לטפל באירוע לב לפני שהוא קורה

דמיינו טיפול מונע בלב צעיר ובריא לחלוטין, שיאפשר לו להשתקם מפגיעה שתתרחש רק כעבור עשרות שנים. אם הרעיון נשמע לכם מופרך, אתם לא לבד: פרופ' אלדד צחור, שמעבדתו במכון ויצמן למדע חוקרת את התחדשות רקמות הלב, חשב עד לא מזמן שתרחיש כזה הוא בגדר מדע בדיוני.

מחלות לב וכלי דם הן גורם התמותה מספר אחת בבני-אדם, אך בניגוד למחלות אחרות, לא ניתן לכאורה "לחסן" את הגוף מפניהן. ואולם לאחרונה, הצליחו פרופ' צחור וחוקרים במעבדתו להפעיל מנגנון לבבי בעכברים בריאים הגורם להם להיות עמידים להתקף לב עתידי גם אם הוא קורה כמה חודשים מאוחר יותר. החוקרים מבהירים שעוד רחוק, ואולי רחוק מאוד, היום שבו ניתן יהיה ליישם, אם בכלל, את ההליך שביצעו בעכברים גם בבני אדם. אבל ממצאיהם המתפרסמים היום בכתב העת המדעי Research Nature Cardiovascular, משרטטים מחדש את גבולות הידע על יכולות השיקום של הלב ואולי אף איברים נוספים, בעזרת התערבות מבעוד מועד וזמן רב לפני שהפגיעה בכלל מתרחשת.

"זאת הוכחת היתכנות", אומר פרופ' צחור, "והיא מצביעה על כיווני מחקר חדשים שבוחנים את הטיפול בלב לא רק ממתווה מגננתי אחרי שנגרם כבר נזק, אלא במתווה מקדים שמגביר את יכולת ההחלמה לפני שהאירוע בכלל קורה".

המחקר, בהובלת ד"ר אברהם שקד ממעבדתו של פרופ' צחור במחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון, התמקד בעכברים מהונדסים גנטית, שבהם יש ביטוי מוגבר בתאי שריר הלב (קרדיומיוציטים) של ERBB2 – גן אשר מעודד התחלקות תאית בעכברים וכן בבני אדם. במחקרים קודמים גילו מדענים במעבדתו של פרופ' צחור שביטוי יתר של הגן גורם לתאי שריר הלב הבוגר להתחלק ולהתחדש – ממצא יוצא דופן, שכן תאים אלה מאבדים את יכולת ההתחדשות שלהם ביונקים סמוך ללידה.

פרופ' צחור: "אנחנו בעצם מורידים את התפקוד של תאי שריר לב בהווה כדי אפשר להם להשתקם בעתיד. מבחינה קלינית, עשינו משהו קיצוני ולכן היישום בבני אדם, ככל שיקרה, יהיה זהיר, מדוד ואיטי, ואף על פי כן, זוהי הוכחה שניתן עקרונית לטפל בהתקפי לב לפני שהם בכלל קורים"

"ככל שתא מתמקצע יותר בתפקידו, כך הוא מאבד את יכולתו להתחלק", מסביר ד"ר שקד. "התמיינות התאים שלנו לסוגיהם השונים – תופעה שמכונה גם דיפרנציאציה והופכת תאים בלתי ממוינים לתאי עצב, קרנית, שריר לב וכן הלאה – מאופיינת במנעד: בקצה האחד תאי גזע, שאינם ממוינים אבל מעולים ביצירת תאים מסוגים שונים; בקצה השני תאים ממוינים, כמו תאי שריר הלב, שאינם מתחלקים עוד. מצד אחד, הם יעילים מאוד במשימתם המסוימת אבל מצד שני, רקמתם אינה מתחדשת באופן טבעי".

עובדה זאת הינה אחת הסיבות לכך שאירועים לבביים הינם כה הרסניים: התקפי לב קוטלים כמות עצומה של תאי שריר הלב, שאת רקמתם אין ביכולת הגוף לחדש. לפיכך, גם בפרטים ששורדים את ההתקף, התפקוד הלבבי ירוד ומקטין את שרידותם לאורך זמן.

הפעלה קצרה של הגן ERBB2 בתאי הלב של עכברים שעברו אירוע לבבי מביאה להתחדשות של רקמת הלב שנפגעה. על אף ההבטחה הגדולה הטמונה בממצאים אלה מבחינת התחדשות שריר הלב, בזמן ביטוי היתר של ERBB2 בלב ישנה פגיעה בתפקוד הכולל של האיבר, שכן התאים מאבדים מיכולתם להתכווץ. כלומר, תאי הלב שמבטאים ERBB2 עוברים תהליך המכונה דה-דיפרנציאציה, שבו הם חוזרים למצב ממוין פחות הדומה יותר ללב של עוברים. ואולם לאחר שהופסק ביטוי היתר, תאי שריר הלב עברו התמיינות מחדש (רה-דיפרנציאציה), והדבר הוביל לשיפור בתפקוד הלב של העכברים.

בסרטון ניתן לראות שלב עכבר אשר הופעל בו הגן ERBB2 (במרכז) פועם כשורה גם לאחר אירוע לב, בדומה ללב בריא (משמאל) – ובשונה מלב שלא הופעל בו הגן (מימין):

החוקרים ביקשו לדעת מה קורה ללבבות שעברו תהליך של "הצערה" על ידי ERBB2 ואיך בדיוק הם עוברים התמיינות מחדש וחזרה לתפקוד תקין לאחר שמכבים את פעילותו של הגן. אף שמבחינת תפקוד לא היה הבדל בין לבבות אלה לבין הלבבות בקבוצת הביקורת, ד"ר שקד הבחין שחלו בהם שינויים גנטיים משמעותיים. "זה היה מפתיע ומסקרן", הוא אומר, "הנחנו שאחרי שמכבים את ERBB2 בלב הכל חוזר לקדמותו, אבל לפתע ראינו שגנים מסוימים התבטאו יותר מאשר לפני ההפעלה של ERBB2 ואחרים החלו להתבטא פחות. מצאנו השפעות לטווח ארוך".

בעקבות הממצא, תהו ד"ר שקד ופרופ' צחור אם ניתן לכייל את השימוש ב- ERBB2כדי לשפר תפקוד לבבי. "זה גרם לנו לחשוב שאולי ERBB2 אינו סתם מתג שמונע התמיינות אלא מנגנון שיכול לגרום ללב להיות צעיר יותר ועמיד לפציעות", אומר פרופ' צחור.

כדי לבחון את הנחתם, הפכו החוקרים את סדר הניסויים: במקום לגרום לעכברים אירוע לבבי ואז להפעיל בהם את ERBB2 כדי לשקמם, ראשית הפעיל הצוות את הגן בעכברים לכמה שבועות, ואז כיבה אותו. לאחר זמן מה, חוללו החוקרים אירוע לבבי בעכברים. העכברים שהופעל בהם ERBB2 הראו תפקוד לבבי משופר לעומת עכברים שלא עברו טיפול זה. "נדהמנו לראות את התוצאות האלו", נזכר פרופ' צחור. "מצאנו את מעיין הנעורים של הלב בעכברים – דרך חדשה לגרום ללב להיות צעיר וחזק".

המדענים במעבדתו של פרופ' צחור בודקים בימים אלה כמה השערות לגבי המנגנון שבאמצעותו הפעלה קצרה של ERBB2 בלב מאפשרת לעכברים לשרוד את הפגיעה הלבבית העתידית. אפשרות אחת היא שהגן מפעיל שרשרת שינויים המאפשרת ליותר תאי לב לשרוד את המחסור בחמצן שמאפיין אירועים לבביים רבים, ושהינו הרסני במיוחד לתאי שריר הלב.

החוקרים מצאו גם שתאי הלב משתמשים במשוב שלילי על מנת לאזן את המנגנון שאחראי על התמיינות תאים. "הגוף שומר על התמיינות התאים כי הוא צריך תאים ממוקצעים. ככלל, אין לו עניין בתאים שרק מתחלקים ולא פועלים, כמו תאי סרטן, למשל", אומר פרופ' צחור. "ERBB2 גורם אמנם לתאי שריר הלב לנוע בכיוון ההפוך להתמיינות טבעית, אך בה בעת הוא מפעיל גנים שתפקידם לבלום פעילות זו – קרי, איזונים ובלמים. ללא המנגנון הזה, תאי הלב שעברו דה-דיפרנציאציה לא יצליחו להתמיין בחזרה לתאי שריר לב מתפקדים. המחקר שלנו חושף את המנגנון הזה ואת הפוטנציאל השיקומי המצוי בטווח שבין אובדן התמיינות להתמיינות מחדש".

הצוות שלו מצא שעכבר שהופעל בו ERBB2 בגיל שלושה חודשים הצליח להשתקם מנזק לבבי חמור שאירע לו כעבור חמישה חודשים. "אם נתרגם זאת לשנות אדם, משול הדבר לצעיר בן 18 שמקבל טיפול שמאפשר לו לשרוד אירוע לבבי משמעותי בגיל 50", אומר פרופ' צחור.

עם זאת כאמור, רחוק עוד היום שבו טיפול מסוג זה יוכל באמת להתבצע בבני אדם. "אנחנו בעצם מורידים את התפקוד של תאי שריר לב בהווה כדי אפשר להם להשתקם בעתיד", מסביר פרופ' צחור. "מבחינה קלינית, עשינו משהו קיצוני ולכן היישום בבני אדם, ככל שיקרה, יהיה זהיר, מדוד ואיטי", הוא אומר. "ואף על פי כן, זוהי הוכחה שניתן, מבחינה עקרונית, לטפל בהתקפי לב לפני שהם בכלל קורים".