דרך העור: שיטה פוטנציאלית לאבחון מוקדם של פרקינסון

חוקרים באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף פעולה עם שלושה מרכזים רפואיים בישראל, פיתחו שיטה חדשה לזיהוי הצטברות חלבונים בתאי עצב המשויכת למחלת פרקינסון. השיטה עשויה לקדם אבחון מוקדם, ייתכן שאף 20 שנה לפני הופעת התסמינים הראשונים, שיאפשר טיפול ואף מניעה של המחלה הקשה וחשוכת המרפא.

הגישה מתבססת על התבוננות בחתכי עור מחולי פרקינסון במיקרוסקופ רב עוצמה בטכניקה של סופר-רזולוציה, המאפשרת מיפוי מדויק של המולקולות והמבנה של צברי החלבונים. החוקרים מסבירים כי השיטה יכולה לשמש בסיס לזיהוי ראשוני של המחלה באנשים צעירים, בגילים 30, 40 ו-50 המצויים בסיכון לפרקינסון, במטרה למנוע את התפתחות המחלה. "בהמשך היא עשויה להתאים גם לאבחון מוקדם של מחלות נוירו-דגנרטיביות נוספות, ביניהן אלצהיימר", ציינו.

מאמר על השיטה, בהובלת פרופ' אורי אשרי והדוקטורנטית אופיר שדה ובהשתתפות חוקרים מבית הספר למדעי המוח ומהפקולטה למדעי הרפואה והבריאות באוניברסיטת תל אביב, פורסם בכתב העת Frontiers in Molecular Neuroscience בשבוע שעבר.

פרופ' אשרי: "מחלת פרקינסון היא המחלה הנוירו-דגנרטיבית השנייה בשכיחותה בעולם, אחרי מחלת האלצהיימר. כיום חיים בעולם כ-8.5 מיליון חולי פרקינסון, וכ-1,200 חולים חדשים מאובחנים בישראל מדי שנה. המחלה, שגורמת לפגיעה קשה באיכות החיים, מתאפיינת בהרס תאים מייצרי דופמין (דופמינרגיים) שנמצאים באזור במוח המכונה החומר השחור".

לדברי פרופ' אשרי, "נכון להיום, האבחון מתבצע בעיקר על פי תסמינים קליניים, כמו רעד או בעיות בתנועה ובהליכה ובאמצעות שאלונים, אך תסמינים אלה מופיעים בשלב מתקדם של המחלה, כאשר מעל 50% ועד 80% מהתאים הדופמינרגיים כבר מתו, ולכן הטיפולים הקיימים מסייעים רק במעט ומקלים בעיקר על הבעיות המוטוריות. במחקר זה ביקשנו להתחיל לפתח כלי מחקרי שיאפשר לאבחן את מחלת פרקינסון בשלב מוקדם הרבה יותר, כשעוד ניתן לטפל בה ולמנוע את ההתדרדרות הצפויה".

הדוקטורנטית אופיר שדה הוסיפה ואמרה כי "מאפיין ידוע של פרקינסון הוא מוות של תאים כתוצאה מהצטברות של החלבון אלפא-סינוקלאין. הצטברות החלבון בתאים מתחילה כ-15 שנה לפני הופעת התסמינים, והתאים מתחילים למות כחמש עד עשר שנים לפני שניתן לאבחן את המחלה באמצעים הקיימים היום. כך שלמעשה, יש בידינו חלון זמן ממושך של עד 20 שנה לאבחון ולמניעה, לפני הופעת התסמינים. אם נצליח לזהות את התהליך בתחילתו, אצל אנשים בני 30, 40, או 50, ייתכן שנוכל למנוע את המשך הצטברות החלבון ואת מות התאים".

מחקרים בעבר העלו כי ניתן להבחין בהצטברות של החלבון אלפא-סינוקלאין גם במקומות אחרים בגוף ולא רק במוח, למשל בעור ובמערכת העיכול. במחקר הנוכחי התמקדו החוקרים בביופסיות עור של שבעה חולי פרקינסון ושבעה אנשים ללא פרקינסון בגילים מקבילים, שהתקבלו מהמרכזים הרפואיים שיבא, איכילוב ומאיר.

