‫טכנולוגיה רפואית – רפואת המחר‬

סקירה של כמה מן המכשירים הרפואיים המבטיחים ביותר המצויים כעת בשלבי פיתוח

בשנים האחרונות ניצלו חוקרים את פריצות הדרך בביולוגיה, באלקטרוניקה ובגנטיקה של האדם כדי לפתח ערכת כלים חדשה ומרשימה לשיפור ולשמירה על בריאות בני האדם. טכנולוגיות רפואיות מתוחכמות ושיטות מורכבות לניתוח נתונים מצויות כיום על סף פריצה מן התחומים המסורתיים שלהן בבתי החולים ובמעבדות המחשב, אל עבר שימוש בהן בחיי היום-יום שלנו.

רופאי העתיד יוכלו להשתמש בכלים האלה כדי לעקוב אחר מטופלים ולחזות כיצד יגיבו לתכניות טיפול אישיות המבוססות על הפיזיולוגיה הייחודית שלהם, במקום לשער על סמך שיעורי התגובות הממוצע של קבוצות אוכלוסייה גדולות כפי שמקובל כיום בניסויים קליניים. חידושים במזעור שבבי מחשב, בביו-הנדסה ובהנדסת חומרים מניחים את היסודות להתקנים חדשים שיכולים להחליף איברים מורכבים כמו העין או הלבלב, או לפחות לסייע להם להיטיב לתפקד.

המאמרים בעמודים הבאים מציעים מבט חטוף בכמה מן הפיתוחים המבטיחים ביותר של טכנולוגיה מותאמת-אישית בתחומי הגנטיקה, הראייה המלאכותית, הסרטן, מכשירי ניטור מושתלים ומחלות הנפש. לא כל הפיתוחים יצליחו בהכרח. אך כמכלול הם רומזים שתפקידה של הטכנולוגיה הרפואית הזעירה יגדל, לא רק בטיפול בחולים אלא גם בשמירה על בריאותם של הבריאים.

גנטיקה

רפואה מותאמת-אישית

מחיר קביעת רצף הגנים של אדם מוסיף לרדת, אבל הבנת משמעות הרצף ממשיכה להיות אתגר

כשפרויקט הגנום האנושי הושק לפני יותר מעשרים שנה, ציפו הכול שהדפסת ספר ההדרכה השלם ליצירת בן אדם תדרוש מאות מכשירים לקביעת רצף הדנ”א (DNA), תעלה שלושה מיליארדי דולרים ותימשך 15 שנים. כעבור 13 שנים, ב-2003, הכריזו על הרצף הגנומי האנושי ה”שלם” הראשון. ואולם, ההישג החשוב הזה היה עדיין מצוי בשלבי עבודה. פערים עצומים שטרם הושלמו נותרו אז במפת החומר התורשתי שקובע את גורלו הגנטי של אדם.

במעבר מהיר לינואר 2012, בתערוכה הבין-לאומית לאלקטרוניקה צרכנית בלאס וגאס, עמד מכשיר לקביעת רצף של גנים בין קונסולות של משחקי מחשב וטלוויזיות שטוחות. זו הייתה קופסה לבנה ומבהיקה שגודלה כגודל מדפסת שולחן. ממציאי המכשיר טוענים שכשיגיע לשוק בהמשך 2012, הוא יקבע רצף גנטי שלם של אדם בכמה שעות בלבד תמורת 1,000 דולר, כלומר במחיר של טלוויזיית פלזמה.

זה שנים שגנום ב-1,000 דולר הוצג כנקודת המפנה שתתחיל עידן חדש של רפואה מותאמת-אישית. במחיר זה, ההוצאה אמורה להיות זולה דיה כדי שרופאים יעבדו עם מכשירים כאלה לצורכי טיפול בחולים במחלות לב, בסרטן או במחלות אחרות. הטיפול הזה אמור להתבסס על הסיכונים הגנטיים האישיים של המטופלים ועל הרגישויות האינדיבידואליות שלהם לתרופות. לדעת מומחים העוקבים אחר התפתחות התעשייה, ככל שמכשירים לקביעת רצף הגנום, כגון זה שהוצג בתערוכה, יהיו זמינים יותר, כן יפציע עידן הבדיקות הגנטיות המקיפות של האוכלוסייה מוקדם יותר.

