מחקר בננו-חלקיקי זהב

פרופ' רחלה פופובצר, חוקרת בפקולטה להנדסה ובמכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים, עושה שימוש במחקריה בננו-חלקיקי זהב, לצורך שיפור יכולת הדימות, האבחון והטיפול במחלות קשות. לאחרונה היא פיתחה שיטה לזיהוי מוקדם ולטיפול במחלת אלצייהמר.

התרופות המוכרות, הנמצאות כיום בשימוש לעיכוב ולטיפול במחלת אלצהיימר, אינן יעילות באופן משמעותי שכן הן לא מצליחות לחדור, או שהן חודרות אך באופן מצומצם, את "מחסום הדם-מוח", המגן על המוח מתרופות ומחומרים הזורמים במחזור הדם.


מחקרה של פרופ' פופובצר מנסה להתגבר על מכשלה זו בכך שהוא עושה שימוש בציפוי ננו-חלקיקים מזהב של מולקולות אינסולין, שהמוח הוא הצרכן המרכזי שלהן בגוף. בעזרת ציפוי זה הצליחה פרופ' פופובצר להחדיר את החלקיקים למוח ואלה מאפשרים לזהות תהליך היווצרות משקעים, המעיד על התפתחותה של מחלת האלצהיימר עוד בשלביה הראשונים. את החלקיקים מצפה פרופ' פופובצר גם בתרופה שנועדה לטפל במחלה כבר בשלבים אלו. אמצעי פורץ דרך זה לזיהוי ולטיפול מוקדם במחלה טומן בחובו תקווה למיליוני בני אדם, שלפי ההערכות רפואיות נמצאים בסיכון לחלות במחלה בעשורים הקרובים. המחקר שנערך בשיתוף פרופ' שי רהימיפור מהמחלקה לכימיה בבר-אילן וד"ר דני פרנקל מאוניברסיטת תל אביב, זכה במענק משרד המדע בשם "מדע, טכנולוגיה וחדשנות למען האוכלוסייה בגיל השלישי".
 
אותם ננו-חלקיקי זהב עליהם מתבססת הטכנולוגיה של פרופ' פופובצר במחקר על מחלת אלצהיימר, משמשים אותה גם במחקרים אחרים העוסקים באבחון ובטיפול במחלות נוספות כמו סוכרת, סרטן ודיכאון. לדברי פרופ' פופובצר "הזהב נבחר לשמש כסמן משום שהוא נראה היטב בסריקת CT, צפיפותו הגבוהה של הזהב ושונותו מצפיפותם של תאים מאפשרות לראות צְברים שלו במקומות בגוף שבהם במצב נורמלי אין חומר בצפיפות גבוהה. זהו הזהב המעיד על התאים הסרטניים, שאותם אי אפשר לראות ב-CT משום שצפיפותם זהה לזו של תאים בריאים. הצטברות כזו באזורים מסוימים יכולה להעיד גם על גרורות במוקדים שלא ידענו עליהם". 


מחקר נוסף של פרופ' פופובצר עוסק בזיהוי גידולים בשלב מוקדם מאוד. "ננו-חלקיקים, שלא כמו תרופות שמתפזרות בכל הגוף באמצעות מחזור הדם, מגיעים רק לאזורים מסוימים בגוף; הם יוצאים מכלי הדם רק בכלי דם שנוצרים מסביב לגידול, המתפתחים בקצב מהיר משל כלי דם רגילים ומסמנים לנו כך אזורים שבהם יש גידול. אם הצלחנו להביא חלקיקים אל הגידול למטרת אבחון מוקדם, אנחנו יכולים להשתמש בהם גם לטיפול, באמצעות ציפויָם בתרופות. החלקיקים נושאים את התרופות ישירות אל הגידול ובמינון מיטבי ומשום כך הם פחות רעילים ויש להם פחות תופעות לוואי מאשר לטיפולים הקונבנציונליים".


היום ניתן לזהות באמצעים קונבנציונליים גידולים כשגודלם בערך סנטימטר. על שיטתה של פרופ' פופובצר מאפשרת לזהות גידול סרטני כשגודלו פחות ממילימטר.

 

לאחרונה פרסמה פרופ' פופובצר שני מחקרים נוספים בתחום. "במחקר הראשון, הראינו מעקב אחרי תאי גזע שנועדו לטפל בדיכאון, והוכחנו שאנו יכולים לזהות מגמות ודפוסי נדידה שונים בחולדות בריאות לעומת חולדות חולות". טיפולים ניסיוניים בבני אדם מתקיימים בארה"ב בחולי סרטן, דיכאון ומחלות נוירו-דגנרטיביות כגון אלצהיימר ואפשרות המעקב אחרי התאים בתוך הגוף וסימונם שמציעה פרופ' פופובצר, היא פורצת דרך ועשויה לקדם טיפולים אלו. את המחקר הזה הובילה הדוקטורנטית אושרה בצר והוא נעשה בשיתוף פרופ' גל ידיד מהמרכז הרב-תחומי לחקר המוח ע"ש גונדה (גולדשמיד) ופרופ' חיה ברודי מהמחלקה לביולוגיה.


המחקר השני, שפרסמה פרופ' פופובצר עוסק בתחום האימונותרפיה. במסגרת הטיפול האימונותרפי מזריקים לחולה סרטן תאי T משופרים של מערכת החיסון שלו עצמו. תפקידם של תאים אלו הוא להילחם בתאים הסרטניים ולחסלם. "הצלחנו לעקוב אחרי תאי T במודל של עכבר עם גידולים סרטניים וראינו שהתאים מגיעים לאזור הגידול, והמערכת החיסונית של העכבר עצמו תוקפת את הגידול. הצלחנו לעקוב אחרי התאים בעזרת CT, ואף למדוד במשך כמה ימים את כמות התאים שהגיעו לגידול".


לדברי פרופ' פופובצר למידע זה חשיבות רבה שכן הוא מספק לרופאים אינדיקציה מהירה יחסית לגבי יעילות הטיפול, אופן המשכו וקביעת המינון. מחקר זה נערך בשיתוף פרופ' סיריל כהן מהמחלקה למדעי החיים ע"ש מינה ואבררד גודמן והדוקטורנטית רינת מאיר.

 

לכתבות נוספות...