مقابلة مع البروفيسور ليئور غابشتاين بمناسبة فوزه بجائزة برونو
"لا يوجد شيء أكثر اكتمالًا من القلب المكسور،" هذا ما قالته ريبي ماكوتسيك وتأليفها الجميل نعومي شيمر، لكن من الناحية العملية ربما لا يكون الأمر كذلك.
تتمتع أنسجة عضلة القلب بقدرة تجديد محدودة، وبالتالي فإن أي ضرر يلحق بخلايا عضلة القلب أثناء احتشاء عضلة القلب لا رجعة فيه وقد يؤدي إلى تطور قصور القلب. تعد متلازمة قصور القلب مسؤولة عن حالات دخول المستشفى أكثر من جميع أنواع السرطان مجتمعة. يقول البروفيسور ليئور جيبشتاين، الباحث في كلية الطب في التخنيون وطبيب القلب النشط في مركز رمبام الطبي. ووفقا له، يموت حوالي نصف المرضى الذين يعانون من قصور القلب في غضون خمس سنوات، ويحتاج عدد غير قليل منهم إلى عملية زرع قلب، وهو العضو الذي من الواضح أنه في نقص مستمر. في مختبر الفيزيولوجيا الكهربية للقلب والطب التجديدي برئاسة البروفيسور جيبستاين، يعمل عدد من الباحثين بالإضافة إلى الطلاب المتفوقين على مجموعة متنوعة من الحلول، تختلف عن بعضها البعض، ولكن جميعها تهدف إلى هدف واحد - وهو التمكين من ترميم الأنسجة التالفة. من خلال الاندماج في ثورة العقد الماضي - ثورة الخلايا الجذعية وهندسة الأنسجة.
تتمتع الخلايا الجذعية بخاصيتين رئيسيتين: القدرة على الانقسام وإنشاء خلايا جذعية مماثلة للخلايا الأصلية، ومن ناحية أخرى، القدرة على التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا الناضجة. يوجد لدى البالغين مجموعة من الخلايا الجذعية في العديد من الأنسجة. هذه الخلايا مسؤولة عن التجديد المستمر للأنسجة مثل أنسجة الجلد، وكذلك عن تكوين خلايا الدم المختلفة. ومع ذلك، فإن قدرة هذه الخلايا على التمايز محدودة نسبيًا ولا يمكنها التمايز إلى مجموعة واسعة من الخلايا. في مختبر البروفيسور جيبشتاين، يتم دراسة القدرة على التمايز لنوع خاص من الخلايا الجذعية: الخلايا الجذعية الجنينية البشرية. أصل هذه الخلايا الجذعية هو في الخلايا الأولية التي تتطور في الجنين، عندما يكون في عمر ثلاثة أيام في حالة تعرف باسم الكيسة الأريمية - وهو نوع من الكرة التي ستصبح قشرتها في النهاية المشيمة، ومن وجهها ("الطبقة الداخلية للخلايا") ستتطور جميع أعضاء الجنين. في عام 1999، نجحت مجموعة من الباحثين بقيادة البروفيسور جيمي طومسون من جامعة ويسكونسن وبالتعاون مع البروفيسور يوسي إيتزكوفيتس من التخنيون في عزل "الطبقة الداخلية من الخلايا" من عدد من الكيسات الأريمية وتكوين أول خلية منها. خطوط الخلايا الجذعية الجنينية البشرية.
وفي مختبرات أخرى يحاولون تحويل الخلايا الجذعية الجنينية إلى خلايا الكبد والبنكرياس وخلايا أخرى. ويحاولون في مختبر البروفيسور جيبشتاين تحويل أكبر عدد ممكن منها إلى خلايا عضلة القلب. "هذه الخلايا هي أداة بحثية فريدة تسمح لنا بإلقاء الضوء على مسارات الإشارات المرتبطة بنمو القلب. بالإضافة إلى ذلك، فإن أنسجة القلب البشرية التي تم إنشاؤها في المختبر تسمح لنا بدراسة كيفية تفاعل القلب مع الأدوية الجديدة قبل استخدامها في التجارب السريرية على البشر. ومع ذلك، فإن الهدف الرئيسي للمختبر على المدى الطويل هو إنشاء خلايا قلب جديدة تسمح في المستقبل باستبدال تلك التي ماتت أثناء احتشاء عضلة القلب وبالتالي تحسين وظيفة القلب الفاشل.
"لقد بدأت البحث بمجرد أن سمعت من البروفيسور إيتزكوفيتش عن تطور الخلايا الجذعية الجنينية، وخلال فترة قصيرة تمكنا من تنمية خلايا قلب بشرية لأول مرة في المختبر. وفي هذا العمل، الذي كان بمثابة إنجاز كبير، أظهرنا أيضًا أن الخلايا العضلية الناتجة تتميز بجميع الخصائص المميزة لخلايا القلب. لقد كانت تحتوي على جينات وبروتينات فريدة من نوعها لخلايا القلب، ورأينا في المجهر الإلكتروني أنها تمتلك بنية خلايا القلب، وتم تسجيل نشاط كهربائي مميز فيها، وكانت تنبض بشكل أسرع في وجود الأدرينالين.
"السؤال التالي الذي قمنا بفحصه هو ما إذا كان بإمكاننا استخدام خلايا القلب الناتجة لإصلاح الضرر القلبي بعد نوبة قلبية. تحقيقا لهذه الغاية، أجرينا تجارب واسعة النطاق في مزارع الأنسجة وكذلك في نموذج لاحتشاء عضلة القلب في الفئران. وفي هذه التجارب، أظهرنا أن خلايا القلب المزروعة تعرف كيف تتزامن مع أنسجة القلب الموجودة، بل وتسبب تحسنًا كبيرًا في وظائف القلب مقارنة بالفئران التي لم يتم زرع الخلايا الجذعية فيها".
ومع ذلك، فإن العقبات التي تواجه التطبيق السريري لتكنولوجيا الخلايا الجذعية لا تزال عديدة. من الصعب جدًا "إقناع" الخلايا الجذعية بأن تصبح خلايا قلب، ومن المؤكد أنها ستكون مشكلة عندما نريد إنتاج ملايين الخلايا لغرض الشفاء. والمشكلة الأخرى هي الرفض المناعي المتوقع بعد زرع هذه الخلايا. ويوجد حل فريد للمشكلة الأخيرة في اكتشاف عالم ياباني يدعى ياماناكا نجح في إعادة برمجة خلايا الجلد الناضجة وإعطائها خصائص الخلايا الجذعية الجنينية. واليوم، يتم أيضًا استخدام هذه التقنية الفريدة لإنتاج الخلايا الجذعية المستحثة في مختبر البروفيسور جيبشتاين ونجحت مؤخرًا بهذه الطريقة في إنشاء خلايا القلب من خلايا الجلد للمشاركين. الرؤية هي أن يأتي الشخص الذي يحتاج إلى إعادة تأهيل القلب إلى العيادة، ويأخذون منه عينات جلدية ويصنعون منها خلايا جذعية ويزرعونها حسب الحاجة وطبيعة الإصابة. وعلى المدى القصير، ستمكننا هذه القدرة من إنشاء نماذج بحثية للأمراض الوراثية في المختبر والتي لا تتاح لنا الفرصة لدراستها حاليًا.
ويقدر البروفيسور جيبشتاين أنه حتى بعد خمس سنوات سيكون في نفس الوضع. "ربما في غضون عقد من الزمن سنبدأ في رؤية التجارب السريرية لهذه التقنيات وعقد آخر حتى تصبح عملية. ومع ذلك، في المراحل المبكرة سنكون قادرين على استخدام تكنولوجيا الخلايا الجذعية لتطبيقات إضافية."
"إن خلفيتي كطبيب أبحاث، يتعامل مع كل من أمراض القلب والأبحاث الأساسية، هي حيوان نادر جدًا في إسرائيل. وميزة ذلك هي إمكانية طرح الأسئلة التي تأتي من حياتي اليومية كطبيب. عندما تنشأ مشكلة سريرية ليس لها حل، يمكن استخدام أدوات البحث الأساسي لفهمها بشكل أفضل وإيجاد الحلول. في الولايات المتحدة الأمريكية، يعتبر هذا المجال متطورًا جدًا ويعزز العلوم والطب هناك. لسوء الحظ، فإن نموذج الطبيب-الباحث مهمل للغاية في إسرائيل، ويرجع ذلك أساسًا إلى نقص الموارد والندم.
على مستوى المجتمع الإسرائيلي، يجب علينا تغيير الأولويات والاستثمار في التعليم من المرحلة الابتدائية إلى الجامعة بحيث يكون قدوة الأطفال هم العلماء وليس المشاهير. كما ينبغي الحذر من انحياز الميزانيات من البحوث الأساسية إلى البحوث التطبيقية، لأن مستقبل البلاد يعتمد على البحوث الأساسية.
حول
البروفيسور ليئور جيبشتاين هو أستاذ مشارك في قسم علم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية، كلية الطب، التخنيون - معهد إسرائيل للتكنولوجيا. حصل على درجة الدكتوراه في الطب من التخنيون عام 1996، ودرجة الدكتوراه في الفلسفة عام 1999. وبعد فترة من أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو (ثم حصل أيضًا على منحة روتشيلد) عاد إلى التخنيون وأسس مختبر الفيزيولوجيا الكهربية للقلب والطب التجديدي.
وتم نشر المقابلات مع الفائزين الأربعة في كتيب خاص صدر تكريما لهم حفل توزيع الجوائز