ועם זאת, יש הטוענים שטרם הגיעה העת לחשיפה פומבית נרחבת של הטכנולוגיה. “היא אינה מוכנה,” אומר ארַבינדה צ’קראבָרטי, פרופסור לגנטיקה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג’ונס הופקינס. צ’קראברטי מודאג מכך שהפריזו בתיאור היתרונות הפוטנציאליים של רפואה גנומית מותאמת-אישית. אנשים אינם מבינים, הוא אומר, שסריקות גנטיות מקיפות שמבצע רופא או שנקנות באופן מקוון, הן כמעט חסרות ערך כיום ככלים רפואיים.

הבעיה העיקרית היא שהטכנולוגיה התפתחה מהר יותר מיכולת החוקרים להבין את התוצאות שהיא מפיקה. לדוגמה, כדי להבין אילו דפוסים גנטיים הם סמנים של מחלה ומאילו דפוסים אפשר להתעלם בבטחה, רופאים חייבים להשוות כל תוצאה גנטית של אדם כלשהו לתוצאות רבות של אנשים אחרים. כמו כן, מחלות רבות נגרמות בגלל מוטציות נדירות שטרם זוהו.

לבסוף, משימת המיון של הכמות העצומה של מידע הנפלט מסריקה גנומית היא משימה מרתיעה. “הפקת המידע כיום היא מהירה וזולה,” אומר יואן א’ אשלי, מרצה זוטר לקרדיולוגיה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת סטנפורד. “אבל ניתוח התוצאות? ואוו. זה לא הולך להיות מהיר, וזה לא הולך להיות זול.”

כדי להדגים עד כמה מורכב התהליך יכול להיות, ניתחו אשלי וכמה חוקרים באוניברסיטאות סטנפורד והרווארד את הגנום של עמיתם סטפן קוֵויק, פרופסור לביו-הנדסה. הם נזקקו לשישה חודשים רק כדי להבין כיצד לעשות זאת, אף שקוויק כבר קבע את רצף הגנום של עצמו, כך שהנתונים הגולמיים היו ברשותם.

ההיסטוריה המשפחתית של קוויק כללה כמה מקרים של מחלות לב. מובן שהקבוצה מצאה שהוא היה בעל כמה גרסאות גנטיות הקשורות לנטייה מוגברת להתקף לב. ואולם, הניתוח הגנטי העלה כמה תוצאות בלתי צפויות, בהן סבירות גדולה יותר להפרעת דם תורשתית הקרויה הֶמוֹכְרוֹמַטוֹזיס, אף שאיש במשפחתו של קוויק אינו סובל מהפרעה זו. בשלב זה אי אפשר לקבוע אם התוצאה הבלתי צפויה משקפת סכנה של ממש או טעות כלשהי בתהליך קביעת הרצף, השקולה הגנטית לשגיאה טיפוגרפית.

על אף הבעיות האלה, אשלי אופטימי לגבי הפוטנציאל שיש לתוצאות הדנ”א האישיות לשנות טיפול רפואי. הוא צופה ימים שבהם גנום האדם יהיה חלק בלתי נפרד מרשומות רפואיות אלקטרוניות. ועם זאת, עד כה, המטופלים המעטים שהרוויחו יותר מכול מכך שמקטעים גדולים מהגנום שלהם נותחו היו בעלי מחלות נדירות עם גרסאות גנטיות שבלטו בשל היותם יוצאי דופן. לגבי רובנו, הגנום שלנו עדיין לוט בערפל – אגדה שטרם סופרה.

