Demo

yair
 

2017
פרס דוקטורנטים

 

קרן ברוך ורות רפפורט ממשיכה לעודד מצויינות מהצעיר אל הצעיר עוד יותר. בשנת 2017 נוסדה קטגוריית פרס חדשה לפרס המחקר הביו רפואי: פרס לסטודנטים מצטיינים לתואר שלישי בביו-רפואה ובהנדסה ביו-רפואית. דוקטורנטים מעשירים את המוסד האקדמי בו הם לומדים וזוכים להזדמנות לקדם את כיווני המחקר של אותם מוסדות על-ידי עבודה שכם אל שכם עם חוקרים ראשיים. המוסדות האקדמאים והחוקרים, חלקם זוכי הפרס בעצמם אחראים על הגשת מועמדויות הדוקטורנטים.

גל לוי מהאוניברסיטה העברית בירושלים פיתח מודלים מטבולים חדשניים למחקר של מחלות ורעילות תרופות.  בעבודתו פיתח לראשונה התחדשות (רגנרציה) של כבד בצלחת, תוך שימוש במתג גנטי המאפשר לתאי כבד אנושיים להתרבות בתנאי מעבדה מבלי לאבד את פעילותם הייחודית. בנוסף יצר לראשונה את הפרופיל המטבולי של תאי כבד אנושיים מודבקים בצהבת נגיפית מסוג  Cוכך חשף כיצד הדבקה ויראלית משפיעה על המטבוליזם התאי. לצורך יישום טיפולי לגילוייו הציע גישות חדשות להתערבות תרופתית.

מעין לוי ממכון ויצמן למדע התמקדה בעבודת הדוקטורט שלה  במנגנונים המאפשרים קיום שיווי משקל תקין במוקוזה של המעי ובעיקר האינפלמזום (חיישן המנטר את אוכלוסיית החיידקים ונוצר על ידי שורה של אותות המועברים בתא) המכונה NLRP6.  במחקרה זיהתה מטבוליטים (מולקולות קטנות) המסוגלים להשפיע על ההפעלה של האינפלמזום וכן על הפרשת הציטוקין IL18 ומולקולות אנטי חיידקיות. תוצאות אלו מציעות מנגנון אשר דרכו המיקרוביוטה (אוכלוסיית המיקרואורגניזמים הנמצאת במערכת העיכול ומורכבת מחיידקים, ארכיאה, אאוקריוטים ווירוסים) והמאכסן (בני אדם, אך גם כל היונקים והיוצרים הרב תאיים) יוצרים ביחד נישה בריאה במעי.
הטיפולים  המבוססים על המיקרוביוטה נחלקים לפרו-ביוטיקה (חיידקים שמוסיפים לאוכלוסיית החיידקים הקיימת) ולפרה ביוטיקה (חומרים שונים שיכולים להשפיע על הגדילה או התפקוד של החיידקים הקיימים). החיסרון בטיפולים אלה הינו שהתגובה יכולה להיות שונה מאוד בין אנשים שונים וכתוצאה מכך הטיפול לא יהיה יעיל באותה מידה. המחקר מציע סוג נוסף וחדש של טיפול הנקרא פוסט ביוטיקה ומשתמש במטבוליטים מהחיידקים שיכולים להשפיע על תפקוד מערכת החיסון של המאכסן. טיפול זה עוקף את השינויים שיכולים להתרחש באוכלוסיית החיידקים במצבי מחלה ופועל ישירות על המנגנונים המולקולריים של המחלה ומציע אלטרנטיבה מבטיחה לטיפול עתידי.

