חוקרים הצליחו לפתח מדבקת גוף ביוכימית המכילה מיקרו-מחטים מתמוססים לטיפול בחולי סכרת מסוג 2. ההרכב הביוכימי של התרכובות האי-אורגניות שבמדבקה מגיב לכימיית הדם במטרה לשלוט ברמות הסוכר שבדם באופן אוטומטי. בניסוי על עכברים החוקרים הראו כי הכימיקלים שבדם מווסתים את הסוכר שבדם במשך ימים.
![איור רעיוני של מדבקה נושאת מיקרו-מחטים לטיפול בחולי סכרת מסוג 2. [באדיבות: Chen lab, NIBIB]](https://www.hayadan.org.il/images/content3/2018/02/Fig-1-patch-part-500x203.jpg)
“גישת מחקר זו תוכל להיות דרך לנצל את העובדה שחולים בסכרת 2 עדיין יכולים לייצר מעט אינסולין”, אמר החוקר הראשי. “פתרון של מדבקת גוף המכילה מיקרו-מחטים רופפים הוא גם פחות מסובך ומכאיב מהטיפולים השגרתיים המחייבים בדיקות דם תכופות”.
אינסולין הינו הורמון הנוצר בלבלב ומופרש לתוך מחזור הדם במטרה לווסת את ריכוז הגלוקוז בדם בתגובה לספיגת מזון. האינסולין עצמו נדרש לגוף על מנת להחדיר את הגלוקוז ממחזור הדם לתוך התאים, שם הוא מומר לאנרגיה זמינה לפעולות הגוף, או שהוא מצטבר לשימוש עתידי. בסכרת מסוג 1, שבדרך כלל מאובחנת בזמן הילדות והנערות, הגוף אינו מייצר בכלל את האינסולין. סכרת מסוג 2, העשויה להתפתח בכל גיל, הגם שהיא נפוצה יותר אצל מבוגרים, מפחיתה באופן הדרגתי את יכולתו של הגוף לייצר או להשתמש ביעילות באינסולין הקיים. אם לא מטפלים בה כראוי, סכרת עלולה לגרום לנזק לבבי ועצבי בגוף, יחד עם השלכות שליליות ומחמירות על פעילות העיניים, הרגליים, הכליות והלב. ההיקף הכלל עולמי של כל סוגי הסכרת הוא כ-285 מיליוני חולים, כאשר 90% מתוכם חולים בסכרת סוג 2. רבים מהחולים הללו מחויבים לטיפולים של הזרקת אינסולין מתחת לעור בכמויות התואמות את מצבם הפרטני. במחצית מהחולים הטיפול באינסולין אינו מצליח.
החוקרים בדקו גישת ריפוי חלופית לוויסות רמות הסוכר בדם בחולי סכרת מסוג 2 בעזרת מדבקה המודבקת על גבי העור ופועלת ללא כל כאב. החוקרים, במסגרת מאמר שפורסם זה מכבר בכתב העת המדעי Nature Communications, יישמו את הטיפול הנדון על עכברים, זאת בכדי להדגים את יכולותיו של הטיפול והיעילות שלו.
הבסיס למדבקה החדשנית הוא חומר ששמו אלגינאט (alginate, מלח של חומצה אלגינית), חומר טבעי דמוי גומי שמתקבל בתהליך מיצוי מתוך אצות חומיות. המיצוי מעורבב יחד עם חומרים תרופתיים ומוחדר לתוך מיקרו-מחטים תוך יצירת מדבקה. “אלגינאט הינו חומר גמיש – הוא רך, אך לא רך מדי”, מסביר החוקר. “הוא צריך להיות מותאם כחומר שניתן להחדירו לתוך שכבת העור (דרמיס), ולמרות שהוא לא משמש באופן שכיח כחומר מילוי למחטים, נראה שהוא מתפקד כראוי במקרה שלנו”.
החוקרים שילבו את האלגינאט יחד עם הרכב של חלקיקים ביוכימיים המעודדים את הייצור העצמי של האינסולין בגוף כאשר הוא נדרש, ומפסיקים את עידוד ההפרשה שלו כאשר מגיעים לריכוז הסוכר הנורמלי בדם. מערכת ההובלה התגובתית שבמדבקה יכולה לספק את דרישות הגוף למשך ימים, זאת במקום להשתמש בכל הכמות בפעם אחת. “סכרת הינה מחלה חמורה ביותר, והיא משפיעה על אנשים רבים,” מסביר החוקר הראשי. “כל החוקרים בתחום זה מחפשים אחר תרופה לשימוש ארוך טווח”.