ננסי שוּט

ראייה מלאכותית

עין ביונית

קולטני אור מלאכותיים ישיבו ראייה לעיוורים

מיקָה טֵרהו יודע להבחין בין תפוח לבננה. הוא יכול להגיד לכם שהאחד הוא עגול ומתוק ונגרס כשנוגסים בו, והאחר הוא ארוך ומעוקל והופך לדייסה אם הוא מבשיל זמן רב מדי. אך אם תבקשו ממנו להבדיל בין הפירות בלי למשש, בלי להריח או בלי לטעום, הוא יהיה אבוד. טרהו הוא עיוור לגמרי. ואולם, במשך שלושה חודשים ב-2008, שָבה יכולתו להבחין בין תפוח לבננה בעזרת ראייה בזכות שבב אלקטרוני זעיר שהשתילו בעינו השמאלית. על אף היותה קצרת טווח, ההצלחה הראשונית של הטכנולוגיה החדשה שינתה לצמיתות את הסיכויים של טרהו ואנשים רבים כמוהו.

 

טרהו, העובד בארגון למלגות ספורט בפינלנד, לוקה ברֶטיניטיס פיגמֶנטוֹזָה, פגם גנטי שהורס את התאים הרגישים לאור בדופן הרשתית בחלק האחורי של העין. הוא ראה מצוין עד גיל 16, ואז ראיית הלילה שלו החלה להיפגע. בשנות ה-20 לחייו, הידרדרה גם יכולתו לראות ביום. בן 35, איבד טרהו את הראייה המרכזית בשתי עיניו, וכשהיה בן 40, הוא הצליח לקלוט רק שברירי אור בראייה ההיקפית שלו.

בנובמבר 2008 השתנה הכול, כשאֶבֶּרהארט זְרֶנֶר מאוניברסיטת טובינגן בגרמניה השתיל את השבב ברשתית עינו של טרהו. השבב החליף קולטני אור (המכונים קנים ומדוכים) פגומים ברשתית. ברשתית בריאה, הקולטנים ממירים אור בדחפים חשמליים שמגיעים בסופו של דבר למוח כשהם עוברים בדרכם כמה שכבות של רקמה מיוחדת. אחת השכבות מורכבת מתאים הקרויים בי-פולריים. השבב מכיל 1,500 ריבועים המסודרים בשריג שמידותיו 0.3×0.3 סנטימטרים, וכל אחד מהם מכיל פוטו-דיודה, מגבר ואלקטרודה. כשאור פוגע באחת מן הפוטו-דיודות, הוא מחולל זרם חשמלי זעיר שמתחזק באמצעות מגבר סמוך. הזרם החשמלי מועבר לאלקטרודה והיא בתורה מעוררת את התא הבי-פולרי הקרוב ביותר שבסופו של דבר שולח אות דרך עצב הראייה למוח. ככל שאור רב יותר פוגע בפוטודיודה, כן הזרם החשמלי שמיוצר כתוצאה מכך חזק יותר.

שתל הרשתית של טרהו פתח לו צוהר לעולם שגודלו כפיסת נייר ששטחה כ-50 סנטימטרים רבועים הניצבת במרחק זרוע מעיניו. דרך חלון זה היה טרהו יכול לזהות צורות בסיסיות וקווי מתאר של אנשים ופריטים, בייחוד אם היה ניגוד חד בין צבעים בהירים לכהים. עם זאת, השתל לא הכיל די אלקטרודות לייצר תמונות חדות. כמו כן, השבב אִפשר לטרהו לזהות רק גוני אפור משום שהשבב אינו מבדיל בין אורכי גל שונים של אור.

