מחקר חדש מדגים "מיני מוחות" שיכולים לזרז פיתוח טיפולים למחלת אלצהיימר

באמצעות שיטה חדשה וחדשנית, חוקר מאוניברסיטת ססקצ'ואן (USask) יוצר איברים פסאודו מיניאטוריים מתאי גזע כדי לאבחן ולטפל במחלת האלצהיימר.

כאשר ד"ר טיילר וונזל (Ph.D.) הגה לראשונה את הרעיון ליצור מוח מיניאטורי מתאי גזע, לא היה לו מושג עד כמה יצליחו היצירות שלו. כעת ה"מיני-מוח" של ונזל יכול לחולל מהפכה בדרך שבה אנו מאבחנים ומטפלים באלצהיימר ובמחלות מוח אחרות.

"מעולם בחלומות הפרועים ביותר שלנו לא חשבנו שהרעיון המטורף שלנו יעבוד", אמר. "[מיני-מוחים] אלה יכולים לשמש ככלי אבחון שנוצר מדם."

וונזל, פוסט-דוקטורט במחלקה לפסיכיאטריה של המכללה לרפואה, פיתח את הרעיון של "מיני-מוח" - או, באופן רשמי יותר, מודל אורגנואיד מוחי ייחודי - בניהולו של ד"ר דארל מוסו, Ph. ד.

ניתן לתמרן תאי גזע אנושיים כדי להפוך כמעט לכל תא אחר בגוף. באמצעות תאי גזע שנלקחו מדם אנושי, הצליח ונצל ליצור איבר מלאכותי מיניאטורי - בגודל של כשלושה מילימטרים, המזכיר חזותית חתיכת מסטיק שמישהו ניסה להחליק שוב.

ה"מיני-מוח" הללו 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 ה"מיני-מוח" שפותח במעבדה של ונזל הם ייחודיים. כפי שתואר במאמרו של ונזל בכתב העת Frontiers of Cellular Neuroscience, המוחות מהמעבדה שלו מורכבים מארבעה סוגים שונים של תאי מוח, בעוד שרוב אברוני המוח מורכבים מנירונים בלבד.

בבדיקה, ה"מיני-מוחות" של ונזל משקפים בצורה מדויקת יותר את המוח האנושי הבוגר, ומאפשרים מחקרים מפורטים יותר של מצבים נוירולוגיים בחולים מבוגרים, כגון מחלת אלצהיימר.

ועבור אותם "מיני-מוחים" שנוצרו מתאי גזע של אנשים עם מחלת אלצהיימר, ונצל קבע שהאיבר המלאכותי מפגין פתולוגיה של אלצהיימר - רק בקנה מידה קטן יותר.

"אם תאי גזע יכולים להפוך לכל תא בגוף האדם, אז השאלה הופכת: 'האם אנחנו יכולים ליצור משהו שדומה לאיבר שלם?'", אמר וונזל. "בזמן שפיתחנו את זה, היה לי הרעיון המטורף הזה שאם אלה היו באמת מוחות אנושיים, אם לחולה היה מחלה כמו אלצהיימר ואנחנו מגדלים להם 'מיני מוח', אז תיאורטית המוח הקטן הזה היה חולה באלצהיימר"..

וונזל ציין כי לטכנולוגיה זו יש פוטנציאל לשנות את האופן שבו שירותי בריאות מסופקים לאנשים עם מחלת אלצהיימר, במיוחד בקהילות כפריות ומרוחקות. מחקר פורץ דרך זה כבר קיבל תמיכה מאגודת האלצהיימר של קנדה.

אם וונזל ועמיתיו יכולים ליצור דרך אמינה לאבחון ולטפל במחלות נוירולוגיות כמו אלצהיימר באמצעות דגימת דם קטנה בלבד - בעלת חיי מדף ארוכים יחסית וניתן לשלוח באמצעות שליח - במקום לדרוש מהמטופלים לנסוע אל בתי חולים או מרפאות מיוחדות, זה יכול לחסוך משמעותית במשאבי בריאות ולהפחית את העומס על החולים.

"תיאורטית, אם הכלי הזה עובד כמו שאנחנו חושבים שהוא עובד, נוכל פשוט לקבל דגימת דם שנשלחה מלה לוצ'ה או מלה רונג לאוניברסיטה ולאבחן אותך כך", אמר.

ההוכחה הראשונית של הרעיון ל"מיני-מוח" הייתה מעודדת ביותר - כלומר השלב הבא של וונזל הוא להרחיב את הבדיקות למאגר מטופלים גדול יותר.

החוקרים מעוניינים גם להרחיב את היקף מחקר "מיני-מוח". אם הם יכולים לאשר שה"מיני-מוח" משקפים במדויק מחלות מוח אחרות או מצבים נוירולוגיים, אמר וונזל, הם יכולים לשמש כדי להאיץ את האבחון או לבחון את היעילות של תרופות בחולים.

כדוגמה, ונצל הצביע על זמני ההמתנה הארוכים לפגישה עם פסיכיאטר בססקצ'ואן. אם ניתן היה להשתמש ב"מיני-מוח" כדי לבדוק איזו תרופה נוגדת דיכאון פועלת בצורה הטובה ביותר עבור חולה בדיכאון, זה יכול להפחית משמעותית את הזמן שלוקח לבקר רופא ולקבל מרשם.

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

מורה למדעים לשעבר בתיכון שעבר לעולם המחקר והאקדמיה, ונצל אמר ש"עיקרי המחקר" - להעלות השערה ולהתקרב לבדיקתה בניסוי - הם שמרגשים אותו בעבודתו.

ההצלחה המדהימה של ה"מיני-מוח" הראשוניים הייתה כה מדהימה שוונזל הודה שהוא עדיין לא ממש יכול לעטוף את ראשו סביבו.

"אני עדיין לא מאמין, אבל זה גם מעודד מאוד שמשהו כזה קרה", אמר וונזל. "זה נותן לי משהו שלדעתי ישפיע על החברה ויעשה הבדל אמיתי וייצור שינוי... יש לו פוטנציאל לשנות את נוף הרפואה."

הממצאים מפורטים במאמר שפורסם בכתב העת Frontiers in Cellular Neuroscience.