במחלות כגון פרקינסון הבעיה המרכזית היא כיצד להחדיר תרופות למוח, מכיוון שהוא מצויד במערכת הגנה משוכללת. בשנים האחרונות שוקדים חוקרים בישראל ובעולם על פיתוח שיטות חדשניות לפתרון הבעיה
אחד האתגרים הגדולים בטיפול במחלת פרקינסון ומחלות ניווניות אחרות של מערכת העצבים, כמו אלצהיימר או ALS (מחלת ניוון שרירים), היא כיצד להעביר בהצלחה תרופות לאתרי היעד במוח. המוח הוא איבר מורכב ובו מבנים רבים וטיפוסי תאים שונים. בשל תפקודיו המורכבים וחשיבותו, המוח זוכה להגנה מיוחדת. דפנות כלי הדם המספקים לו דם יוצרים מחסום המאפשר מעבר של מולקולות קטנות בלבד, כמו אלה של חמצן וחומרי מזון הנחוצים לתחזוקת תאי המוח. שאר המולקולות נחסמות. בשאר חלקי הגוף, לעומת זאת, קיים מעבר דו-כיווני של חומרים מכלי הדם לתאי הגוף ובחזרה, על ידי חציית דופן כלי הדם.
הבעיה היא שמחסום זה, הידוע בשם “מחסום דם-מוח”, מונע גם כניסת תרופות המיועדות לטיפול במחלות מוח. בשנים האחרונות פותחו כמה שיטות להעברת תרופות לטיפול בחלקים פגועים במוח, אך אלה רחוקות מלהיות אידיאליות. לאחרונה התפרסמו מחקרים ראשוניים, לפיהם פיתחו חוקרים מערכות להובלה ישירה של תרופות לאתרים במוח הפגועים במחלת פרקינסון, אך אלה מערכות מורכבות שלפעולתן נדרשים ריכוזים גבוהים של תרופות.
טיפולים אחרים נשענים על טכניקות של ריפוי גני ומבוססים על הזרקת נגיפים מהונדסים למוח, שבחומר הגנטי שלהם הושתל גן המשחרר את התרופה. אולם שיטה זו בעייתית, שכן מדובר בנגיפים החודרים לתאי מוח פגועים ועשויים לעורר במוח תגובות לא רצויות.
גם בארץ נערכים ניסויים במטרה להתגבר על מחסום הדם-מוח. קבוצת חוקרים, בראשות פרופ' דפנה אטלס מהאוניברסיטה העברית, הפרופסור אלדד מלמד והד”ר דני אופן מהמרכז הרפואי רבין, הרכיבו מולקולות קטנות שמנטרלות רדיקלים חופשיים – חומרים בעלי פוטנציאל חמצון חזק התורמים תרומה נכבדת למחלת הפרקינסון ותסמיניה. הניסויים, שנערכו עד כה בבעלי חיים החולים במחלה דמויית פרקינסון, מראים שהתרופה חדרה את מחסום הדם-מוח, וכי חל שיפור ניכר במצב החיות.
בארה”ב מצאה קבוצת חוקרי מוח מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון דרך חדשה להחדיר תרופות למוח. במאמר שהתפרסם בשבוע שעבר במהדורת האינטרנט של כתב העת “Gene Therapy” מתארים החוקרים את השיטה, המבוססת על השתלת תאי-אב של תאי עצב במוח של חולדות וקופים. בחומר הגנטי של התאים הושתל גן המקודד חלבון, שמאריך את משך ההישרדות של תאי העצב הפגועים במחלת פרקינסון וממתן את תסמיני המחלה.
פרקינסון, אחת ממחלות המוח הניווניות שתוקפות בגיל מבוגר, נובעת ממות תאי עצב באזור מוגדר במוח, המייצרים את המתווך העצבי דופאמין. דופאמין מעורב בקואורדינציה של תנועות השרירים, והירידה בריכוזו גורר את תסמיני המחלה המתבטאים ברעידות, קשיחות שרירים ואטיות בתנועות.
אחת התרופות המשמשות לטיפול בחולי פרקינסון פותחה מחלבון המכונה GDNF. בכמה ניסויים קליניים לבדיקת התרופה, שהיו מצומצמים בהיקפם, נראה היה ש-GDNF מקל את התסמינים של מחלת פרקינסון. אולם התרופה יקרה מאוד, ומעבר לכך, כדי שתשפיע יש להזליף אותה ישירות למוח, מכיוון שאינה חודרת את מחסום הדם-מוח.
הצוות מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון, בראשות הפרופסור לאנטומיה קליב סוונדסן, פיתחו שיטה פחות פולשנית ויותר יעילה להחדרת התרופה למוח. הם לקחו תאי גזע שהתקבלו מרקמת מוח של עוברי אדם, ומהם גידלו כמויות גדולות של תאי-אב של תאי עצב. בתאי-האב השתילו גן המייצר את החלבון GDNF. התאים המהונדסים ייצרו את החלבון והפרישו אותו מחוץ לתא. את התאים האלה השתילו החוקרים במוח של חולדות וקופים בוגרים החולים במחלה דמויית פרקינסון. השתלת התאים התבצעה באזור המוח האחראי על בקרת התנועה, שיווי המשקל וההליכה.
לצורך תפקודם התקין, התאים המאכלסים את אזור בקרת התנועה זקוקים לדופאמין. הדופאמין מיוצר באזור אחר במוח, ומגיע לאזור בקרת התנועה דרך סיבי עצב המקשרים בין שני האזורים. הירידה בכמות הדופאמין, שנובעת ממות התאים המייצרים אותו, מונעת את תפקוד התאים באזור בקרת התנועה.
התאים המהונדסים שהושתלו באזור בקרת התנועה הביאו לשיפור בתסמיני המחלה. יתרה מכך, החוקרים גם דיווחו כי השיפור היה מלווה בצמיחת סיבי עצב חדשים באזור בקרת התנועה, ובמעבר של החלבון GDNF מאזור בקרת התנועה לאזור יצירת הדופאמין במוח. “במחלת פרקינסון אזור בקרת התנועה מאבד סיבי עצב”, אומר סוונדסן, “אך ראינו במחקר שכשהתאים באזור הזה נחשפים לחלבון GDNF יש להם יכולת להתאושש ולהצמיח סיבים חדשים. הבונוס הוא שהחלבון מועבר חזרה לאזור יצירת הדופאמין. המחקר שלנו מראה שאפשר להשתמש בתאי גזע כאמצעי להובלת תרופות במוח”. התאים המהונדסים שהושתלו שרדו במוח והמשיכו לייצר GDNF בחיות המעבדה במשך שלושה חודשים.
לדברי סוונדסן, אחת המשוכות שיש לעבור לפני שיהיה אפשר להשתמש בטכניקה הזאת בחולי פרקינסון היא פיתוח שיטה להכנסת “מתג” בתאים המהונדסים, שישלוט על פעולתם ויגרום להם להתחיל או להפסיק לייצר את החלבון על פי פקודה חיצונית. החוקרים פיתחו שיטה המאפשרת לשלוט על פעילות תאים הנמצאים בתרבית, אך עדיין לא הצליחו ליישם את השיטה בבעלי חיים. הם סבורים שהתאים המהונדסים הם בעלי פוטנציאל טיפולי גם במחלות מוח ניווניות אחרות.
מרית סלוין, הארץ
