים מהמערכות השונות ומהגוף ביעילות ולהזין את גופנו בלחות ואנרגיה.

בנוסף, תאי השריר מסייעים לתקן פציעות שונות בכלי הדם שלנו, שעשויות לנבוע כתוצאה מפציעה או קריש דם, לדוגמא.

בשגרה, תאי השריר מתמקדים בעיקר בשימור הפעילות התקינה של מחזור הדם, מבחינת מהירות. כאשר נוצרים מצבים, שמאלצים את תאי השריר שלנו לתקן את כלי הדם לעיתים תכופות יותר (לרוב כתוצאה מהיווצרות של קרישים או פציעה חיצונית), על תאי השריר להזניח את תפקידם העיקרי. כתוצאה מכך, מחזור הדם שלנו מאט והפעילות הכוללת של גופנו מאטה: סוכרים מתעכלים לאט יותר, שומנים נותרים במעין מצב של תקיעות ובסופו של דבר, מצטברים בדופן כלי הדם שלנו במעין פלאק. ככל שהפלאק מתעבה, כך כלי הדם שלנו הולכים ונחסים לאיטם, מחזור הדם שלנו מאט באופן משמעותי והפעילות היומיומית של גופנו מאבדת מכוחה.

באמצעות טכנולוגיות גנטיות מתקדמות, הצליחו החוקרים לזהות מספר זעום של תאי שריר, בכלי דם של עכברים, בזמן החלפת התפקידים ולתאר באופן מדוייק את התכונות המולקולריות שלהם.
הטכנולוגיה החדשנית, הידועה בשם “ריצוף ברמת התא הבודד”, מאפשרת לעקוב אחר הפעילות השגרתית של רוב הגנים של תאי השריר, במאות כלי דם.

ממצאי המחקר, עשויים לסלול את הדרך לאיתור התאים הללו במטופלים בעתיד ועל ידי כך – לתרום לאיתור מהיר יותר של התופעה, שיוביל לאבחון וטיפול איכותיים בתופעת טרשת העורקים, בשלביה הראשונים.

במהלך המחקר, ידעו החוקרים כי אף על פי שתאים נראים מאוד דומים זה לזה ברקמות בריאות, הם למעשה שונים מאוד ברמה המולקולרית. עם זאת, בקבלת התוצאות, מספר קטן מאוד של תאים אלו בלטו בכלי הדם. התאים שכן נמצאו, איבדו מיכולתם לפעול כמו תאי שריר טיפוסיים ואף הביאו לידי ביטוי גן שונה לחלוטין, הידוע לנו בשם Sca1 או “תאי אב”.

היכולת לזהות את הפעילות (או “הביטוי”) של אלפי גנים במקביל בתאים החדשים שהתגלו, משנה לחלוטין את פני המשחק.

“ריצוף ברמת התא הבודד”, אפשרה לחוקרים לראות כי בנוסף ל- Sca1, תאים אלו ביטאו מערך שלם של גנים אחרים, בעלי תפקידים שונים בתהליך ההחלפה. בעוד שתאים אלו לאו דווקא מראים את התכונות של תאים לאחר ההחלפה, ניתן לראותם במהלך תהליך ההחלפה עצמו; דבר שלא היה ניתן לראות קודם.

משום שטכנולוגיית הריצוף ברמת התא הבודד התפתחה במהירות לצד מחקר זה, החוקרים נהנו מהסתכלות מעמיקה יותר במהלך הניסוי. בתחילת המחקר, התבוננות במאות תאים הייתה לגבול מבחינת החוקרים, כאשר לשם ניתוח של פלאקים בטרשת עורקים הם נזקקו לראייה רחבה יותר. עד שלב הניסויים, החוקרים נהנו מצפייה באלפי תאים יחד.

על מנת לאשר בוודאות כי מקורם של תאים יוצאי דופן אלו הוא בשריר, השתמש הצוות בטכנולוגיה חדשנית נוספת, המכונה “תיוג שושלת” – אשר מאפשרת לחוקרים לעקוב אחר ההיסטוריה של ביטויי הגנים בכל תא.

אפילו במידה והתאים כבר לחלוטין לא תואמים את הגנים של תאי השריר, תיוג השושלת מאפשר לראות אם בשלב מסויים הם או אבותיהם, אכן היו תאי שריר טיפוסיים בעברם.

המידע על הפרופיל המולקולרי של התאים החריגים, מאפשר ללמוד את התנהגותם בעת מחלת הטרשת. תאים אלו מתרבים הרבה יותר בכלי דם פגומים ובפלאקים של טרשת עורקים, כפי שהיינו מצפים מתאים שעברו החלפה.

פתרון עתידי

ממצאי המחקר עשויים לסלול את הדרך לאבחון מוקדם של טרשת עורקים ולטיפול יעיל יותר.

תיאורטית, עלייה במספר התאים שעברו החלפה בכלי דם בריא מוכרחה להעלות חשד. בנוסף, העמקת התובנה בתכונות המולקולריות של תאים אלה, עשויה לתרום למיקוד סלקטיבי לתרופות ספציפיות.
אך המחקר עוד בחיתוליו: הניסויים נערכו עד כה על עכברים, מה שאיפשר לחוקרים לתפוס מספר גדול של תאי שריר, בכלי הדם של העכברים ולשנות את הגנים שלהם. נדרש מחקר נוסף כדי לתרגם את תוצאות המחקר לתאים אנושיים ובסופו של דבר, לפנות לניסויים הקליניים.