חדשות

חוקרים מישראל ומארה"ב גידלו מחסום דם-מוח אנושי וחי מחוץ לגוף

השבב שפותח באוניברסיטת בן גוריון, המבוסס על תאי גזע שנלקחו מחולים במחלות נוירולוגיות, מאפשר לחזות חדירת תרופות למוח בהתאמה אישית

ד"ר גד וטין, המרכז לרפואה מחדשת ומחקר בתאי גזע באוניברסיטת בן גוריון. "בעזרת הטכנולוגיה ניתן יהיה לחזות יעילות של תרופות נוירולוגיות בצורה מותאמת אישית"

צוות חוקרים מאוניברסיטת בן גוריון בבאר שבע, המכון לרפואה רגנרטיבית במרכז הרפואי Cedars-Sinai בלוס אנג'לס והמכון למחקרים קליניים מתקדמים במערכות ביו-רפואיות במכון הלב של בית החולים, פיתחו במעבדה "מחסום דם-מוח" אנושי חי מחוץ לגוף, באופן המאפשר לחזות חדירת תרופות למוח בהתאמה אישית. שבב שפותח לשם כך, המבוסס על תאי גזע שנלקחו מחולים במחלות נוירולוגיות, הדגים בניסויים במדויק את תפקוד מחסום דם המוח. דיווח על כך פורסם בשבוע שעבר בכתב העת Cell Stem Cell לרגל כנס האגודה העולמית לחקר תאי מוח.

מחסום דם-מוח (Blood-Brain Barrier, BBB) מתפקד כשומר הסף של מערכת העצבים המרכזית ומגן על רקמות המוח העדינות מפני מעבר רעלים וחומרים זרים הנמצאים במחזור הדם. פעולתו התקינה חיונית לתפקוד התקין של המוח ופגיעה בו נקשרת למגוון מחלות נוירולוגיות, ביניהן אלצהיימר וטרשת נפוצה.

לצד פעילותו הקריטית בהגנה על המוח, רוב התרופות הקיימות כיום אינן מסוגלות לחדור אותו, מה שמקשה על פיתוח תרופות נוירולוגיות למחלות ניוון עצביות (נוירו-דגנרטיביות) ביניהן ALS, פרקינסון ומחלת הנטינגטון, המשפיעות על מיליוני בני אדם בעולם. כמו כן קיים שוני מהותי בתפקוד מחסום דם המוח בין בני האדם לבין חיות מודל, מה שמציב קושי נוסף על המחקר כיום ומחייב פיתוח מודלים אנושיים חדשים שידמו את פעילות המחסום.

המחבר הראשון של דו"ח המחקר ומוביל הצוות, ד"ר גד וטין מהמחלקה לפיזיולוגיה וביולוגיה תאית והמרכז לרפואה מחדשת ומחקר בתאי גזע באוניברסיטת בן גוריון, הנדסו גנטית תאי גזע מושרים מדגימות דם של אנשים. מתאים אלה גידלו החוקרים תאי עצב, תאי כלי דם של המוח ותאים תומכים המרכיבים למעשה את מחסום דם-מוח. כל אלה נזרעו על גבי שבב זעיר עשוי סיליקון שקוף (Organ-on-Chip) באופן המדמה סביבה פיזיולוגית של כלי הדם במוח אנושי.

החוקרים אפשרו לתאים ליצור אינטראקציות בין סוגי התאים השונים והזרימו דם אנושי לתוך המערכת. במהרה יצרו התאים יחידה תפקודית המתנהגת במידה רבה כמו מחסום דם-מוח בגוף האדם, כולל חסימת מעבר של תרופות מסוימות.

במסגרת הניסוי הדגימו החוקרים כיצד שבב שנוצר מתאי עצב של אנשים החולים בתסמונת הנדירה אלן הרנדון דאדלי מתפקד בדיוק באותו אופן שבו פועל מחסום דם המוח אצל החולים במחלה זו. המודל הניסויי הראה שגורם המחלה הוא מוטציה גנטית שאיננה מאפשרת מעבר של הורמון בלוטת התריס דרך המחסום. במודל נוסף של מחלת הנטינגטון הראו החוקרים שהמחסום איננו מתהווה כראוי ומאפשר מעבר של מולקולות שאינן אמורות להגיע למוח כשמחסום BBB מתפקד כראוי.

בדיווח הודגש שזו הפעם הראשונה שבה נעשה שימוש בתאי גזע מפרטים שונים ליצירת מבנה פיזיולוגי של מחסום דם המוח במודל המותאם אישית.

"השבב שנוצר (BBB-Chip)", ציין ד"ר וטין, "מדמה היטב את פעילות המחסום ומאפשר מדידה של מעבר תרופות ממחזור הדם אל מערכת העצבים המרכזית. על ידי הכנה של שבבים אישיים כאלה הדגמנו שקיים הבדל בין תפקוד מחסום דם המוח של חולים במחלות נוירולוגיות לבין זה שבאנשים בריאים. טכנולוגיה זו סוללת את דרך לרפואה מדויקת יותר, שבה ניתן יהיה לחזות יעילות של תרופות נוירולוגיות לכל אדם בצורה מותאמת אישית".

נושאים קשורים:  מחסום דם-מוח,  מחלות נוירולוגיות,  ד"ר גד וטין,  חדשות,  אוניברסיטת בן גוריון,  רפואה מותאמת אישית
תגובות