מהם באמת תאי גזע ומה הם יכולים לעשות?

בימים אלה, זה לא מוזר לשמוע על המונח "תאי גזע" בתוכנית חדשות כלשהי - אבל האם אנחנו באמת יודעים מה הם?

תאי גזע הם תאים בעלי שני מאפיינים חיוניים:

1. חידוש עצמי: במילים אחרות, תאים אלו מסוגלים ליצור תאי גזע חדשים.
2. יכולת התמיינות לסוג אחד או יותר של תאים.

ככל שתא הגזע מסוגל לעבור ליותר סוגי תאים, כך גדלה יכולת ההתמיינות שלו. על ידי שימוש במאפיין זה, אנו יכולים לסווג את הסוגים השונים של תאי גזע.

התמיינות תאי גזע

בידול הוא לא יותר מאשר תהליך של סימום מאפיינים מורפולוגיים ותפקודיים של תא מסוים. תהליך זה מתרחש כאשר תא גזע מאמץ את התצורה הגנטית האופיינית לתא שהוא מעתיק. בידול מבטא בסופו של דבר רק את הגנים של התא המסוים.

לאחר הגדרת התצורה הגנטית החדשה, תא הגזע רוכש בהדרגה את המאפיינים של תא המטרה. לאחר קבוצה של חלוקות תאי, התוצאה היא תא מובחן פונקציונלי לחלוטין.

סיווג תאי גזע

אחת הדרכים הנפוצות ביותר לסיווג תאי גזע היא התחשבות ביכולת ההתמיינות שלהן.

לפיכך, ישנם ארבעה סוגים:

1. תאים טוטיפוטנטיים. לתאים אלו יש את יכולת ההתמיינות הגדולה ביותר. הם מסוגלים ליצור אורגניזם שלם, כולל שלוש שכבות נבט עובריות (אנדודרם, מזודרם ואקטודרם), שהן הרקמות היוצרות את שק החלמון והשליה. תא הגזע האנושי הטוטיפוטנטי היחיד הוא הזיגוטה. הזיגוטה נוצרת כאשר הזרע מפרה את הביצית.
2. תאים פלוריפוטנטיים. תאים פלוריפוטנטיים יכולים ליצור שלושה תאי נבט עובריים אך אינם מסוגלים ליצור אורגניזם שלם. לדוגמה, תא גזע פלוריפוטנטי יכול להתמיין לסיב שריר (סוג תא שמקורו במזודרם) או לשן (שמקורו באקטודרם).
3. תאים רב-פוטנטיים. בקבוצה זו של תאי גזע, אנו יכולים למצוא תאים המטופואטיים, עצביים ומזנכימליים. הם יוצרים תאי שכבת נבט בודדים. תא המטופיטי יכול להתמיין לכל סוג של תאי דם: תאי דם אדומים, תאי דם לבנים וטסיות דם.
4. תאים חד-יכולים. מסוגלים להתמיין רק לסוג אחד של תא, לתאים אלה יש את היכולת הפחותה להתמיין של הקבוצה. דוגמה ברורה לקבוצה זו תהיה תאי הגזע של האפידרמיס, שנמצאים בשכבה הבסיסית של העור שלנו.

מה תאי גזע יכולים לעשות?

ברפואה ובמחקר, העניין בתאי גזע טמון ביכולתם להתמיין. הם מציעים פוטנציאל עצום לפענח את הפאזלים הגדולים ביותר של המדע שהם, אפילו היום, נטל על המין האנושי.

להלן, נפרט מספר דוגמאות:

1. הבנה נוספת על התקדמות מחלה. במקרים רבים, אנו יודעים בדיוק מה גורם למחלה. לדוגמה, אנו יודעים שאלצהיימר נובע מהצטברות של חלבונים מסוימים שמפרקים את הארכיטקטורה של המוח. עם זאת, אנחנו לא יודעים איך התהליך מתפתח: מתי זה קורה? למה? כיצד זה משפיע על תפקוד הנוירון בשלבים הראשונים של המחלה? כל השאלות הללו יכלו למצוא תשובה הודות לתאי גזע. על ידי התמיינות של תאי גזע לנוירונים במבחנה, מדענים יכולים לשחזר את המחלה בצורה מושלמת. על ידי כך, הם יכולים לחשוף בדיוק מה קורה בתהליך ארוך הטווח של המחלה.

1. יצירת תאים בריאים כדי להחליף חולים. תרגול זה מכונה "רפואה רגנרטיבית". תרגול זה יכול לשמש במספר רב של מקרים. לשם דוגמה, כאשר אדם סובל מכוויה מדרגה שלישית, הוא צריך לעבור השתלת עור. על ידי שימוש בתאי גזע מעורו של המטופל עצמו, מדענים יכולים ליצור רקמות אפידרמיות חדשות לכיסוי האזור הפגוע.

1. הערכת היעילות של תרופות חדשות. כפי שכולנו יודעים, תרופה חדשה צריכה לעבור בדיקות רבות לפני שהיא ממוסחרת. אחת הבדיקות הללו מורכבת מבדיקות אנושיות. על ידי שימוש בתאי גזע, נוכל ליצור מיקרו-סביבות פנימיות במבחנה הדומות מאוד לאלו של בני אדם למטרות בדיקה. לדוגמה, מדענים יכולים לבדוק תרופה חדשה לטיפול במחלות לב על רקמת לב שנוצרת מתאי גזע.