מחקר חדש מראה ש"מיני-מוחות" יכולים להאיץ את התפתחות הטיפול במחלת אלצהיימר

באמצעות שיטה חדשנית, חוקר מאוניברסיטת ססקצ'ואן (USask) יוצר איברים מדומה מיניאטוריים מתאי גזע כדי לאבחן ולטפל במחלת אלצהיימר.

כאשר ד"ר טיילר וונזל, בעל תואר דוקטור, הגה לראשונה את הרעיון של יצירת מוח מיניאטורי מתאי גזע, לא היה לו מושג עד כמה יצירותיו יהיו מוצלחות. כעת, "המוח המיניאטורי" של וונזל יכול לחולל מהפכה באופן שבו אנו מאבחנים ומטפלים באלצהיימר ובמחלות מוח אחרות.

"מעולם לא חשבנו בחלומותינו הפרועים ביותר שהרעיון המטורף שלנו יעבוד", הוא אמר. "המוחות הקטנים האלה יוכלו לשמש ככלי אבחון העשוי מדם".

וונצל, עמית פוסט-דוקטורט במחלקה לפסיכיאטריה של הקולג' לרפואה, פיתח את רעיון ה"מיני-מוח" - או, באופן רשמי יותר, מודל ייחודי של אורגנואיד מוחי - בהדרכתו של ד"ר דארל מוסו.

ניתן לתמרן תאי גזע אנושיים כדי שיהפכו כמעט לכל תא אחר בגוף. באמצעות תאי גזע שנלקחו מדם אנושי, וונצל הצליח ליצור איבר מלאכותי מיניאטורי - בגודל של כשלושה מילימטרים, הדומה ויזואלית לחתיכת מסטיק שמישהו ניסה להחליק שוב.

"מיני-מוחות" אלה נוצרים על ידי יצירת תאי גזע מדגימת דם, ולאחר מכן המרת תאי גזע אלה לתאי מוח מתפקדים. שימוש באורגנואידים סינתטיים קטנים למחקר אינו מושג חדש, אך "מיני-מוחות" שפותחו במעבדה של ונצל הם ייחודיים. כפי שתואר במאמרו של ונצל בכתב העת Frontiers of Cellular Neuroscience, המוחות במעבדה שלו מורכבים מארבעה סוגים שונים של תאי מוח, בעוד שרוב האורגנואידים במוח מורכבים מנוירונים בלבד.

בבדיקות, "המוחות המיניאטוריים" של ונצל משקפים בצורה מדויקת יותר מוחות אנושיים בוגרים, מה שמאפשר מחקרים מפורטים יותר של מצבים נוירולוגיים של מבוגרים כמו מחלת אלצהיימר.

ובנוגע לאותם "מיני-מוחות" שנוצרו מתאי גזע של אנשים עם אלצהיימר, וונצל גילה שהאיבר המלאכותי הציג פתולוגיה של אלצהיימר - רק בקנה מידה קטן יותר.

"אם תאי גזע יכולים להפוך לכל תא בגוף האדם, השאלה הפכה ל'האם נוכל ליצור משהו שדומה לאיבר שלם?'" אמר ונצל. "בזמן שפיתחנו את זה, היה לי רעיון מטורף שאם אלה היו באמת מוחות אנושיים, אם לחולה הייתה מחלה כמו אלצהיימר, ואנחנו מגדלים 'מוח מיני', אז, תיאורטית, למוח הקטן הזה תהיה אלצהיימר."

וונצל ציין כי לטכנולוגיה זו יש פוטנציאל לשנות את האופן שבו ניתן טיפול רפואי לאנשים עם מחלת אלצהיימר, במיוחד בקהילות כפריות ומרוחקות. מחקר חלוצי זה כבר זכה לתמיכה מאגודת האלצהיימר של קנדה.

אם וונצל ועמיתיו יוכלו ליצור דרך אמינה לאבחון ולטפל במחלות נוירולוגיות כמו אלצהיימר באמצעות דגימת דם קטנה בלבד - בעלת חיי מדף ארוכים יחסית וניתנת למשלוח באמצעות שליח - במקום לדרוש מחולים לנסוע לבתי חולים או למרפאות מומחים, הדבר יוכל לחסוך משמעותית במשאבי שירותי הבריאות ולהפחית את הנטל על החולים.

"תיאורטית, אם הכלי הזה עובד כפי שאנחנו חושבים שהוא עובד, נוכל פשוט לשלוח דגימת דם מלא לוצ'ה או לה רונג' לאוניברסיטה ולאבחן אותך כך", הוא אמר.

הוכחת הרעיון הראשונית עבור "מיני-מוחות" הייתה מעודדת ביותר - כלומר, הצעד הבא עבור וונצל הוא להרחיב את הבדיקות למאגר מטופלים גדול יותר.

החוקרים מעוניינים גם להרחיב את היקף מחקר המיני-מוח שלהם. אם יוכלו לאשר שהמיני-מוחות משקפים במדויק מחלות מוח אחרות או מצבים נוירולוגיים, ניתן יהיה להשתמש בהם כדי לזרז את האבחון או לבחון את יעילות התרופות בחולים, אמר ונצל.

כדוגמה, וונצל הצביע על זמני ההמתנה הארוכים לפגישה עם פסיכיאטר בססקצ'ואן. אם ניתן יהיה להשתמש ב"מוחות הקטנים" כדי לבדוק איזו תרופה נוגדת דיכאון מתאימה ביותר לחולה מדוכא, הדבר יוכל להפחית משמעותית את הזמן שלוקח לפנות לרופא ולקבל מרשם.

"מוח מיני" בצלחת פטרי - כאשר נוצרים מתאי גזע של אנשים עם אלצהיימר, האורגנואידים מפגינים פתולוגיה של אלצהיימר, רק בקנה מידה קטן יותר. קרדיט: USask/David Stobbe.

וונצל, מורה למדעים לשעבר בתיכון שעבר לעולם המחקר והאקדמיה, אמר ש"מהות המחקר" - גיבוש השערה והתקרבות לבדיקתה בניסוי - היא שמרגשת אותו בעבודתו.

ההצלחה המדהימה של "מיני-מוחות" הראשוניים הייתה כה מדהימה, עד שוונצל הודה שהוא עדיין לא יכול להבין אותה במלואה.

"אני עדיין לא מאמין, אבל זה גם מדרבן בצורה מדהימה שמשהו כזה קרה", אמר ונצל. "זה נותן לי משהו שלדעתי ישפיע על החברה ויעשה שינוי אמיתי וייצור שינוי... יש לזה פוטנציאל לשנות את נוף הרפואה."

תוצאות העבודה מתוארות בפירוט במאמר שפורסם בכתב העת Frontiers in Cellular Neuroscience.