פריצות הדרך שלנו: טכנולוגיות וטיפולים ייחודים
התפתחות הטכנולוגיה, לצד השקעה גדולה במחקרים וגיוס של מיטב המוחות בתחום הפכו את שיבא מרכז מצוינות לרפואה גנטית מותאמת אישית.
"שיבא זוקף לזכותו שימוש בטכנולוגיות וטיפולים ייחודים בעולם", אומר ד"ר דן דומיניסיני, סגן סמנכ"ל מו"פ, מנהל המעבדה להמטולוגיה וראש הקבוצה לחקר רנ"א.
כמה מהטכנולוגיות והמחקרים פורצי הדרך בתחום שבהם משתמשים בבית החולים לילדים ספרא בשיבא:
טכנולוגיה לאבחון גנטי מתקדם
בטכנולוגיה PacBio משתמשים היום רק בארה"ב ובמדינות מעטות בעולם, כששיבא הוא בית החולים היחיד בישראל שנעזר בה.
מדובר בטכנולוגיה אמריקאית חדשנית שמאפשרת ריצוף ארוך מאוד. עקב מגבלות הטכנולוגיה והגדלים של הגנום, עד היום קבעו את רצף האותיות רק במקטעים קטנים. לפעמים זה היה מספיק אבל לפעמים כדי לאבחן או לקבוע דברים בוודאות יש צורך לראות את הדברים מפרספקטיבה רחבה יותר.
לשם המחשה: אם נניח שהטכנולוגיה היא מעין מכונת צילום והגנום הוא ספר שמורכב מעמודים ואותיות. כשמדברים על מקטע קטן זה בעצם אפשרות לצלם כל עמוד של הספר באופן בודד, בעוד שמקטע ארוך פירושו לצלם בבת אחת את כל העמודים.
אם הפגם (השוני מהנורמה) היה רק באות מסוימת, אז גם מכונת צילום של מקטעים קטנים הייתה מספיקה. אבל אם התקלה היא בסדר העמודים (למשל אם עמוד 20 היה מופיע לפני עמוד 18), קל היה יותר להבחין שהסדר השתבש על ידי שימוש במכונת הצילום המתקדמת.
מאחר שחלק מהשיבושים במחלות הם לא רק אות בודדת, אלא תהליכי עיבוד גדולים יותר, נדרש לעיתים לעשות גם זום-אאוט כדי לקבל תמונה רחבה ומדויקת יותר. טכנולוגיית פאק ביו מספקת את המענה הזה.
טיפולים ייחודיים במחלות גנטיות קשות
שיבא הוא בית החולים היחיד בארץ שבו ניתן טיפול גנטי למחלות גנטיות כמו גושה או המופיליה. אנו עושים זאת באמצעות הזרקה של וירוס הנושא מטען גנטי של אותו גן שפגום אצל המטופל. הווירוס חודר לתאים ועמו המטען הגנטי התקין של אותו גן, וכך מביא לתיקון או שיפור המצב. במקרה של גושה ההזרקה מתבצעת לתוך המוח, ובמקרה של המופיליה ההזרקה מתבצעת לווריד והווירוס מגיע לכבד.
פריצת דרך מדעית: אפיון השינויים הכימיים שעל גבי הרנ"א
רנ"א היא מולקולה קצרת חיים שמעתיקה את ההוראות של הגן הספציפי וחיונית לתפקוד התא. בעוד שבעבר סברו שמולקולת רנ"א מהווה תרגום מדויק לגן, גילו ד"ר דומיניסיני ושותפיו למחקר ובראשם פרופ' גידי רכבי, מנהל המרכז לחקר הסרטן וחתן פרס ישראל, באמצעות פריצת דרך טכנולוגית ותפיסתית, שהמידע הגנטי המקורי עובר רובד עיבוד נוסף שמכניס בו שינויים כימיים.
"כדי להמחיש זאת ניתן לומר שאם עד היום היה ידוע שהגן בנוי ממספר מסוים של אותיות, נמצא שהרנ"א כולל אותן אותיות בדיוק, אבל גם סימני פיסוק או טעמי מקרא", מסביר ד"ר דומיניסיני, "לא רק שגילוי זה מרחיב את יכולת האבחנה של מחלות גנטיות,אלא שבמקרים מסוימים הוא עשוי גם לעזור בדרכי הטיפול".
תרופות למחלות גנטיות-נוירולוגיות נדירות בפיתוח עצמי של שיבא
לכל אדם יש שני עותקים מאותו גן: אחד מהאמא ואחד מהאבא. לפעמים לא צריך שני עותקים ומספיק עותק אחד תקין כדי לנהל חיים בריאים, אבל הגן המשובש עדיין יכול להשפיע לרעה על הגן התקין או על התא. לכן, במקרים אלו, אנחנו מנטרלים את הגן המשובש. בעזרת הטכנולוגיות שעומדות לרשותנו היום, אנחנו יכולים לייצר רנ"א קטן (בגודל של עד 30-20 אותיות) שמצופה גם במודיפיקציות הכימיות הנכונות ("סימני הפיסוק"), ולמעשה אנו נותנים לו בכך תכונות של תרופה שמאפשרים לו להיכנס, להיצמד לתאים, להיקשר לאותו גן שמכיל את המוטציה ולהרוס אותו.
מחקר: תיקון גנטי של תאים והשתלתם בחולה
חולים מסוימים סובלים מפגם במערכת החיסון הגורם לתחלואה משמעותית שלא ניתן לרפא אותה בתרופות ונדרש להחליף את מערכת החיסון על ידי השתלת מח עצם. עד היום מה שנעשה הוא השתלה של מח עצם מתורם זר. אולם במחקר שנערך כעת בספרא, בראשות פרופ' רז סומך ובשיתוף עם אוניברסיטת בר אילן, אנחנו משתמשים באבחון גנטי כדי לזהות מהו הפגם הגנטי. לאחר מכן אנחנו לוקחים תאים מהחולה ומתקנים אותם במעבדה. פרופ' סומך מאמין שהאפשרות להחזיר לגוף החולה תאים מתוקנים תהיה ישימה בשנים הקרובות. זה יאפשר לבצע השתלת עצם עצמית ולא מתורם זר וימנע את הסיכון של חוסר התאמה בין התורם לחולה.
מחקר: העשרת מיטוכונדריה
במחקר בספרא נלקחו מאמהות חלקי תאים בריאים והוחדרו, בהליך ניסיוני, לתאים של ילדיהן הסובלים מפגמים גנטיים. המחקר נערך במסגרת טיפולי חמלה – הליך ניסיוני שניתן לחולים במצב קשה שאין טיפול אחר שניתן להציע להם כדי לשפר את מצבם. החוקרים טיפלו בשני ילדים הסובלים מתסמונת פירסון (הגורמת, בין היתר, לאנמיה ולחוסר תפקוד של הלבלב) ובשני ילדים הסובלים מתסמונת קירנס-סייר (הגורמת לבעיות קשות בעיניים, בלב ובשרירים). את החוקרים הוביל ד"ר אלעד יעקבי, מנהל המרכז לאימונותרפיה וטיפול תאי, והוא נערך במעבדת מחקר בסיסי המטואונקולוגיה ילדים בראשות פרופ' עמוס תורן. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת Science Translational Medicine.
הטיפול הוכח כיעיל יחסית: הילדים אומנם לא נרפאו מהפגמים הגנטיים אולם חל שיפור במצבם. בין היתר ציינו החוקרים, כי נמדדה כמות גבוהה יותר של אברוני מיטוכונדריה בתאי הדם הלבנים של הילדים, נרשמה עלייה במשקל אצל חלקם וחל שיפור בכוח שרירי הגוף וסיבולת לב-ריאה אצל שני ילדים במחקר. למידע נוסף אודות המחקר>>
מחקר בתחום הבסיס הגנטי של מחלות כליה
קבוצת מחקר בראשותו של ד"ר אסף ויונטה מספרא מובילה מחקר ארצי המאגד את רוב יחידות הדיאליזה בישראל במטרה לבצע מיפוי גנטי של אוכלוסייה זו ולהציע לה רפואה מותאמת אישית. המחקר מתמקד בהבנה של הבסיס הגנטי של מחלות כליה כרוניות על מנת לבצע אבחון מוקדם ומדויק וכדי לזהות מנגנוני מחלה חדשים, וכן לשם פיתוח טיפולים גנטיים חדישים ומותאמים אישית.
מועצת המחקר האירופית (ERC) העניקה לד"ר ויונטה 1.8 מיליון אירו למחקר. זהו אחד ממענקי המחקר היוקרתיים והתחרותיים ביותר הניתנים בשלושה מסלולים שונים לחוקר בודד על סמך הצעת מחקר פורצת דרך והישגים מחקריים קודמים. שיבא הוא בית החולים היחיד בישראל שזכה במענק במסלול STARTING GRANT במחזור זה.
בנימוקי הבחירה צוין, בין השאר, כי כחלק ממחקרו, שאושר על ידי ועדת הלסינקי, "הקים ד"ר ויונטה מאגר מידע רב-מרכזי גנטי וקליני ארצי לאיסוף מאות רבות של דגימות DNA מחולי דיאליזה ולביצוע בדיקות גנטיות בחלק גדול מהן – כל זאת בנוסף לתפקידיו הקליניים". בנוסף, נכתב כי הרקורד של ד"ר ויונטה מצביע על "חשיבה עצמאית יצירתית ויכולת מצוינת לערוך מחקר פורץ דרך". עוד מידע על המענק והמחקר>>
שילוב של ריצוף אקסומי, ריצוף גנומי וריצוף רנ"א
בשיבא משתמשים בהיקפים גדולים ובאופן שוטף לא רק בריצוף אקסומי אלא גם בריצוף גנומי, בריצוף רנ"א וריצוף לקביעת מתילציית דנ"א.
ריצוף אקסומי מרצף את הגנים בלבד, אבל כל הגנים מהווים רק אחוז אחד מהגנום שלנו. ביניהם יש מקטעים אחרים, מעין חומר ביניים, שגם לשיבושים בו יש משמעות. בבדיקות הקלאסיות לרוב משתמשים רק בריצוף אקסומי, וזה יכול לעתים לתת תוצאה תקנית כוזבת.כדי לדעת אם משהו בחומר הביניים השתבש (והוא זה שמשפיע על הגן),חייבים לעשות ריצוף גנומי.
בנוסף, לאחר שהצלחנו להסיק שגם לרנ"א (מולקולת העתק של הדנ"א), יש סימנים מיוחדים משלה ולכן גם בה יכולים להיות שיבושים - אנו מרצפים גם אותה.
בסופו של דבר, הגוף שלנו משתמש במנגנונים רבים שכל אחד מהם יכול להשתבש. ככל שנשתמשבכלים רבים ומקיפים יותר, נוכל להגיע לרמת אבחון גבוהה יותר.
טיפול חדשני: הזרקת גן למוח
אדירופ קומאר בן הארבע מהודו, אובחן עם AADC deficiency, מחלה נדירה במיוחד הפוגעת בייצור הדופמין והסרוטונין בגוף, וכתוצאה נגרמות הפרעות תנועה וקוגניציה קשות ובלתי הפיכות. במסגרת מחקר בינלאומי על תרופה בשם "אפסטזה" (Upstaza), שהושתלה במוחו של הפעוט. זהו הטיפול הגנטי הראשון בעולם המבוסס על החדרת גן תקין ישירות למוח המטופל, כאשר הגן מוחדר לאזורים מסוימים במוח שבהם נדרש אותו גן חסר עקב המחלה.
את הניתוח, שארך שבע שעות, ביצעו מנהל המחלקה הנוירוכירורגית בשיבא, ד"ר ציון זיבלי וד"ר ליאור אונגר, נוירוכירורג בכיר. פרופ' ברוריה בן זאב, מנהלת היחידה לנוירולוגיה ילדים בבית החולים לילדים ספרא בשיבא, הובילה וניצחה על הטיפול, המעקב והליווי הרפואי.