ההרכב של החוקרים משלב שתי תרופות: exendin-4 וכן גלוקוז אוקסידאז, בתוך מדבקה אחת. כל אחת משתי התרופות מגיבה עם מרכיבי הדם ומעודדת הפרשה של אינסולין. כל אחת ממולקולות התרופות מחוברת לחלקיק של מינראל זרחני, זאת במטרה לייצב אותה עד למועד השימוש בה. עליית החומציות של הדם, המתרחשת כאשר ריכוז הסוכר בדם עולה, גורמת להחלשת הקשר הכימי בין החלקיק המינרלי לבין התרופה ואז היא משתחררת לפעילותה. התרופה exendin-4 דומה בהרכב שלה לתרכובת שהגוף עצמו מפריש מתוך המעי בתגובה לספיגת מזון. למרות שתרופה זו חלשה במעט מהמולקולה הטבעית, צוות המחקר בחר דווקא בה מאחר והיא אינה מתפרקת במחזור הדם אלא לאחר כשעה או יותר, כך שפעילותה ארוכת טווח יחסית. למרות זאת, היא עלולה לגרום לבחילה כאשר כמות רבה מדי ממנה נספגת בדם. על מנת לשלוט בקצב הספיגה של התרופה, החוקרים חיברו אותה לחלקיק מינרלי של זרחת הסידן המייצב אותה עד להתרחשותה של תגובה כימית אחרת. תגובה כימית אחרת זו מתרחשת בעקבות נוכחותה של התרופה השנייה במדבקה, גלוקוז אוקסידאז, המיוצבת גם היא על ידי חלקיק מינרלי של זרחת הנחושת. החוקר מסביר שכאשר רמות הסוכר בדם חורגות מעל ערך מוגדר, הן יוזמות תגובה של זרחת הנחושת עם גלוקוז אוקסידאז הגורמת לעלייה מתונה ברמת החומציות, מצב הגורם לזרחת הסידן לשחרר חלק מהתרופה exendin-4. העליה ברמות הסוכר יוזמת את השחרור של exendin-4; ברגע זה התרופה גורמת להפרשה של אינסולין תוך הורדת רמות הסוכר בדם, המואטות ומפסיקות לפיכך את השחרור של exendin-4. “בזכות מנגנון זה אנו קוראים לפעילות הזו שחרור תגובתי, או חכם,” אומר החוקר. “רוב הגישות הקיימות כרוכות בשחרור בקצב קבוע. הגישה שלנו יוצרת גל של שחרור מהיר בעת הצורך ולאחר מכן מגיעה האטה או אפילו עצירה של השחרור כאשר רמות הסוכר בדם מתייצבות לסף הנורמלי.”
החוקרים הדגימו את יעילותה של המדבקה, בגודל של 3 ס”מ ריבועיים, המכילה בתוכה כמות מספקת של תרופה לשם בקרה על רמות הסוכר בדם בעכברים למשך כשבוע. על מנת שהגישה תתקדם ותהפוך לישימה עבור חולים בסכרת מסוג 2, הצוות יצטרך לערוך ניסויים במסגרתם יטופלו בעלי חיים גדולים יותר בעזרת המדבקה המכילה כמויות גדולות יותר, ביחס מתאים למשקל החיה. בנוסף להתאמת גודלה, המדבקה תצטרך להתאים גם לעור של בני אדם, ככל הנראה תוך שימוש בחודי מחטים ארוכים יותר. “אנו נצטרך להגדיל את הגודל של המדבקה ולהתאים את האורך, הצורה והמבנה של המחטים”, אומר החוקר. “בנוסף, המדבקה תצטרך להיות מתאימה לחיי היומיום, למשל בעת מקלחת או בעת חשיפתה לזיעה”.
החוקרים מעודדים בעקבות ההצלחה של הניסויים שלהם, ובעקבות דוחות מחקר אחרים המתארים התקדמות עקבית שנעשתה על ידי חוקרים בתחום של מדבקות נושאות מיקרו-מחטים. למשל, חוקרים השלימו מחקרים מקדמיים בבני אדם תוך שימוש בהתקנים של מדבקות נושאות מיקרו-מחטים המכילות אינסולין, פתרון שיוכל להיות תועלתי לחולים בסכרת מסוג 1 וגם לחולים בסכרת מסוג 2.
ראו עוד בנושא באתר הידען:
