חוקרים ישראלים פיתחו חומרים המגינים על תאים מפני נזקי חמצון. בניסויים בעכברים הצליחו החומרים האלה להחליש תסמינים של טרשת נפוצה ופרקינסון
חמצון אינו מיטיב בדרך כלל עם חומרים. ברזל שבא במגע ממושך עם חמצן מתכסה בחלודה, יין שנחשף לאוויר במשך כמה ימים מתחמצן ומחמיץ וכך קורה גם לחלב ישן.
דבר דומה קורה גם בגוף האנושי. תהליכי חמצון מתרחשים בגוף כחלק ממנגנוני החיים הטבעיים. מקצת התוצרים של מנגנונים אלה הם חומרים בעלי פוטנציאל חמצוני חזק והרסני הקרויים רדיקלים חופשיים. הגוף האנושי מצליח על פי רוב לפרק את הרדיקלים החופשיים ולמנוע את הנזקים הכבדים שעלולים להיגרם בשל הצטברותם, אבל בגילאים מבוגרים מנגנוני הפירוק אינם פועלים בצורה יעילה וכתוצאה מכך ריכוזם של הרדיקלים החופשיים בגוף עולה. כך מתחיל תהליך אטי ומתמיד של חמצון מרכיבי התאים, שמוביל בסופו של דבר להרס תאים. הרס מתמיד של תאים הוא שעומד בבסיס ההזדקנות, ומחלות רבות, בעיקר כאלה המאפיינות גיל מבוגר, פורצות או מוחשות בשל פעולתם ההרסנית של הרדיקלים החופשיים.
לפני כעשר שנים החלה להתברר מעורבותם של הרדיקלים החופשיים במחלות עצב ניווניות כמו אלצהיימר, פרקינסון וטרשת נפוצה. בכל המחלות האלה נמצא שרמת מערכות ההגנה של הגוף הדואגות לפירוק הרדיקלים החופשיים יורדת בצורה ניכרת, מה שמביא להצטברות החומרים המזיקים במוח. הרמה הגבוהה של הרדיקלים החופשיים יכולה להסביר חלק מהתופעות הקשורות במחלות העצב הניווניות. במחלת הטרשת הנפוצה, למשל, נמצא קשר ישיר בין הופעת המחלה ובין יצירת רדיקלים חופשיים והפעלת אנזימים המפרקים את דפנות התאים במוח.
“ההנחה שלנו היתה שאם נדע לעצור את פעילות הרדיקלים החופשיים ולמנוע את הפעלתם של האנזימים שמפרקים את דפנות התאים, נוכל למנוע את הנזקים הנגרמים לתאים במהלך המחלה”, אומרת פרופ' דפנה אטלס מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית. אטלס ניגשה איפוא לתכנן חומרים שיוכלו לבצע את המשימה.
“הדרישה הראשונה היתה ליצור חומרים שמסוגלים לחדור למוח. המוח מופרד מהגוף על ידי מחיצה הנקראת מחסום דם-מוח – מערכת קרומים המונעים כניסת חומרים למוח”, מסבירה אטלס. “כשניגשים לפתח טיפול למחלות עצבים מחפשים קודם כל חומרים שמצליחים לחדור את המחיצה הזאת. מכיוון שתהליכי החמצון מתרחשים בתוך התאים, יש לתכנן חומרים שיוכלו להיכנס לתוך התאים ולהישאר בהם. החומרים האלה גם חייבים להיות לא רעילים, מכיוון שהשימוש בהם אמור להיות ממושך ויום-יומי”.
אטלס החליטה לתכנן חומרים שיהיו קרובים מבחינה כימית לחומרים טבעיים ויצליחו להשתלב במערכת המגינה על התאים מפני נזקי החמצון שמסיבים הרדיקלים החופשיים. היא הכינה סדרה של כמה חומרים שהמשותף לכולם הוא קבוצה כימית שקיימת בחומרים הטבעיים המגינים על התא מנזקי חמצון. הקבוצה הזאת קושרת נחושת, הידועה כגורמת ליצירת יתר של רדיקלים חופשיים – ומנטרלת אותה. את כל החומרים הללו ניתן לייצר בתהליכים פשוטים יחסית.
בשלב הבא הצטרפו למחקר ד”ר דניאל אופן ממכון פלזנשטיין באוניברסיטת תל-אביב ופרופ' אלדד מלמד מהמרכז הרפואי ע”ש רבין. החוקרים הוסיפו לתרבית של תאים חומרים מיוחדים המייצרים רדיקלים חופשיים וכך יצרו תנאי סביבה רוויים בחמצן, הגורמים למות התאים. בשלב הבא הוסיפו לתרבית התאים את החומרים החדשים שפיתחו ובדקו אם הם מסוגלים לפרק את הרדיקלים החופשיים שנוצרו ולהשפיע בכך על מידת ההישרדות של התאים. התברר שכמות הרדיקלים החופשיים שנוצרו בתרבית ירדה באופן ניכר לאחר הוספת החומרים נוגדי החמצון ומרבית התאים שרדו.
לאחר הניסויים בתרבית עברו החוקרים לבדוק את החומרים שפיתחו בבעלי חיים לקראת אפשרות של שימוש רפואי, וזאת באמצעות חברת הסטרט-אפ “נוביה”, שהוקמה לצורך העניין. השלב הראשון היה בדיקת רעילות. “אחד מהחומרים שנבדקו התגלה כבלתי רעיל לחלוטין”, אומרת אטלס. “זה עודד אותנו להתחיל ניסויים בחיות חולות במחלות מוח ניווניות בדומה לבני אדם, המשמשות מודל למחלות האנושיות”. החומר, שקיבל את השם AD4, נבדק בזן מיוחד של עכברים המפתחים תסמיני מחלה הדומה למחלת הטרשת הנפוצה התוקפת בני אדם. לאחר טיפול בחומר התגלה שיפור ניכר בתסמיני המחלה, שלווה בירידה בפעילות האנזימים המפרקים את דפנות התאים. תוצאות המחקר מופיעות היום בכתב העת “Journal of Neurochemistry”.
אטלס מוסיפה שבעבודת מחקר חדשה, הנמצאת בהליכי פרסום, מצא צוות החוקרים ש-AD4 מפחית ביעילות גם תסמיני פרקינסון בעכברים. “הרעיון המקורי, שהתבסס על ההנחה שהורדת רמת הרדיקלים החופשיים תביא להקלה בתסמיני מחלות המוח הניווניות, הוכיח את עצמו, אבל יש לזכור שבשלב זה מדובר בחיות בלבד והדרך עוד ארוכה עד להוכחת יעילותו של הטיפול ב-AD4 בבני אדם”.
