מיהו מהנדס רקמות?
מהנדס רקמות (Tissue Engineer) הוא מומחה העוסק בשילוב של ביולוגיה, הנדסה וחומרים ביולוגיים
לצורך פיתוח, שחזור ושיקום רקמות בגוף האדם.
הנדסת רקמות נמצא בחזית הרפואה הרגנרטיבית, ומשלב ידע מתחומי הביומד, חומרים, ביולוגיה תאית,
ביו-כימיה, ומיקרו-טכנולוגיות.
מה עושה מהנדס רקמות?
מהנדס רקמות מתכנן ומפתח תחליפי רקמות או איברים מלאכותיים שמסוגלים להשתלב בגוף ולבצע
פונקציות ביולוגיות חיוניות.
עבודתו כוללת:
עיצוב ופיתוח של פיגומים ביולוגיים (scaffolds) לשתילה בגוף
גידול תאים על גבי חומרים ביואקטיביים
הנדסה של סביבות תאיות המדמות את התנאים הפיזיולוגיים הטבעיים
שימוש במדפסות ביולוגיות תלת-ממדיות להפקת רקמות בהתאמה אישית
מחקר ופיתוח של תרביות תאים ושיטות ליצירת כלי דם בתוך רקמות מהונדסות
ביצוע אנליזות כימיות, מכניות וביולוגיות לחומרים ורקמות
שירותי מהנדס רקמות
מהנדס רקמות עשוי להציע מגוון שירותים למוסדות רפואיים, תעשיית התרופות והביוטק, חוקרים,
סטארטאפים וחברות ייצור מכשור רפואי:
פיתוח חומרים ביולוגיים מתקדמים – כולל הידרוג’לים, חומרים מבוססי קולגן, פיברין, או PEG
ייצור מודלים רקמתיים לניסויים פרה-קליניים
הנדסת שתלים מותאמים אישית – כולל עור מלאכותי, סחוס, רקמת עצב או כבד
שירותי הדפסת תלת־ממד ביולוגית
בדיקות איכות ובטיחות ביולוגית לחומרים וטכנולוגיות חדשות
שירותי רגולציה וניסויים קליניים עבור שתלים ביולוגיים
תקנות ורגולציה של הנדסת רקמות
תחום הנדסת הרקמות כפוף לרגולציות רפואיות מחמירות, בהן:
ISO 10993 – תקן לבדיקת תאימות ביולוגית של חומרים רפואיים
FDA 21 CFR Part 1271 – תקנות בארה”ב לניהול רקמות, תאים ומוצרים ביולוגיים
הנחיות CE לשתלים רפואיים באירופה
דרישות GxP (כגון GLP, GMP) – לעמידה בתקני איכות במחקר וייצור
חוק ניסויים בבני אדם בישראל (ועדות הלסינקי) – עבור שתלים וניסויים קליניים
הנחיות של משרד הבריאות בישראל בתחום רפואה מותאמת ורקמות מהונדסות
דוגמה למוצר שמפתח מהנדס רקמות יכול לפתח
רקמת עור ביולוגית – מהנדס רקמות עשוי לפתח רקמת עור מלאכותית מחומרים הידרוג’ליים מבוססי פיברינוגן (חלבון טבעי)
המשולבת עם תאים פיברובלסטיים וקרטינוציטים של החולה.
הרקמה מדמה את מבנה האפידרמיס והדרמיס, ומשמשת לטיפול בכוויות עמוקות, פצעי לחץ או פצעים כרוניים בסוכרת.
מוצר זה מצריך פיתוח של מערכת תומכת כלי דם (vascularization), בדיקות התאמה חיסונית, רגולציה קלינית
קפדנית ואימות תפקוד ביולוגי מלא לפני השימוש הקליני.
שאלות ותשובות בנושא מהנדס רקמות
איך ניתן להבטיח ששתל רקמתי מהונדס יתקבל בגוף המטופל ולא ידחה?
ניתן להשתמש בתאים אוטולוגיים (מתוך גוף המטופל עצמו), להפחית חומרים אימונוגניים בפיגום, ולעבוד עם חומרים
ביואינרטיים או ביו־מתכלים.
כמו כן, שילוב ביו-אקטיבים כמו גורמי גדילה מסייע להיקלטות טובה יותר.
אילו אתגרים קיימים בפיתוח כלי דם בתוך רקמות מהונדסות?
האתגר המרכזי הוא יצירת רשת נימים המסוגלת להעביר חמצן וחומרי הזנה לכל חלקי הרקמה.
פתרונות כוללים הדפסת מיקרו-תעלות, שימוש בתאים אנדותליאליים, והפעלת ביו-סטימולציה (כגון חמצן נמוך, זרימה מכנית).
כיצד מדפסת ביולוגית תלת־ממדית משתלבת בהנדסת רקמות?
מדפסת כזו מסוגלת להניח תאים וחומרים ביו־תומכים שכבה אחר שכבה בדיוק גבוה, וכך ליצור מבנה מרחבי תלת־ממדי
המדמה רקמה חיה.
ניתן לשלוט בהרכב החומרים, בצפיפות התאים ובארכיטקטורה.
מה ההבדל בין הידרוג’ל סינטטי לביולוגי בהקשר של שתלים?
הידרוג’לים סינטטיים (כגון PEG) מאפשרים שליטה מדויקת בהרכב ובתכונות, אך דורשים התאמה ביולוגית. הידרוג’לים
ביולוגיים (כגון קולגן או פיברין) משתלבים טוב יותר מבחינה ביולוגית אך יש להם שונות ואי-אחידות.
מה תפקידו של מהנדס רקמות בחברות תרופות וביוטק?
הוא מפתח מודלים רקמתיים לניסויים (למשל כבד או כליה) לצורך הערכת רעילות ויעילות תרופה, ומסייע בהפחתת
הצורך בניסויים בבעלי חיים.
כמו כן, הוא עשוי לפתח פלטפורמות לשחרור מושהה של תרופות או לניסוי תאים מהונדסים גנטית.
