מפה מפורטת של תאי ורקמות הלב מספקת תובנות חדשות

צוות בראשות מכון Wellcome Sanger והמכון הלאומי ללב וריאות באימפריאל קולג' בלונדון יצר מפה של תאי הלב האנושיים והרקמות שלו, שממנה עולות תובנות לגבי האופן שבו הם מתקשרים זה עם זה.

על מיפוי הלב דווח אתמול (ד') בכתב העת Nature. צוות המחקר השתמש בשילוב של תא בודד וטכנולוגיית טרנסקריפטומיקה מרחבית כדי ליצור את המפה, שתהווה חלק מפרויקט אטלס התאים האנושי - Human Cell Atlas, הגדול יותר, בו ימופו כל התאים והרקמות בגוף.

החוקרים יצרו גם כלי חישובי בשם Drug2cell כדי להעריך את השפעותיהן של תרופות או תרופות בפיתוח על קצב הלב. הכלי יכול לחזות יעילות של תרופה ולספק תובנות לגבי תופעות לוואי אפשריות שלה.

אטלס תאי הלב חושף בפירוט את המיקרו אנטומיה הלבבית, כולל מערכת ההולכה הלבבית ומהווה כלי חשוב לחקר מחלות לב וליצירת תרופות פוטנציאליות למחלות לב. הוא כולל שמונה אזורים בלב ו-75 מצבי תאים שונים, למשל תאי ההולכה הלבביים האחראים על פעימות הלב. טכנולוגיית התעתיק המרחבית אפשרה לחוקרים להבהיר היכן ממוקמים התאים וכיצד הם מתקשרים זה עם זה.

החוקרים מדווחים כי עלו מהמפה מספר תובנות. כך למשל, ברקמת האפיקרדיום היו תאי אימונוגלובולין G+ ו-A+ נוכחים במספרים גבוהים, דבר המצביע על כך שהם עשויים לתרום להגנה החיסונית של הלב. החוקרים גילו גם קשר בין תאי גליה במערכת העצבים לבין תאי מערכת ההולכה הלבבית.

באמצעות הכלי drug2cell, המסתמך על פרופילים של תא בודד ומיליוני אינטראקציות בין תרופה למטרה שנרשמו במסד הנתונים EMBL-EBI ChEMBL, הצוות מצא שתאי קוצב לב (האחראים לשמירה על פעימות הלב) מבטאים את המטרה של כמה תרופות נפוצות כמו אנלוגים של GLP1 המשמשים לטיפול בסוכרת והשמנת יתר. תופעת לוואי של תרופות אלו כוללת עלייה בקצב הלב, העשויה לנבוע, לפחות בחלקה, מהשפעה ישירה על תאי הקוצב.

"בעתיד, יישום drug2cell על מערכי אטלס של תאי הגוף כולו ישתפר בכלים של in silico screening על ידי חיזוי השפעות שליליות בסוגי תאים בכל האיברים", כותבים המחברים ומסכמים: "אנו מספקים בהירות חדשה לאלקטרואנטומיה ואימונולוגיה של הלב, וניתן ליישם את הגישות החישוביות שלנו על רקמות ואיברים אחרים".