הינך נמצא כאן

שערי התקווה

21.02.2013

המוח שלנו מוגן היטב, וטוב שכך. מרבית החלבונים המצויים בשפע במחזור הדם, כגון הנוגדנים וחלבון הדם אלבומין, מנועים מלחדור אל תוך המוח, כי הם עלולים לשבש את פעילותו. החדירה מתאפשרת רק לגלוקוז ולחומרי מזון נחוצים נוספים.
מימין: איציק קופר, פרופ' מתי פרידקין ופרופ' יורם שכטר. מחסומים
השמירה המדוקדקת על המוח מתבצעת באמצעות מערכת משוכללת, הקרויה מחסום הדם-מוח. מדובר במחסום שהוא גם פיסי – התאים בדפנות כלי הדם צמודים זה לזה, וגם כימי - הדפנות דוחות את החומרים המסוכנים באמצעות תגובה כימית. אשר לחומרים המזינים, הם נכנסים למוח דרך "שערים פיסיולוגיים": אלה הם שינויים פיסיים וכימיים בדפנות, המאפשרים את החדירה.
בעוד שנחיצותו של המחסום אינה מוטלת בספק, נוכחותו מהווה בעיה חמורה בטיפול במחלות קשות של המוח. כך, למשל, מרבית התרופות המשמשות לטיפול בסרטן הן חסרות אונים לחלוטין כנגד סרטן המוח, מפני שאינן מסוגלות לעבור את המחסום. כדי להתגבר על המכשול, מנסים המדענים "להבריח" את התרופות למוח באמצעות הצמדה כימית של התרופה לאחד החלבונים הבודדים החודרים דרך השערים הפיסיולוגיים. אך משום מיעוט השערים האלו, ניתן להחדיר בשיטה זו למוח כמויות זעירות בלבד של תרופה, שאינן מספיקות כדי להתגבר על הסרטן.
 
 
כפי שקורה לעיתים, פתרון עשוי לבוא מכיוון בלתי-צפוי לחלוטין - חקר נגיף ה-HIV הגורם לאיידס. HIV הוא אלוף החדירה: הוא נכנס בקלות לתוך תאי יונקים, במיוחד לתאים מסוג T של מערכת החיסון, ומסוגל אפילו לנדוד מתא אחד לשני. יתר על כן, בשנת 1996 התברר, שהנגיף חוצה גם את מחסום הדם-מוח, וחודר למערכת העצבים המרכזית, כלומר המוח וחוט השדרה. הייתה זו תגלית מפתיעה, מאחר ששני הקולטנים אשר עוזרים לנגיף לחדור לתאי T כלל אינם מצויים על תאי הרירית של המחסום. לבסוף נמצא, כי הנגיף מייצר "פותחן" עבור המחסום: חלבון הקרוי HIV-1-TAT, המכיל רצפים לא שגרתיים של חומצות אמינו בשניים מאזוריו. נמצא גם, שהחלבון לבדו, כשהוא מבודד מהנגיף, מסוגל לפתוח את המחסום.
 
יכולות אלה של החלבון משכו את תשומת לבם של חוקרי מכון ויצמן למדע. פרופ' יורם שכטר מהמחלקה לכימיה ביולוגית, פרופ' מתתיהו פרידקין מהמחלקה לכימיה אורגנית בפקולטה לכימיה, וד"ר איציק קופר מהמחלקה לנוירוביולוגיה, החליטו לבדוק את ההשערה, שאפשר לפתוח את מחסום הדם-מוח באמצעות פפטידים קצרים הבנויים מרצף חומצות אמינו אשר מבוסס על חלבון ה-HIV-1-TAT.
 
מחסום הדם-מוח. צילום: Ben Brahim Mohammed via Wikimedia Commons
כדי לבצע את הבדיקה, הסתמכו המדענים על המערכת הניסיונית שפותחה במעבדתו של פרופ' ויויאן טייכברג במחלקה לנוירוביולוגיה. מערכת זו, הבנויה מתאים שמקורם ברירית של מוח חזיר, מייצגת היטב את מחסום הדם-מוח באדם. יציבות המחסום נמדדת באמצעות קביעת ההתנגדות החשמלית של שכבת התאים במבחנה. כאשר יורדת היציבות, ניתן לכמת את חדירות השכבה בעזרת חלבונים המסומנים באטומים רדיואקטיביים.
 
הודות למערכת זו מצאו החוקרים, כי הפפטידים המלאכותיים אכן ערערו את יציבותו של מחסום הדם-מוח במידה המאפשרת חדירה מרובה של תרכובות שונות, כולל חלבונים גדולים המשמשים כתרופות נגד סרטן. כפי שדווח בכתב-העת Journal of Biological Chemistry, החדירה התרחשה בכמויות המספיקות לטיפול יעיל במחלות מוח קשות. כעת נבדקת השיטה בחולדות, בשיתוף פעולה עם פרופ' יוסף ירדן מהמחלקה לבקרה ביולוגית, ופרופ' יעל מרדור מהמרכז הרפואי על-שם חיים שיבא בתל השומר.
 
כמובן, פריצת מחסום הדם-מוח אינה רצויה בבני אדם בריאים, אך בחולי סרטן היא עשויה להיות הרע במיעוטו. למעשה, ידוע כי קיימות מחלות הגורמות לפתיחה של המחסום, עובדה המעידה כי ערעור המחסום לפרק זמן קצר אינו מסכן חיים. לכן, השיטה החדשה שפותחהבמכון ויצמן למדע בהחלט באה בחשבון לצורך טיפולים בגידולים ממאירים במוח ובמחלות נוירולוגיות אחרות. 
 
 
 

לשיתוף:

 

 

 

 

אינסטגרם