צעד אל העתיד של טיפול בשבץ איסכמי
זה חלומו של כל חוקר לחשוף משהו פורץ דרך בתחומו - ולהמשיך לבנות על התגלית הזו. במרכז מדעי הבריאות של UNM, אנו חיים את החלום הזה על ידי פיתוח תרופה חדשה המבוססת על האנזים STEP, אשר טומנת בחובה פוטנציאל להפוך לעתיד של טיפול בשבץ איסכמי.
STEP, הידוע גם בשם Ptpn5 (חלבון טירוזין פוספטאז, שאינו קולטן מסוג 5) הוא טירוזין פוספטאז ספציפי לנוירונים ומועשר במוח. התפקוד והתועלת העתידית של אנזים זה היו מוקד המחקר ב מעבדת סורוג'יט פול; העבודה שלנו ממומנת על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מאז 2005.
עם הזמן, גיליתי ש-STEP מספקת הגנה עצבית מטראומה מוחית חריפה, כמו שבץ איסכמי (מבוסס קריש). לאובדן תפקוד של STEP אנדוגני יש השפעות הרסניות על תוצאת שבץ מוחי. אבל כאשר תפקוד STEP משוחזר, נזקי שבץ מופחתים באופן משמעותי במודלים של בעלי חיים.
כיום, אין טיפולים מתאימים להשבת הנזק שנגרם כתוצאה משבץ איסכמי, המתרחש כאשר זרימת הדם לאזור במוח נעצרת עקב קרישים בכלי הדם ומהווים 85% מכלל השבץ. הסיכוי היחיד למנוע נזק מוחי ארוך טווח הוא טיפול מהיר עם תרופות לשבירת קרישים כמו TPA או הסרת קרישים בזמן מרכז שבץ מקיף כמו בית החולים UNM.
יש לזהות ולטפל באופן מיידי בסימני שבץ כדי לשחזר ליקויים נפשיים ופיזיים, שיכולים להיות מאתגרים עבור חולים מבוגרים ואף צעירים, כמו גם אלה שגרים רחוק מבית החולים. חיים רבים נקטעים או משתנים לנצח עקב היעדר טיפול יעיל.
אבל יש תקווה מהמחקר שעולה מהמעבדה שלנו באלבקרקי.
המחקר הפרה-קליני שלנו מצביע על כך שתרופה שמקורה ב-STEP שפותחה במרכז מדעי הבריאות של UNM יכולה לספק חזקה הגנה מפני נזק מוחי שנגרם לשבץ איסכמי, גם כאשר ניתן מספר שעות לאחר התרחשות שבץ מוחי.
אימות ש-STEP מגן על המוח
במעבדה שלי, גילינו שהפעלה מהירה של אנזים STEP אנדוגני בעקבות שבץ איסכמי מספקת הגנה עצבית ראשונית, בעוד שפירוק ה-STEP הפעיל לאורך זמן מוביל לאובדן ההשפעות הנוירו-פרוטקטיביות שלו, ומותיר את המוח פגיע לנזק באמצעות הפעלה משנית של אשדות מזיקות.
כדי להמשיך ולחקור את התפקיד הנוירו-פרוטקטיבי של STEP, הסרנו את הגן STEP מהעכבר כדי ליצור נוק-אאוט של STEP. מחיקה גנטית של STEP בעכברים מובילה להחמרה של פגיעה מוחית וחסרים נוירולוגיים בעקבות שבץ איסכמי קל, שהוא הרסני. מחקר זה מאשר ש-STEP מעורב בהגנה עצבית של המוח מפני עלבונות חריפים.
נתוני STEP תרגום מבטיחים
אז, התחלתי לשאול איך נוכל לשחזר את STEP ואת פונקציות ההגנה שלו להפחית את העומס של שבץ מוחי על המוח- ועלול לשחזר תפקודים מוטוריים וקוגניטיביים קריטיים שאבדו עקב שבץ מוחי.
בתחילה ניתחנו את התפקוד של התחומים השונים של האנזים STEP. בהתבסס על הממצאים, זיהינו ושינינו אזור קטן של האנזים כדי לפתח פפטיד רקומביננטי שמקורו STEP שיכול:
- לעבור את מחסום הדם-מוח
- להתנגד להשפלה
- נכנסים לנוירונים במוח
- ניתן באמצעות הזרקה תוך ורידית (IV).
מטרה טיפולית זו המוגנת בפטנט של STEP הוכחה כיעילה בהפחתת נזק מוחי כתוצאה משבץ איסכמי כאשר ניתן עם הופעת הסימפטומים או מספר שעות לאחר מכן במודלים של מכרסמים של שבץ מוחי.
UNM HSC הוא ביתה של יחידת הדמיית תהודה מגנטית (MRI) בלעדית לבעלי חיים, שיטת הדמיה מבוססת ולא פולשנית המשמשת בפרקטיקה קלינית להערכת נזק מוחי בחולים עם חשד לשבץ מוחי. הערכת סריקות MRI ממודלים של מכרסמים של שבץ שנלקחו 24 שעות, שבועיים וארבעה שבועות לאחר טיפול לאחר שבץ מוחי עם הפפטיד שמקורו ב-STEP מראה שטיפול בפפטיד יכול להפחית את היקף הפגיעה המוחית הנגרמת משבץ.
מחקרים פונקציונליים מראים עוד שטיפול בפפטיד יכול לשפר את התפקוד המוטורי, התפקוד החושי, שיווי המשקל והזיכרון, כל אלה יכולים ללכת לאיבוד בעקבות שבץ מוחי בבני אדם.
כעת אנו יוצאים למחקר באמצעות מודלים של בעלי חיים המחקים גורמי סיכון אנושיים לשבץ מוחי - במיוחד יתר לחץ דם והזדקנות, אשר הופכים אנשים לפגיעים יותר לשבץ ומגבירים את חומרת תוצאות השבץ. המטרה שלנו היא לקבוע כיצד ביטוי ופעילות STEP משתנים במצבים אלו ואיזו השפעה יש להם על תוצאות שבץ מוחי.
הן בבעלי חיים מבוגרים והן בבעלי חיים בעלי יתר לחץ דם, אנו רואים אובדן משמעותי בתפקוד של פעילות STEP במוח, דבר המצביע על כך שאובדן כזה של פעילות STEP יכול למלא תפקיד מפתח בהתקדמות תוצאת השבץ בתנאים אלה.
בהתאם להשערה זו, חומרת תוצאת השבץ במודלים של יתר לחץ דם מכרסמים עולה באופן משמעותי בעקבות השראת שבץ איסכמי, בעוד ששיקום פעילות STEP עם מתן תוך ורידי של הפפטיד שמקורו ב-STEP משפר את תוצאת השבץ על ידי הפחתת היקף הנזק המוחי והתמותה.
קריאה קשורה: מלגת טיפול נוירוקריטי של UNM HSC מקבלת הסמכת ACGME
מחקר עתידי - כולל ניסויים פוטנציאליים בבני אדם
המעבדה שלי יזמה מחקרים נוספים להערכת פעילות STEP ותוצאות שבץ מוחי במודלים של סוכרת בבעלי חיים, גורם סיכון מרכזי נוסף לשבץ מוחי.
המטרה שלי היא ללכת בסופו של דבר לניסויים קליניים בבני אדם עם התרופה העוצמתית הזו להגנה על העצבים. ישנן מספר תקנות שצריך לעמוד בהן תחילה - מחקרים נוספים המשתמשים במודלים של בעלי חיים חייבים להעריך השפעות רעילות אפשריות של התרופה באיברים אחרים לפני כל ניסוי קליני.
שבץ מוחי הוא גורם מוביל למוות ולנכות ברחבי העולם. בארה"ב, מישהו סובל משבץ כל 40 שניות ומישהו מת משבץ כל 3.5 דקות. בשילוב עלויות שירותי בריאות וימי עבודה שהוחמצו, המחיר הכלכלי של שבץ מוחי הוא כמעט 53 מיליארד דולר בארה"ב
אם התרופה החדשה שלנו תוכיח את עצמה כיעילה בניסויים עתידיים בבני אדם, יש פוטנציאל להקלה משמעותית על הנטל האישי והפיננסי של שבץ מוחי - ולשפר את איכות החיים של אלפי אנשים ברחבי העולם.