על אף המגבלות האלה, בתוך כמה ימים לאחר הניתוח שינה השתל במידה ניכרת את אופן האינטראקציה של טרהו עם העולם. בפעם הראשונה זה עשור, הוא היה מסוגל לראות ולנקוב בפריטים כמו כלי כסף ופירות, לקרוא אותיות דפוס גדולות, להתקרב לאנשים בחדר ולזהות את יקיריו. שני מטופלים אחרים שעברו השתלה בערך באותו הזמן, היו מסוגלים לאתר פריטים בהירים שמוקמו כנגד רקעים כהים.

זרנר נאלץ להסיר את השבבים ממטופליו לאחר שלושה חודשים משום שבעקבות ההשתלה הם היו מועדים לדלקות בעור: סוללה חיצונית קטנה העבירה חשמל למגברים בתוך העין דרך כבל שהושחל בעור, מה שהותיר פצע פתוח. זאת ועוד, המשתמשים היו חייבים להיות בקרבת מחשב ששלט באופן אלחוטי בתדירות הדחפים החשמליים ובהיבטים של הראייה כמו בהירות וניגודיות.

מאז 2008 הפך זרנר את השתל שלו לבטוח ונייד יותר. הדגם האחרון הוא אלחוטי, והושתל עד כה בעשרה אנשים. כבל דק עובר מתחת לעור מרחק קצר, ומחבר סליל אלקטרומגנטי שמצוי מאחורי האוזן עם שבב הממוקם מאחורי העין. בהנחת סליל אלקטרומגנטי נוסף, המאוכסן בקופסת פלסטיק קטנה מעל העור על יד האוזן, נסגר מעגל חשמלי שמספק חשמל לשתל. מטופלים יכולים לשנות את הבהירות ואת הניגודיות באמצעות כפתורים בסליל החיצוני. כדי להוסיף ולשפר את הטכנולוגיה, זרנר מעוניין להשתיל שלושה שבבים סמוכים זה לזה ברשתית אחת, כך שלאנשים יהיה שדה ראייה רחב יותר.

אף שקולטני אור סינתטיים עשויים להועיל בכל צורה של עיוורון הנובע מקולטני אור פגועים (כלומר, רטיניטיס פיגמנטוזה, כורואידרמיה, וסוגים שונים של ניוון מָקוּלרי כמו אטרופיה גאוגרפית), אין הם יכולים לסייע לאנשים הלוקים בגלאוקומה, ברקית בעברית, או בלקויות שבהן העצב האופטי מתנוון.

עוד צוות הגיע לדרגת ההצלחה של זרנר במבחנים קליניים. חברת Second Sight (ראייה שנייה) מקליפורניה פיתחה שתל המיועד לרשתית, ארגוס II שמו, המטפל גם הוא ברטיניטיס פיגמנטוזה, אם כי בגישה אחרת. ארגוס II קולט תמונות של העולם במצלמה זעירה המורכבת על גבי זוג משקפיים, ממיר את התמונות האלה בדחפים חשמליים ומשדר אותן לאלקטרודה שממוקמת על פני שטח הרשתית ואינה מושתלת בתוכה. בניגוד לשתל של זרנר, ארגוס II אינו מחקה עירור תקין של רשתית באמצעות גלי אור, אלא יוצר תערובת של נקודות בהירות וכהות שהמטופלים צריכים ללמוד לפרש.

אפילו שיקום של ראייה בגוני אפור הוא יקר. כיום מחירו של מערך ארגוס II הוא 100,000 דולר לכל עין וכמוהו גם מחיר שתלי הרשתית של זרנר, וזאת לאחר בדיקה מקיפה וקבלת האישורים. על זרנר לבצע מבחנים קליניים נוספים לפני שוועדות מייעצות אירופיות יאשרו לו ללמד מנתחים אחרים את אופן ביצוע התהליך. ארגוס II אושר למכירה במרבית מדינות אירופה, אך טרם אושר בארה”ב. עם זאת, לאור הצלחת המבחנים הקליניים הראשונים והמהירות שבה הטכנולוגיה משתפרת, נראה כי שתלי רשתית עשויים להיות זמינים יותר בעוד כמה שנים בלבד. [בישראל פועלת בתחום זה חברת ננו-רטינה – העורכים]

פֵריס ג’אבר

גילוי מוקדם

להתביית על הסרטן

ביו-מהנדסים מפתחים חלקיקי-ננו זעירים המתוכנתים לאתר סרטן בשלביו המוקדמים ביותר

חלקיקים זעירים הם בעלי פוטנציאל לפתור את אחת הבעיות הגדולות ביותר של הרפואה. חלקיקי-ננו, שגודלם נמדד בקנה מידה של ננו-מטרים (מיליארדית המטר), הם זעירים כל כך עד שאפשר להעמיד 500 מהם לרוחב שערה של אדם. מדענים שואפים להנדס אותם כדי לבצע פעולות רבות, מהעברת תרופות בין אברים מסוימים בגוף ועד יצירת תמונות מפורטות של איברים פנימיים. חוקרים מכוונים אותם כיום לצורכי גילוי תאים סרטניים להסתתר במקומות המסתור שלהם.

כיום אפשר לגלות גידולים רק לאחר שהגיעו לגודל שמאפשר למכשירי ההדמיה לראות אותם בעת הסריקה. חלקיקי-ננו, לעומת זאת, יכולים לגלות תא סרטני יחיד במדגם של 100 מיליון תאים תקינים. לדוגמה, באיתור ניסיוני של סרטן השד באמצעות רפואת-ננו גילו החוקרים גידולים הקטנים פי 100 מאלו שאפשר לראות בממוגרפיה מעבדתית. חלקיקי-ננו הקשורים לחלבונים הייחודיים לסרטן או לחומר גנטי, יכולים לסייע לרופאים גם להבחין בין גידולים ממאירים ובין דלקת שגרתית או נגעים שפירים.

גרגורי לַנזָה, פרופסור להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת וושינגטון שבסנט לואיס, וצוותו מפתחים חלקיקי-ננו שמחפשים ומאותתים על נוכחות כלי דם חדשים האופייניים לשלב ההתפתחות העיקרי של התפתחות גידולים סרטניים, כמו סרטן המעי הגס, סרטן השד וגידולים אחרים. התפתחות כלי דם כאלה אינה מתרחשת בדרך כלל ברקמה שאינה סרטנית. באופן תאורטי, טכנולוגיה זו יכולה גם ליידע רופאים על מהירות התפתחות הסרטן, ובהתאם לכך אפשר לקבוע כמה אגרסיבי הטיפול צריך להיות.

סנג’יב סאם גאמביר, פרופסור לרדיולוגיה דיאגנוסטית באוניברסיטת סטנפורד, ועמיתיו מתמקדים בסרטן המעי הגס ומנסים למצוא גידולים ממאירים זעירים שקולונוסקופיה רגילה עלולה להחמיץ. הצוות יוצר חלקיקי-ננו עשויים זהב וסיליקה, שעליהם מוסיפים מולקולות שמנחות את החלקיק להתביית על תאי סרטן מסוימים. כשהמולקולות המכוונות נקשרות לגידול במעי הגס או בפי הטבעת, המינרלים המרכיבים את חלקיק הננו מפזרים את האור המגיע מאנדוסקופ מיוחד ומסגירים את נוכחות הסרטן.

מהנדסי-ננו מנסים גם לבנות חלקיקי-ננו המבצעים מגוון משימות, כמו הבלטת גידולים בסריקות כמו MRI, PET ואחרות, ואף מכוונים תרופות לעבר הגידול הסרטני. התקני-ננו משולבים כאלה עשויים לאפשר לרופאים לראות אם הטיפול הגיע ליעדו ואם הוא אכן פועל. לעתים קרובות רופאים אינם מסוגלים לקבוע באיזו מידה התרופות אכן הגיעו לגידול, אפילו בעזרת טיפולים ממוקדים המקובלים כיום, הפועלים באופן ייחודי על תאי סרטן ומדלגים על תאים תקינים. “מרכיב הדימות הוא המאפשר לדעת שלמעשה התרופה הועברה, ובאיזו מידה,” אומר לנזה.

