מחקר חדש מצא שטיפול גנטי באמצעות ננו-נשאים שמקורם בתאי רקמת חיבור של עכברים יכול לתקן דיסקים פגומים בעמוד השדרה ולהקל על כאבים בעכברים. גישה זו, הכוללת הזרקת חומר גנטי לקידום התחדשות רקמות, מראה פוטנציאל כחלופה בת קיימא לאופיואידים לטיפול בכאבי גב. זה יכול גם לשפר את הריפוי במהלך פרוצדורות כירורגיות, על פי החוקרים מאוניברסיטת אוהיו סטייט. מחקר עתידי יתרחב למודלים ישנים יותר של בעלי חיים, ובסופו של דבר, ניסויים קליניים.
המחקר מצביע על כך שננו-נשאים עמוסים ב-DNA עשויים לשמש חלופות לאופיואידים.
מחקרים עדכניים מראים כי טיפול גנטי הנמסר על ידי ננו-נשאים יכול לתקן ביעילות דיסקים בעמוד השדרה ולהפחית כאבי גב בעכברים, מה שמציע אלטרנטיבה מבטיחה לשיטות ניהול כאב מסורתיות ועלול לשפר את התוצאות הניתוחיות.
כאבי גב הקשורים לדיסק עשויים יום אחד לפגוש את ההתאמה הטיפולית שלו: טיפול גנטי הנמסר על ידי ננו-נשאים טבעיים, אשר, כך עולה ממחקר חדש, מתקן דיסקים פגומים בעמוד השדרה ומוריד תסמיני כאב בעכברים.
מדענים הנדסו ננו-נשאים באמצעות תאי רקמת חיבור של עכבר הנקראים פיברובלסטים כמודל של תאי עור והעמיסו עליהם חומר גנטי למפתח חלבון להתפתחות הרקמה. הצוות הזריק תמיסה המכילה את הנשאים לדיסקים פגומים בעכברים באותו זמן שהתרחשה הפציעה בגב.
בהערכת התוצאות במשך 12 שבועות, חוקרים מצאו באמצעות הדמיה, ניתוח רקמות ובדיקות מכניות והתנהגותיות שהריפוי הגנטי החזיר את השלמות המבנית והתפקוד לדיסקים המנוונים והפחית את הסימנים של כאבי גב בבעלי החיים.
"יש לנו את האסטרטגיה הייחודית הזו שמסוגלת גם לחדש רקמות וגם לעכב כמה תסמינים של כאב", אמרה מחברת בכירה דווינה פורמסור וולטר, פרופסור חבר להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת אוהיו סטייט.
למרות שיש עוד מה ללמוד, הממצאים מראים שטיפול גנטי יכול להציע חלופה יעילה וארוכת טווח לאופיואידים לטיפול בכאבי גב מתישים.
שיפור התוצאות הכירורגיות בעזרת טיפול גנטי
"ניתן להשתמש בזה במקביל לניתוח כדי להגביר למעשה את הריפוי של הדיסק עצמו", אמרה הסופרת הבכירה נטליה היגויטה-קסטרו, פרופסור חבר להנדסה ביו-רפואית וכירורגיה נוירולוגית במדינת אוהיו. "התאים שלך בעצם עושים את העבודה וחוזרים למצב בריא."
המחקר פורסם באינטרנט לאחרונה בכתב העת חומרים ביו.
לפי הערכות, כ-40% ממקרי כאבי גב תחתון מיוחסים לניוון של הדיסקים הבין-חולייתיים המרופדים הבולמים זעזועים ומספקים גמישות לעמוד השדרה, כך עולה ממחקרים קודמים. ובעוד גזירת רקמה בולטת מפריצת דיסק במהלך הניתוח מפחיתה בדרך כלל את הכאב, היא אינה מתקן את הדיסק עצמו – שממשיך להתנוון עם חלוף הזמן.
"ברגע שלוקחים חתיכה, הרקמה מתפרקת כמו פנצ'ר בצמיג", אמר פורמסור וולטר. "תהליך המחלה נמשך, ומשפיע על הדיסקים האחרים משני הצדדים כי אתה מאבד את הלחץ הזה שהוא קריטי לתפקוד עמוד השדרה. לקלינאים אין דרך טובה לטפל בזה".