שדה מתארת את האופן שבו נעשה המחקר: "בחנו את הביופסיות באמצעות מיקרוסקופ ייחודי, בשיטת ׳סופר רזולוציה׳, בשילוב עם אנליזה ממוחשבת מתקדמת, שמאפשרת לנו למפות את פיזור מולקולות האלפא-סינוקלאין ואת ההתארגנות שלהן בצברים. כצפוי, מצאנו אצל חולי הפרקינסון יותר משקעי חלבון בהשוואה לנבדקים שאינם חולים. כמו כן, זיהינו פגיעה בתאי עצב - גם בעור, לא רק במוח - באזורים שבהם נצפה ריכוז גבוה של החלבון הפתולוגי".

המחקר מהווה הוכחת היתכנות של השיטה וכעת מתכננים החוקרים להרחיב את מחקרם, בתמיכת קרן מייקל ג'. פוקס לחקר פרקינסון. בשלב הבא הם יבחנו דגימות מ-45 חולי פרקינסון ו-45 אנשים ללא המחלה על מנת לאפיין ממצאים המבחינים בין חולים לבריאים.

שדה: "אנחנו מבקשים לזהות את השלבים הראשוניים של המעבר מכמות תקינה של חלבונים להצטברות פתולוגית שרק תלך ותחמיר. בנוסף, אנחנו מתכוונים לפתח אלגוריתם של למידת מכונה בשיתוף עם פרופ' ליאור וולף מבית הספר למדעי המחשב באוניברסיטת תל אביב, שיזהה קשר בין ציוני מבחנים קוגניטיביים ומוטוריים המעידים על מצב הנבדקים, לבין התוצאות שיתקבלו מההדמיה במיקרוסקופ. כך נוכל לנבא התפתחות וחומרה של מאפיינים שונים של המחלה".

פרופ' אשרי מסכם: "במחקר אפיינו הבדלים בין רקמות מאנשים עם ובלי פרקינסון, במיקרוסקופ עם יכולות של סופר רזולוציה ואנליזה ייחודית. בהמשך נגדיל את מספר הדגימות ונפתח אלגוריתמים של למידת מכונה על מנת לאתר אנשים המצויים בסיכון לפרקינסון כבר בגיל צעיר יחסית. אוכלוסיית היעד העיקרית לאבחון הם קרובי משפחה של חולי פרקינסון שנושאים מוטציות המעלות את הסיכון למחלה, עם דגש על שתי מוטציות שידוע כי הן נפוצות בקרב יהודים אשכנזים.

"כבר היום מתבצע ניסוי קליני בתרופה שעשויה לעכב הצטברות של המשקעים הגורמים לפרקינסון, ואנו מקווים שבעתיד נוכל לתת לאנשים אלה טיפול מונע וגם לעקוב במיקרוסקופ אחר השפעות התרופה ברמה המולקולרית. חשוב לציין שהשיטה שפיתחנו יכולה להתאים גם לאבחון מוקדם של מחלות נוירודגנרטיביות נוספות, ביניהן אלצהיימר, שמתאפיינות בהצטברות משקעי חלבונים בתאי המוח" .

במחקר השתתפו: פרופ' ענת מירלמן, פרופ' אבנר טלר, פרופ' ניר גלעדי, פרופ' רועי אלקלעי, פרופ' שרון חסין, פרופ׳ נירית לב, ד"ר עירית גוטפריד, ד"ר דנה בר-און, ד"ר מאיר קסטנבאום, ד"ר סער אניס, ד"ר שמעון שחר, דפנה פישל, ד״ר נועה ברק-ברונר, שיר הלוי, ד״ר אביב גור - כולם מאוניברסיטת תל אביב, כמה מהם משויכים גם למרכזים הרפואיים איכילוב, שיבא ומאיר. בנוסף השתתפו במחקר חוקרים מגרמניה ומארה"ב.