המאמצים להביא את השימוש בחלקיקי-ננו לקליניקה נתקלים בכמה מכשולים. למשל, על חוקרים יהיה להוכיח שהכלים הזעירים האלה בטוחים לשימוש בבני אדם. אך “המכשול הגדול ביותר” לטיפול בסרטן, אומר גאמביר, הוא היעדר מטרות אפשריות. אפשר לתכנן חלקיקי-ננו באופן נפלא, אבל הם “אינם מכושפים”, הוא אומר. אין בידי החוקרים די ידע על השלבים המוקדמים ביותר של התפתחות הסרטן, שבעזרתו יהיה אפשר לדעת כלפי אילו מולקולות לכוון את חלקיקי הננו. ללא ידע על המטרות, “לא עשינו עדיין אפילו את הצעד הראשון,” אומר לנזה. “אנחנו צריכים ללכת לפני שנוכל לרוץ.” מאחר שמגוון אנליסטים של התעשייה מעריכים שתחום רפואת הננו הכלל-עולמי יעבור את הסכום של 130 מיליארד דולר עד 2016, המירוץ לגילוי נמשך.

– קטרין הָרמון

מדידה מרחוק של נתונים אישית

שתלים חכמים

מכשירי ניטור אלחוטיים חדשים מזהירים מטופלים מפני התקף לב שעומד להתרחש או מסייעים להם לשלוט בסוכרת

מהנדסי ביו-רפואה מפתחים מכשירי ניטור זעירים הניתנים להשתלה שבעזרתם יהיה אפשר להקטין את מקומו של הניחוש בקביעת הטיפול המיטבי בחולים כרוניים הלוקים למשל, במחלות לב או בסוכרת. כמה מכשירים כאלה, הנבדקים כיום במרפאות, שולחים מידע באופן אלחוטי מאזורים מרכזיים בגוף או מכלי הדם למקלטים חיצוניים. בסופו של דבר, מכשירי ניטור מושתלים עשויים לקחת חלק פעיל יותר בטיפול עצמו. למשל, הם לא רק יגלו הפרעות מסוכנות בקצב הלב, אלא גם יוכלו להשיב לחיים לב שנדם. כמה מכשירים המצויים בשלבי פיתוח מיועדים להתמודד עם שתיים מן הבעיות הרפואיות השכיחות ביותר:

התקפי לב. המכשיר AngelMed Guardian מיוצר על ידי חברת אנג’ל מערכות רפואיות בשרוסברי שבניו-ג’רסי. גודלו כגודל קוצב לב והוא עוקב אחר הלב, פעימה אחר פעימה כדי לגלות דפוסים חריגים, כמו עלייה חדה בתזמון פעימות הלב או דופק לא סדיר. המכשיר משמש אנשים שעברו לאחרונה התקף לב (ולכן הם בסיכון להתקף לב נוסף), ואין הם עומדים בדרישות לקוצב לב או להשתלת דפיברילטור. אם המכשיר חש שהתקף לב עומד להתרחש, הוא רוטט וגורם לאיתורית חיצונית לצפצף ולהבהב, וכך מתריע ומזהיר את החולה או את המצויים בסביבתו ומאיץ בהם לבקש עזרה. כדי למנוע אזעקות שווא, המכשיר צריך להבחין באיתות בעייתי במשך יותר מדקה לפני שהוא שולח התרעה. לצורך ניתוח הנתונים, אפשר להוריד למחשב באופן אלחוטי את המידע שנאסף על ידי המכשיר. חברת אנג’ל מערכות רפואיות נתנה לחברה שמייצרת דפיברילטורים להשתלה רישיון להשתמש בטכנולוגיה שלה למעקב אחר קצב הלב. הטכנולוגיה המשולבת תאפשר לדפיברילטור לספק זרם חשמלי ללב אם מכשיר הניטור יקלוט סימנים של דום לב או של הפרעה מסוכנת במיוחד בקצב הלב, ובמקביל יישלחו תוצאות האלקטרוקרדיוגרמה מן המכשיר לרופא.