מחקר חדש זה מתבסס על עבודה קודמת במעבדה של Higuita-Castro, אשר דיווחה לפני שנה כי ננו-נשאים הנקראים שלפוחיות תאיות עמוסות במטען אנטי-דלקתי ריסנו פגיעה ברקמות בריאות עכברים פגומות. הנשאים המהונדסים הם העתקים של שלפוחיות חוץ-תאיות טבעיות שמסתובבות בזרם הדם של בני האדם ובנוזלים ביולוגיים, ומעבירות מסרים בין תאים.
פיתוח טיפולי שלפוחית חוץ תאיים
כדי ליצור את השלפוחית, מדענים מפעילים מטען חשמלי על תא תורם כדי לפתוח חורים זמניים בממברנה שלו, ולספק חיצוני שהתקבל DNA בפנים שהופך לחלבון ספציפי, כמו גם מולקולות שמניעות ייצור של חלבון פונקציונלי עוד יותר.
במחקר זה, המטען היה מורכב מחומר לייצור חלבון "חלוץ" של גורם שעתוק בשם FOXF1, החשוב בהתפתחות ובצמיחה של רקמות.
"הרעיון שלנו הוא משחזר את ההתפתחות: FOXF1 מתבטא במהלך ההתפתחות וברקמות בריאה, אך הוא פוחת עם הגיל", אמר פורמסור וולטר. "אנחנו בעצם מנסים להערים על התאים ולתת להם דחיפה חזרה למצב ההתפתחותי שלהם כשהם גדלים ובמצב בריא ביותר."
בניסויים, הושוו עכברים עם דיסקים פצועים שטופלו בננו-נשאיות FOXF1 לעכברים פצועים שקיבלו ננו-נשאים מלוחים או ננו-נשאים מדומה ועכברים לא פצועים.
בהשוואה לבקרות, הדיסקים בעכברים שקיבלו ריפוי גנטי הראו שורה של שיפורים: הרקמה התנפחה והפכה יציבה יותר באמצעות ייצור של חלבון שמחזיק מים וחלבוני מטריקס אחרים, כולם עוזרים לקדם טווחי תנועה, נשיאת עומס גמישות בעמוד השדרה. בדיקות התנהגותיות הראו שהטיפול הפחית את הסימפטומים של כאב בעכברים, אם כי תגובות אלו היו שונות לפי מין – זכרים ונקבות הראו רמות שונות של רגישות לכאב בהתבסס על סוגי התנועה שהוערכו.
הממצאים מדברים על הערך של שימוש בתאי תורמים מבוגרים אוניברסליים ליצירת טיפולי שלפוחית חוץ-תאיים אלה, אמרו החוקרים, מכיוון שהם אינם נושאים בסיכון של יצירת תגובה חיסונית. גם הריפוי הגנטי, באופן אידיאלי, יתפקד כטיפול חד פעמי – מתנה טיפולית שממשיכה לתת.
"הרעיון של תכנות מחדש של תאים הוא שאתה מבטא את גורם התעתוק הזה והתא יעבור למצב בריא יותר ונשאר מחויב לפנוטיפ הבריא הזה – וההמרה הזו אינה חולפת בדרך כלל", אמר היגויטה-קסטרו. "אז בתיאוריה, לא היית מצפה שתצטרך לנתח מחדש באופן משמעותי."
צפויים להגיע ניסויים נוספים, הבודקים את ההשפעות של גורמי שעתוק אחרים התורמים להתפתחות הדיסק הבין חולייתי. ומכיוון שהמחקר הראשון הזה השתמש בעכברים בוגרים צעירים, הצוות מתכנן גם לבדוק את השפעות הטיפול בבעלי חיים מבוגרים המדגימים ניוון הקשור לגיל, ובסופו של דבר, בניסויים קליניים עבור בעלי חיים גדולים יותר הידועים כמפתחים בעיות גב.
המחקר מומן על ידי ה המכונים הלאומיים לבריאות.
מדינת אוהיו הגישה בקשת פטנט על טיפול גנטי לא ויראלי לטיפול מינימלי פולשני בהפרעות שריר-שלד כואבות.
