החוקרים גילו כי תאי העצב המוטוריים של חולי ALS נהרסים בשל רעלנים המופרשים מהשריר, ואף מצאו גישה חדשנית המהווה בסיס לתרופה עתידית אפשרית: מולקולה מסוג מיקרו-RNA משתיקה את הגנים הגורמים להפרשת הרעלנים
המאמר פורסם בסוף השבוע בכתב העת היוקרתי Journal of Neuroscience
פיתוח פורץ דרך מאוניברסיטת תל אביב עשוי לתת תקווה חדשה לחולי ALS – מחלה ניוונית חשוכת מרפא, שמשתקת בהדרגה את כל שרירי הגוף, וגורמת בסופו של דבר למוות. בין החולים הנודעים שהלכו לעולמם בשנים האחרונות: הפיסיקאי סטיבן הוקינג, התעשיין דוב לאוטמן והשדרן מאיר איינשטיין.
החוקרים באוניברסיטת תל אביב, בהובלת ד”ר ערן פרלסון מהפקולטה לרפואה, מציעים כעת כיוון מחקרי חדש, שעשוי להוביל לפיתוח תרופה עתידית ל-ALS. ראשית, הם הציעו תשובה לשאלה מדוע, מבין כל סוגי תאי העצב המרשתים את גופנו, פוגעת מחלת ה-ALS דווקא בתאי העצב המוטוריים – אלה הקשורים לשרירים? על פי ממצאיהם, תאי השריר של חולי ALS מפרישים רעלנים שפוגעים בשלוחות תאי העצב, ובכך גורמים לניוונם ולאובדן הקשר בינם לבין תאי השריר. בהמשך המחקר הם אף גילו מולקולה שחוסמת את השפעת הרעלנים, ועשויה להוות בסיס לפיתוח תרופה עתידית למחלה הקטלנית.
המחקר בוצע על ידי הדוקטורנטים רועי מימון ואריאל יונסקו, מנהלת המעבדה, טל פרי וסטודנטים נוספים ממעבדתו של ד”ר פרלסון, בשיתוף עם פרופ' עודד באהר מהדסה ירושלים ומיגל וויל מאוניברסיטת תל אביב. המאמר פורסם בסוף השבוע בכתב העת היוקרתי Journal of Neuroscience.
“ALS היא מחלה ניוונית אלימה וקטלנית, שכיום אין לה כל טיפול אפקטיבי,” אומר ד”ר פרלסון. “על פי רוב היא תוקפת אנשים מבוגרים, אך היא יכולה להופיע גם בגיל צעיר. החולים מאבדים בהדרגה את היכולת לנוע, לדבר ולבלוע, ובסופו של דבר מתים כתוצאה משיתוק שרירי מערכת הנשימה. השיתוק ב-ALS נגרם על ידי ניוון ומוות של תאי העצב המוטוריים, המובילים פקודות מהמוח לשרירים. האתר הראשון שנפגע הוא קצה שלוחת תא העצב (אקסון) בנקודת המפגש שלו עם השריר (סינופסה), אך עד היום החוקרים לא הבינו כיצד ומדוע זה קורה; ובעיקר: מדוע, מבין כל תאי העצב בגוף, נפגעים דווקא תאי העצב המוטוריים? הבנת המנגנונים הגורמים למחלה היא תשתית חיונית לפיתוח עתידי של תרופות עבורה.”
רמת הרעילות ירדה
השלב הראשון של המחקר היה פיתוח שבב סיליקון חדשני, שעליו ניתן לגדל מערכת פעילה של תאי עצב ותאי שריר, ולבצע בהם מגוון ניסויים שלא ניתן לבצעם בתוך הגוף החי. כבר בניסויים הראשונים הבחינו החוקרים כי תאי שריר בריאים מפרישים חומרים שגורמים לגדילת תאי העצב, בעוד שתאי שריר של חולי ALS גורמים לפירוק ולהתנוונות של תאי העצב. מכך הם הסיקו שתאי השריר של חולי ALS מפרישים רעלנים כלשהם.
בסריקה של כל החלבונים ששריר חולה מפריש לעומת שריר בריא, נמצא עלייה ברמה של חלבון בשם סמפורין, רעלן (semaphorin), המוכר כפעיל במהלך התפתחות מערכת העצבים בעובר – הוא הורס כ-50% מהאקסונים שמייצר העובר, שהם למעשה מיותרים. במצב תקין, הסמפורין פעיל בעיקר בשלב העוברי. עם זאת ידוע כי הוא מופיע שוב במגוון מצבים פתולוגיים או טראומתיים, כמו מחלות פרקינסון ו-ALS , ולאחר אירוע מוחי או פגיעת חוט שדרה.
ואכן, בניסוי נוסף על גבי השבב, מצאו החוקרים כי תאי השריר החולים ב-ALS מפרישים אל המפגש עם תאי העצב כמות גדולה של סמפורין, התורמת להריסה של תאי העצב. כמו כן נמצאה במערכת עלייה בקולטן של הסמפורין, הקרוי NRP. חסימה באמצעות נוגדן, המונע את הקישור בין הסמפורין ל-NRP, הביאה להצלה חלקית בלבד של תאי העצב. ממצא חלקי זה לא סיפק את החוקרים, והם הבינו שככל הנראה מופרשים מהשריר רעלנים נוספים.
בעקבות ממצאיהם חיפשו החוקרים מולקולת-על שתדע לעכב את כל הגנים הגורמים לתאי השריר להפריש רעלנים שהורסים את תאי העצב. באמצעות טכנולוגיה מתקדמת של ריצוף גנטי, הם גילו שרמות הרעלנים יורדות כשנרשמת עלייה בנוכחותה של מולקולת מיקרו-RNA ספציפית בשם miR126 . הוספת המולקולה לשבב הניסוי הביאה לשיפור גדול במצב האקסונים. “בשלב זה החלטנו לעבור למודל חי,” אומר ד”ר פרלסון. “הזרקנו miR126 לעכברים במודל ל-ALS, ואכן, ראינו שיפור במצבם. רמת הרעילות ירדה, נצפתה הטבה במבנה התאים ברקמת השריר ובמפגש העצב-שריר (שנהרסים ב-ALS), והעכברים אף הראו מדדים טובים יותר בבדיקות של כושר ההליכה.
“אנחנו מאמינים שהתגלית שלנו מהווה פריצת דרך של ממש בדרך לפיתוח תרופות יעילות עבור ALS, ובהמשך אולי גם למחלות נוירו-דגנרטיביות נוספות, כמו אלצהיימר ופרקינסון – שבהן נהרסים תאי עצב מסוגים שונים,” מסכם ד”ר פרלסון. “בנוסף, השבב שפיתחנו עשוי להוות כלי יעיל ברפואה מותאמת אישית: ניתן יהיה להפיק תאים מהחולה עצמו, לייצר מהם מערכות על גבי שבבים, ולבחון עליהן תגובה לתרופות שונות. כך אפשר יהיה לאתר טיפול מתאים במהירות וביעילות – מבלי לחשוף את החולה לטיפולים ממושכים שאינם מועילים, ולעתים אף גורמים לו נזק.”
ההודעה הועברה ע”י אוניברסיטת תל אביב