רמות גלוקוז חריגות. חיישן גלוקוז חדש להשתלה המיוצר על ידי חברת GlySens בסן דייגו, עשוי ביום מן הימים להציע למיליוני חולי סוכרת מערכת ניטור אלחוטית משלהם. המכשיר מושתל מתחת לעור, וקורא באופן כמעט רציף את רמות הגלוקוז באזור התת-עורי והן מותאמות לאחר מכן לרמות הגלוקוז בדם. התוצאה: מידע מדויק ומקיף, שבעזרתו אפשר לקבוע את המינון ואת התזמון של מתן אינסולין, הרבה יותר מן המידע שאפשר להשיג מבדיקות דם המתקבלות בדקירת אצבע. מאחר שהחיישן מושתל, הוא גם דורש פחות תחזוקה לעומת מנטרים חיצוניים המצויים כיום.

“אנחנו מעוניינים לתת למטופל ולמשפחתו מכשיר שבעזרתו הם בעצם יכולים לשכוח מקיומו ורק לקבל את המידע,” אומר ג’וזף לוצ’יסאנו, ביו-מהנדס שהוא גם נשיא ומנכ”ל חברת GlySens. לדבריו “טיפול בסוכרת ובמחלות כרוניות רבות אחרות מבוסס על ניטור, זיהוי וייעול של דפוסי איתות.” כך שקישור אלחוטי שמעביר “נפחים גדולים של מידע במחיר מינימלי, יאפשר דברים רבים שאנו כנראה איננו מסוגלים אפילו לצפות.”

חיישנים אלחוטיים צפויים להיות פחות בולטים בעתיד. חוקרים פיתחו כלי דק וגמיש המסוגל לאסוף קריאות של קצב הלב, התכווצויות שרירים ואפילו גלי מוח שאפשר להשתילו כמו קעקוע זמני בעור או בתוך הגוף. את המעגל החשמלי החדשני פיתחה חברת mc10 מקיימברידג’ שבמסצ’וסטס, המייצרת רכיבים חשמליים גמישים. ההתקן הזה עתיד להפוך לנייד לגמרי, עם ספק כוח פנימי ומשדר אלחוטי. סביר למדי שהשילוב של ניטור אלחוטי של איברים פנימיים עם טכנולוגיה גמישה הצמודה לאיבר, תספק בקרוב למטופלים ולרופאים מידע מידי לגבי מגוון רחב של מחלות כרוניות, שזה זמן רב קשה לשלוט בהן.

– קטרין הרמון

מדעי המוח

בדיקות דם למחלות נפש

רמות של חלבונים מסוימים עשויות להציע דרך חדשה לאבחון סכיזופרניה ודיכאון

סייבין באן מבקשת לשנות את הדרך שבה פסיכיאטרים מאבחנים מחלות נפש חמורות. במרוצת 15 השנים האחרונות היא חיטטה בדמם ובמוחותיהם של חולים בסכיזופרניה ובהפרעה דו-קוטבית (שבהן מצב הרוח של האדם מתנדנד בין מניה לדפרסיה), בחיפוש אחר חלבונים המורים על הסבירות שאדם יחלה במחלות האלה. המולקולות, הידועות כסמנים ביולוגיים, מבטיחות דרך אובייקטיבית לזהות מחלות נפש הרבה יותר משמספקת הגישה המקובלת של אבחונים המבוססים רובם על דפוסי התנהגות של המטופל שהוא עצמו מדווח עליהם.