עידו שגיא מהמחלקה לגנטיקה באוניברסיטה העברית בירושלים בהנחייתו של פרופ' נסים בנבניסטי, אשר מעבדתו מתמחה במחקר גנטי תוך שימוש בתאי גזע מאדם. נושא המחקר המרכזי שלו הינו  הפקתם ואפיונם של תאי גזע הפלואידיים מאדם. רוב תאי הגוף שלנו הם דיפלואידיים, כלומר נושאים שני עותקים של הגנום, בעוד שהתאים היחידים שנושאים עותק אחד ונחשבים הפלואידיים הם תאי הרבייה. במחקרו הצליח עידו שגיא  לבודד לראשונה תאי גזע הפלואידיים מאדם, ולהדגים את הדמיון וההבדלים שביניהם לבין תאים דיפלואידיים. הממצא המפתיע ביותר במחקר הוא יכולתם של התאים ההפלואידיים להפוך לסוגים שונים של תאי גוף, ובכלל זה לתאי מוח, לתאי לב ולתאי מעי. תאי גזע מאדם מסוגלים להתחלק ללא הגבלה בתרבית, וכן להפוך לכל אחד מהתאים הבונים את גופנו – תופעה המכונה "פלוריפוטנטיות".  בעבודה הודגם  כי תאי גזע הפלואידיים הם "פלוריפוטנטיים" לא פחות מתאי הגזע העובריים המוכרים, וכי עותק בודד של כל גן מספיק לקבלתם של תאי אדם בוגרים. מהיתרונות הבולטים של תאים הפלואידיים היא האפשרות ליצור בהם שינויים גנטיים בקלות רבה. הם יכולים לשמש מערכת רבת עוצמה לסריקות גנטיות  בזכות העובדה שניתן למקד את השינוי הרצוי כלפי עותק בודד. היכולת להשפיע על גנים בצורה זו תאפשר לקדם מחקרים גנטיים בתחומים רפואיים שונים כגון חקר הסרטן ורפואה רגנרטיבית. לתאי גזע מאדם פוטנציאל אדיר גם בכל הקשור לטיפולים המבוססים על תרפיה תאית הודות לפוטנציאל ההתפתחותי המגוון שלהם ולאפשרות להכווין אותם להפוך לסוגי תאים שונים בתרבית. תאי הגזע ההפלואידיים שהתגלו במחקר זה עשויים לשמש בעתיד גם לפיתוח טיפולים עבור מחלות כמו עיוורון וסוכרת  וייתכן שאף למטרות פוריות.


שרון פליישר מאוניברסיטת תל אביב עוסקת במחקר הנדסת רקמות שריר הלב. מחלות קרדיווסקולריות הן גורם התמותה מספר אחת בעולם המערבי והפתרון היעיל ביותר כיום לטיפול במצבי אי ספיקת לב הוא השתלת לב. מכיוון שמספר התורמים קטן מאוד ביחס למספר החולים הזקוקים להשתלה יש צורך מיידי במציאת פתרונות חלופיים לחולים אלו. אחד הפתרונות המבטיחים ביותר הינו הנדסת רקמת שריר לב ליצירת רקמות מלאכותיות, שיחליפו את הרקמות הפגועות ויחזירו ללב את תפקודו התקין. בתהליך זה נזרעים תאים על גבי ביו-חומרים מורכבים ("פיגומים"), המספקים לתאים גם תמיכה פיזית וגם אותות לעידודם להתארגן מתאים בודדים לכדי רקמה פונקציונאלית פועמת.
במסגרת עבודת הדוקטורט שלה פיתחה שרון פליישר אסטרטגיות חדשות להתמודדות עם כמה מהאתגרים הקריטיים ביותר בתחום. החל מפיתוח ביו-חומרים מתקדמים אשר מחקים באופן מלאכותי את הסביבה הטבעית של התאים בשריר הלב. גישה זו הצליחה לגרום לתאים להתארגן לרקמה עם תכונות דומות ביותר לאלו של הרקמה הטבעית. בנוסף פיתחה קבוצה נוספת של ביו-חומרים חדשים אשר מטרתם לשפר את החיבור החשמלי של תאי שריר הלב בתוך הפיגום על-ידי שילוב של ננו-חלקיקי זהב. שיטה זו הביאה לשיפור משמעותי בתפקוד החשמלי של הרקמה המהונדסת ואת פוטנציאל החיבור שלה לרקמה הבריאה. כמו כן פיתחה פלטפורמה חדשה לחלוטין להנדסת רקמת שריר לב עבה במיוחד, המחקה את המבנה התלת-מימדי המורכב של שריר הלב. בעזרת פלטפורמה זו היא הראתה שניתן ליצור כלי דם בתוך הרקמה המהונדסת להזנת התאים בעומק הרקמה. לבסוף, שרון שילבה ברקמות אלו מערכת של שחרור מבוקר של פקטורים ביולוגיים ותרופות לשיפור האינטגרציה של הרקמות המהונדסות ללב לאחר השתלה. עבודתה החדשנית של שרון קידמה את תחום הנדסת רקמת שריר הלב צעד אחד קדימה לעבר הקליניקה. המשך פיתוח עבודה זו יכול להביא להצלתם של מיליוני חולי לב ברחבי העולם. ממצאים אלה התפרסמו בכתבי עת מובילים, ביניהם  PNAS , Biomaterials, Nanoscale, Nanotechnology ו-Biotechnology and Bioengineering.

.