מדענים ורופאים בכל העולם מגלים עניין רב בנושא של חידוש תאים ואיברים, בתקווה שתימצא הדרך לבנות מחדש איברים שנפגעו או נכרתו מגוף האדם. ד"ר נועה שנקר והסטודנטית לתואר שני, טל גורדון, מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב, גילו לאחרונה יצור ימי קטן ופשוט למראה, שמסוגל לעשות זאת באופן טבעי לחלוטין: זהו האיצטלן מסוג פוליקרפה, אשר בתגובה ללחץ מכאני קל פולט החוצה את כל מערכת העיכול שלו, ותוך זמן קצר מתקן את הנזק, ובונה לעצמו מערכת עיכול חדשה. המחקר בוצע בשיתוף עם הסטודנטית לתואר שני טל גורדון, ופורסם לפני כחודש בכתב העת Scientific Reports, המשתייך לקבוצת Nature.
"בעלי חיים רבים מסוגלים לחדש איברים שאבדו," אמרה ד"ר נועה שנקר, ביולוגית ימית, המשמשת כאוצרת באוסף חסרי החוליות הימיים במוזיאון הטבע על שם שטיינהרדט הפועל באוניברסיטה, ומכיל את האוספים הלאומיים של כל המינים החיים בישראל. "לדוגמה, לטאות מחדשות את זנבן, כוכבי ים מחדשים זרועות, ותולעים שטוחות מחדשות חלקי גוף שלמים, אך כל האיברים הללו אינם חיוניים לשרידותו של בעל החיים. האיצטלן, לעומת זאת, מסוגל לפלוט את כל מערכת העיכול איבר קריטי שבלעדיו אין חיים, לשרוד בלעדיה פרק זמן מסוים, ובינתיים לבנות אותה מחדש. נראה שלאדם יש הרבה מה ללמוד מהיצור הקטן הזה, שמסתתר על שוניות אלמוגים בים".
חידוש המעי בתוך 12 יום
"כחלק מעבודתנו, במסגרת היוזמה לטקסונומיה בישראל, אנחנו עורכים סקרים של יצורים ימיים חסרי חוליות המכונים איצטלנים, שחיים בשוניות האלמוגים באילת," סיפרה ד"ר שנקר. "כך גילינו שמין מסוים של איצטלן פולט דבר מה כשמנסים לדגום אותו. בדיקה נוספת העלתה שהעצם הנפלט הוא למעשה מערכת העיכול". תחקיר היסטורי מעמיק חשף כי חוקרי טבע שפעלו באירופה בסוף המאה ה-19 כבר הכירו את התופעה אך איש מהם לא בירר אם האיצטלן נשאר בחיים לאחר מכן.
כדי לתעד ולחקור את הנושא לעומקו, נטלו החוקרות כמה איצטלנים מהים למעבדה, גרמו להם לפלוט את מערכת העיכול בתגובה ללחץ מכאני קל, וערכו תצפיות. הן גילו שמיד לאחר הפליטה האיצטלן מתכווץ מאוד, ואף נסגר למשך 48 שעות, אך בהדרגה הוא מתאושש, נפתח וחוזר לתפקוד תקין. "הבנו, לתדהמתנו, שהאיצטלנים מבצעים תהליך מופלא של התחדשות ותיקון רקמות", אמרה ד"ר שנקר. "בבדיקה נוספת מצאנו שהם מחדשים את המעי תוך 12 יום, ואילו חלק נוסף של המערכת, מסנן מזון שנקרא סל הזימים, מתחדש בתוך 19 יום. זה ממש מדע בדיוני".
פליטת מערכת העיכול הסתברה להיות מנגנון הישרדות
פעולת הפליטה של מערכת העיכול של האיצלטן וחידושה, מהווה מרכיב מרכזי במנגנון הישרדות יעיל ביותר של המין הזה. מבין כ-3,000 מינים מוכרים של איצטלנים בעולם, זהו המין הנפוץ ביותר בשונית אלמוגים באילת, ובין הנפוצים בשוניות בעולם כולו.
"האיצטלן הזה מוסווה היטב על השונית," הסבירה ד"ר שנקר. "צבעו חום, והוא מכוסה בדרך כלל במיני יצורים אחרים. הוא עצמו אינו משמש בדרך כלל כמזון לדגים - שכן טעמו אינו ערב לחיכם. באחד הניסויים שלנו הוצאנו 18 מערכות עיכול שפלטו איצטלנים לדגי שונית רעבים, והתוצאה הייתה אחידה: הדגים הכניסו את 'המזון' המוצע לפיהם, ופלטו אותו מיד. אנחנו עדיין לא יודעים מה המרכיב שיוצר את הטעם הרע, יתכן שהוא מגן על האיצטלנים מפני טורפים פוטנציאליים". כעת סבורות החוקרות שבטבע האיצטלן פולט את מערכת העיכול כאשר דג המעוניין ביצורים הגדלים בסביבתו נוגס גם בו בטעות. לדבריהן, ייתכן שמדובר בפעולת הסחה, ואולי כך הוא מאותת לטורף: "אל תיגע בי. אל תאכל אותי. אני לא טעים".
יכולים לשמש למחקר רפואי בנושא חידוש רקמות
מעבר להיבט הזואולוגי, לתגלית החדשה יש פוטנציאל יישומי חשוב בתחום המחקר הרפואי. "תופעת פליטת המעי מוכרת מאד ממלפפוני ים. אך האיצטלנים כבר משתייכים למערכת המיתרנים", הסבירה ד"ר שנקר. "מבין כל חסרי החוליות החיים בים, האיצטלנים הם הקרובים ביותר מבחינה אבולוציונית לחולייתנים, ובהם גם ליונקים ולאדם. תכונות, מערכות ותהליכים רבים בגוף כמעט שלא השתנו במהלך האבולוציה - ולמעשה רקמות המעי ומערכת העיכול של האיצטלן, וגם תהליך התחדשות התאים המתרחש בתוכו, דומים מאוד לאלה שלנו. לכן האיצטלנים, שהם בעלי חיים נפוצים וזמינים, יכולים לשמש כחיית מודל מצוינות עבור מחקרים רפואיים עתידיים בנושא של חידוש רקמות רכות".
כעת, מבקשות החוקרות להרחיב את עבודתן עם האיצטלנים. במסגרת המחקר המתוכנן הן יגדילו את המדגם בשונית האלמוגים באילת, יעקבו מקרוב, יום אחר יום, אחרי תהליך ההתחדשות, ויבחנו היבטים נוספים בסוגיה. כמו כן, הן תרות אחר שיתופי פעולה עם מדענים מתחומי חקר התאים והביו-רפואה, שיוכלו לבחון לעומקו את מנגנון ההתחדשות של האיצטלנים. "אנחנו מאמינות שמחקרים כאלה יוכלו לקדם את ההבנה לקראת פיתוח עתידי של תהליכי התחדשות איברים ורקמות באדם", סיכמה ד"ר שנקר.
(עדכון ראשון: 21:42)