אף שהסמנים הביולוגיים שיפרו שיטות דיאגנוסטיות של מחלות רבות, בהן סוכרת ומחלות לב, הם לא היו יעילים עד כה באבחון מחלות נפש. ועם זאת, באן, המנהלת מעבדה באוניברסיטת קיימברידג’, ועוד כמה חוקרי מוח, משוכנעים שסמנים ביולוגיים ייעשו בקרוב מרכיב הכרחי בכלים המצויים בידי הפסיכיאטרים. שתי בדיקות דם כבר זמינות באופן מסחרי. אחת מהן מבוססת על המחקר של באן.

ב-1997 החלה באן לסרוק מוחות של גברים ונשים שמתו. היא גילתה שבהשוואה למוחות של אנשים בריאים, הרמות של לפחות 50 חלבונים בדגימות שבדקה היו גבוהות או נמוכות באופן יוצא דופן. מתוכם, 19 חלבונים היו מעורבים בהפעלת המיטוכונדריה, האברונים הזעירים האחראים על ייצור האנרגיה בתאים. באן גם מצאה עדות לכך שתאי העצב של אנשים סכיזופרניים אינם מסוגלים לנצל גלוקוז ביעילות, ומסתמכים על מולקולה אחרת, לקטאט, כמקור אנרגיה חלופי.

עד 2006 מצאה באן הבדלים ביוכימיים דומים בנוזל המוחי-שדרתי ובדם של אנשים סכיזופרניים. בשניים מן המחקרים האחרונים שלה, שבהם בדקה את הרמות של 51 חלבונים בדם, הצליחה להבחין בין חולים בסכיזופרניה לאנשים בריאים בדיוק של כ-%80. קבוצה זו של סמנים ביולוגיים כוללת את הורמון הדחק קורטיזול ואת החלבון BDNF (גורם נוירוטרופי שמקורו במוח) המעודד גדילת תאי עצב חדשים ויוצר קשרים חדשים בין תאי עצב קיימים.

על סמך מחקרה של באן, פיתחה מעבדת Myriad RBM באוסטין שבטקסס בדיקת דם לסכיזופרניה הקרויה VeriPsych שעלותה 2,500 דולר. בדיקה זו מודדת את הכמויות של חלבונים שונים שזיהתה באן. אף שמנהל המזון והתרופות האמריקני (FDA) לא אישר את הבדיקה, הפסיכיאטרים מורשים להשתמש בה כחלק מן האימון שלהם. (כמה בדיקות המוגבלות למעבדה יחידה אינן חייבות באישור מן ה-FDA כל עוד הן עומדות בסטנדרטים לשימוש בבני אדם.)

באופן דומה, פיתחה חברת רידג’ דיאגנוסטיקה מסן-דייגו בדיקה לסמן ביולוגי לדיכאון. החברה מספקת את הבדיקה דרך מעבדה מצפון קרולינה תמורת 745 דולר. הבדיקה, הקרויה MDDScore (מדד של דיכאון קליני), מחפשת בדם 10 סמנים ביולוגיים, ובכללם BDNF וקורטיזול.

חוקרים עדיין לא ביצעו תיקוף לבדיקות הדם האלה במבחנים קליניים, למעט מחקרים קטנים שמומנו בידי החברות עצמן. ועם זאת, כמה פסיכיאטרים מצאו שהכלים מסייעים להבחין בין סכיזופרניה ובין פסיכוזה זמנית שמקורה בתרופות. כמו כן, הכלים האלה מסייעים לחולים בדיכאון להשלים עם מחלתם ולקבל טיפול.

– פריס ג’אבר

___________________________________________________ועוד בנושא

• רפואה אישית:
• העין הביונית:
• להתביית על הסרטן:
• התקנים מושתלים חכמים:
• בדיקות דם למחלות נפש: