יעקב חנא

זוכה פרס קריל 2013
מכון ויצמן למדע

ד"ר יעקב חנא (Dr. Jacob Hanna) 

תחומי חקר:

תאי גזע עובריים ובקרה אפיגנטית

תאי גזע עובריים הם תאים רב תכליתיים שמופקים בשלב מוקדם בהתפתחות העוברית, ובעלי יכולת התחדשות אין-סופית בתנאי גידול בתרבית עם פוטנציאל התמיינות לכל סוגי התאים בגוף. בשל כך, הם נחשבים כמקור מבטיח לשימוש עתידי בהשתלת רקמות. למרות זאת, השימוש בתאי גזע עובריים אינו פותר את בעיית התאמת רקמות בין התורם לחולה המושתל. לכן, מטרה נוספת של חקר תאי גזע עובריים הוא יצור תאים מותאמים אישית של החולה אשר זהים אליו גנטית, וכאשר יעברו השתלה, הם יוכלו להחליף ולתקן רקמות בלויות בגוף ללא צורך בדיכוי חיסוני.

פריצת דרך משמעותית הוסגה לאחרונה ע"י הפיכת תאים ממוינים  שמופקים מרקמות עכבר או אדם,  בחזרה למצב עוברי ע"י ביטוי של ארבעה פקטורי שעתוק שמתבטאים בתאי גזע עובריים Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc. התאים המופקים נקראים תאים פלוריפוטנטים מושרים (induced pluripotent stem cells, iPSCs). התאים הללו זהים כמעט בצורה מוחלטת לתאי גזע פלוריפוטנטים שמופקים מעוברים, דבר שפותר בעיות אתיות משמעותיות בחקר תאים פלוריפוטנטים באדם, ומקרב בצורה משמעותית את השימוש  שלהם בקליניקה. פריצות דרך נוספות הדגימו יכולת להפוך תא ממוין מסוג מסוים לתא ממוין אחר בלי צורך לעבור דרך מצב פלוריפוטנטי (כגון להפוך תא פיברובלסט לתא שריר לב). בנוסף לפוטנציאל הטיפולי של תאים שעברו תכנון אפיגנטי מחודש (epigenetic reprogramming), טכנולוגית ה iPSCs  מהווה אמצעי שימושי ומודרני לחקר מחלות גנטיות בבני אדם בתרבית, אשר לעיתים קרובות  מאד קשה  לחקור אותם בשל מחסור ברקמות ביולוגיות ממקור הומאני מתאים. יצור iPSCs מדגימות עור של חולים עם מחלות גנטיות מוגדרות מאפשר פיתוח מודלים לחקר הבסיס המולקולרי של פתוגנזה של המחלה, אשר בא לידי ביטוי בתאים ממוינים אשר מופקים מה iPSCs.

על מנת לממש את הפוטנציאל האדיר של חקר תאי גזע, יש צורך בהבנה מקיפה ומעמיקה של המנגנונים המולקולרים שמעורבים בתכנון אפיגנטי מחודש, דבר שיאפשר גם הנדסה מכוונת של מצבים תאיים שונים בצורה יעילה ובטוחה יותר. בתור חוקר עצמאי במכון ויצמן למדע, הקבוצה שלי תתמקד בשימוש בגישות גנומיות והנדסה גנטית על מנת להעמיק את הידע שלנו בתהליכים הבאים:

  • אפיון הבסיס המולקולרי של הפיכת תאים ממוינים למצב פלוריפוטנטי עוברי iPSCs באדם ובעכבר.
  • ניתוח מצבים פלוריפוטנטים שונים אשר מופקים בעכבר ואדם, והערכת היכולת שלהם לספק ידע בסיסי על התפתחות עוברית בשלבים מוקדמים.
  • הבנת הבסיס המולקולרי של הפיכת תאים ממוינים למצב ממוין אחר, ואפיון הדמיון שלהם לתאים נורמאלים אשר מיוצרים בהתפתחות עוברית תקינה in vivo.
  • פיתוח מודלים גנטיים מתוחכמים של מחלות מטבוליות ועצביות, ע"י הפקה והנדסה של תאי iPSCs מחולים, ואפיון מטרות לטיפול ע"י סריקות גנטיות וכמיכליות.

אנו סבורים ומקווים שהמחקר שלנו יוביל לפריצות דרך שיאפשרו שימוש יותר בטוח ויעיל של תאים מתוכננים בקליניקה בעתיד הקרוב, ויספק בנוסף הבנה חדשנית של התפתחות מחלות דגנרטיביות באדם.

זוכי פרס קריל

// order posts by year $posts_by_year;