25 מאי 2022


קבוצת ​​מחקר בהובלת אוניברסיטת בן-גוריון בנגב הצליחה לייצר מתקן חדשני לתהליך יצירת זרע בתרבית ע"י שימוש במערכת מיקרו-זרימה. ​ממצאיהם פורסמו בכתב העת היוקרתי Biofabrication​.


ילדים חולי סרטן המקבלים כימותרפיה אגרסיבית עלולים לאבד את כושר הפוריות שלהם. שימור הפוריות בקרב ילדים אלו או בקרב גברים עקרים (בשל ליקוי באשך) הינו סוגיה המעסיקה חוקרים רבים ברחבי העולם. כעת, קבוצת מחקר בהובלת אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, הצליחה לייצר פלטפורמה חדשנית המשפרת את תהליך יצירת הזרע במעבדה ע"י פיתוח מערכת מיקרו-זרימה וצ'יפ עשוי סיליקון (PDMS) .

במעבדה של פרופ' מחמוד חליחל (בתמונה) מהמחלקה למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וגנטיקה ע"ש שרגא סגל בפקולטה למדעי הבריאות חשבו על הצורך בהתאמת שיטה לאפשרות ייצור תאי זרע במעבדה, כך שתעקוף מגבלות כמו החזרת תאים סרטניים לגוף המטופל.

פרופ' מחמוד חליחל


עכברים צעירים שעדיין אינם מייצרים תאי זרע היוו מודל המאפשר לדמות תנאים מקוריים לגידול תאי זרע באשך. בתנאי המעבדה ניתן היה לפתח תהליך ליצירת תאי זרע בסביבה קרובה מאוד לסביבה הטבעית (מבחינת מבנה צינורות הזרע והתאים המרכיבים אותם). באמצעות צ'יפ מיוחד שהותאם לטובת המחקר, נבנתה מערכת שלמה הבנויה כתלת מימד משולב ובתוכה תעלות המאפשרות להוסיף מצעי גידול ותאים של רקמות אשך או כל תא מרקמות הגוף השונות. זוהי מערכת המאפשרת להזרים מצע גידול לתוכה ולהצמיח בתוך התרבית תאים איכותיים ולהגיע לשלבים מתקדמים הקרובים לתא זרע בוגר.

המערכת החדשנית נוסתה בהצלחה על עכברים צעירים מינית (שמכילים תאי נבט ראשוניים ליצירת זרע ותאים אשכיים תומכים). ההתפתחות בתרבית נבדקה אחרי 7-5 שבועות ונצפו בה מבנים דמויי צינורות זרע שמכילים תאים בשלבים מתקדמים (ROUND SPERMATID) בתהליך יצירת הזרע. כעת, נערכת קבוצת המחקר לשלב הבא - החלת הניסוי על תאים מבני אדם.

מזה יותר מ- 15 שנה שפרופ' חליחל מפתח את המערכת שמביאה עימה בשורה. כעת, שודרגה המערכת כך שתתאים כמצע גידול המייצר תאים קרובים לתא זרע באיכות גבוהה מבחינת חיות התא ואף כזו שתאפשר אולי בעתיד לייצר באופן קבוע תא זרע בוגר מתאי האב שלו.

"מחקר זה פותח אופק חדש בתהליך יצירת תאי זרע בתרבית", אומר פרופ' חליחל. "הוא מאפשר יישום טכנולוגיות מבוססות מיקרו-זרימה באסטרטגיות טיפוליות עתידיות לגברים עקרים ובשימור פוריות לילדים שעוברים טיפולים כימותרפיים/רדיותרפיים אגרסיביים שעשויים לפגוע בפוריותם בגיל הבגרות המינית. כמו כן, מערכת זו יכולה אולי גם לשמש כפלטפורמה חדשנית לבחינת השפעת תרופות וחומרים טוקסים על פוריות הגבר".

מחקר זה (מס' 3425/20) נתמך על-ידי הקרן הלאומית למדע (ISF) ובשיתוף הקרן הסינית למדעי הטבע (NSFC), מרכז הפוריות בפקולטה למדעי הבריאות, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, מלגות ות"ת לדוקטורנטים מצטיינים מהאוכלוסייה החרדית והערבית, משרד החינוך הישראלי. פיתוח זה מתבסס על פטנט רשום בבעלות TECHNOLOGIES BGN, חברת המסחור של האוניברסיטה.

קבוצת המחקר כללה את: פרופ' אמריטוס איתן לוננפלד, מהפקולטה למדעי הבריאות והמרכז הרפואי סורוקה, כיום חבר סגל בכיר באוניברסיטת אריאל, פרופ' גלעד יוסיפון, מהפקולטה להנדסת מכונות בטכניון ובהובלת הדוקטורנטים עלי אבו מדיג'ם, מהמחלקה למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וגנטיקה ע"ש שרגא סגל ושלום שוחאט מהמחלקה להנדסת מכונות בטכניון - מכון טכנולוגי לישראל.

ת​רשים מערכת המיקרו-זרימה
ת​רשים מערכת המיקרו-זרימה


​​​