במחקר חדש המתפרסם היום בכתב העת המדעי Nature Biotechnology, הצליחו מדעני מכון ויצמן למדע לחדור מבעד לרקמות בדרך עוקפת: הם "הזריקו" חיים חדשים לסריקות האפרפרות של דימות תהודה מגנטית (MRI) ועקבו בצבעים אחרי הביטוי של שני ״גנים מדווחים״ (reporter genes) שונים במקביל. "בעתיד ייתכן שסריקות MRI יוכלו להחליף בדיקות פולשניות או הוצאת דגימות מהגוף לבחינה תחת המיקרוסקופ", משרטט ראש צוות המחקר, ד"ר אמנון בר-שיר, את האופק שנפתח הודות לתגלית החדשה.
עוד בעניין דומה
כאשר הוענק פרס נובל לכימיה לשנת 2008 על פיתוח החלבונים הפלואורסצנטיים, הודה אחד הזוכים, רוג'ר טסיין המנוח, כי לשיטה יש מגבלות וכי בעתיד אפשר יהיה אולי להתגבר עליהן בעזרת טכנולוגיות אחרות כגון MRI. החזון שהתווה טסיין מבוסס על כך שבשונה מגלי האור, גלי הרדיו שעליהם מבוססת שיטת ה-MRI אינם נחסמים על ידי רקמות הגוף, גם כאשר מדובר ברקמות עבות במיוחד. עם זאת, סריקות ה-MRI המוכרות לנו כיום – בשחור-לבן – מותאמות בעיקר לדימות של אלמנטים מבניים, ואלה המתקדמות, המאפשרות קידוד בצבע, לא הותאמו למיפוי של פעילות הגנים בתאים.
גם כאשר התאימו בעבר את ה-MRI למעקב אחרי ביטוי גנטי, ניתן היה לעקוב אחרי גן אחד בלבד בכל זמן נתון, כי פעילותו סומנה באמצעות נקודה כהה על רקע שחור-לבן. לפיכך, היכולת לעקוב אחרי מספר גנים המתבטאים בו זמנית – רצוי בעזרת צבעים שונים, כמו בתיוג פלואורסצנטי – עשויה להוות קפיצת מדרגה משמעותית בתחום הדימות.
בקבוצתו של ד"ר בר-שיר במחלקה לכימיה מולקולרית ומדע חומרים החליטו להרים את הכפפה שזרק טסיין. צוות המחקר בהובלת מדענית הסגל ד"ר הילה אלוש-ארנון, ובשיתוף פעולה עם פרופ' שראל פליישמן וד"ר אולגה חרסונסקי מהמחלקה למדעים ביומולקולריים, פיתח שיטה בת שני שלבים: בשלב הראשון יצרו החוקרים שתי קבוצות של תאים מהונדסים גנטית, כאשר כל קבוצה נועדה לבטא אחד משני חלבונים ייעודיים. במקביל, הם יצרו שני סוגים של גלאים מולקולריים שנועדו לנוע במחזור הדם ולהצטבר אך ורק באותם תאים שביטאו את החלבונים המהונדסים. הגלאים תוכננו כך שיפעלו בתדרים נפרדים ויגרמו להופעת צבעים שונים בסריקות MRI.
לאחר השלמת ההכנות, יישמו החוקרים את השיטה בעכברי מעבדה שהוכנסו לאחד ממכשירי ה-MRI העוצמתיים ביותר הפועלים בעולם כיום (15 טסלה). שני הצבעים הזוהרים לא איחרו להופיע: הסריקות שהתקבלו חשפו במדויק את מיקומם של התאים אשר מבטאים את שני החלבונים המהונדסים במוחות העכברים. בכך הדגימו החוקרים את היתכנות המעקב אחרי ביטוי גנים שונים במעמקי המוח והגוף באמצעות MRI. מחקרי המשך ישאפו לפתח את השיטה למיפוי מספר רב יותר של גנים בו זמנית.
שיטת דימות חדשה זו סוללת את הדרך לשימוש ב-MRI כדי לעקוב אחרי מגוון רחב של תהליכים ביולוגיים בגוף החי לצורכי מחקר ובעתיד אף לצרכים רפואיים. כך למשל, שיטה זו עשויה לאפשר לחוקרים לעקוב אחרי האופן שבו אזור מוחי אחד משפיע על משנהו. אם וכאשר תותאם השיטה לשימוש בבני אדם, היא עשויה אף לאפשר לחוקרים ולרופאים להחליף בדיקות והליכים פולשניים. כך למשל, אפשר יהיה לנטר טיפולים חדשניים בסרטן הכוללים הזרקת תאים ולעקוב במקביל אחרי התאים המוזרקים ואחר תאי הגידול.
הירשמו לקבלת עדכונים בנושאים שעלו בכתבה
