מאיר אור על הנזק הנסתר של פציעות מוח קלות

פרסומת
X-ray_Promo1


חוקרים יצרו שיטת הדמיית מוח חדשה המאפשרת לאבחן פציעות מוח טראומטיות קלות (mTBIs), גם כאשר טכניקות הדמיה קיימות כמו הדמיית תהודה מגנטית (MRI) אינן מראות כל חריגות מבניות. הטכניקה כוללת העמסת גדוליניום, חומר ניגוד MRI סטנדרטי, למיקרו-טלאים מבוססי הידרוג'ל המחוברים לתאי חיסון הנקראים מקרופאגים. mTBIs גורמים לדלקת במוח, אשר מייצרת אותות המושכים מקרופאגים לנדוד לשם. צימוד חומר הניגוד גדוליניום לתאים אלה מאפשר ל-MRI לחשוף דלקת מוחית ולהגדיל את מספר מקרי ה-mTBI המאובחנים בצורה נכונה, מה שמשפר את הטיפול בחולים. השיטה מתוארת במאמר חדש ב מדע רפואה מתרגמת.

פרסומת

"70-90% ממקרי ה-TBI המדווחים מסווגים כ'קלים', אך עד 90% ממקרי ה-mTBI אינם מאובחנים, למרות שהשפעתם יכולה להימשך שנים וידוע שהם מגבירים את הסיכון לשורה של הפרעות נוירולוגיות כולל דיכאון, דמנציה ומחלת פרקינסון", אמר הסופר הבכיר סמיר מיטרגוטרי, Ph.D., שבמעבדתו בוצע המחקר. "גישת ההדמיה מבוססת התאים שלנו מנצלת את היכולת המולדת של תאי מערכת החיסון לנוע לתוך המוח בתגובה לדלקת, ומאפשרת לנו לזהות mTBIs שהדמיית MRI סטנדרטית תחמיץ".

Mitragotri הוא חבר סגל ליבה של מכון Wyss באוניברסיטת הרווארד והפרופסור הילר לביו-הנדסה ופרופסור Hansjörg Wyss להנדסה בהשראה ביולוגית בבית הספר להנדסה ולמדעים שימושיים (SEAS) של ג'ון א. פולסון בהרווארד.

שימוש בתאי חיסון לזיהוי דלקת

רובנו מכירים מישהו שעבר זעזוע מוח (שם אחר ל-mTBI), לפעמים אפילו יותר מאחד. אבל הרוב המכריע של האנשים שחווים mTBI לעולם לא מאובחנים כראוי. ללא אבחנה זו, הם יכולים להחמיר את הפציעות שלהם על ידי חזרה לפעילות רגילה לפני שהם מתאוששים לחלוטין, מה שעלול להוביל לנזק נוסף. כמה מחקרים אף מצביעים על כך ש-mTBIs חוזרים ונשנים עלולים להוביל לאנצפלופתיה טראומטית כרונית (CTE), המחלה הנוירודגנרטיבית שנמצאה כפוגעת ביותר מ-90% משחקני הפוטבול האמריקאים המקצועיים.

מכיוון שההשפעות של mTBI נגרמות על ידי דלקת מוח "בלתי נראית", חברי מעבדת Mitragotri החליטו למנף את הניסיון שלהם עם תאי חיסון כדי ליצור אבחון טוב יותר. "הפרויקטים הקודמים שלנו התמקדו בשליטה בהתנהגות של תאי חיסון או בשימוש בהם כדי להעביר תרופות לרקמה ספציפית. רצינו לנצל יכולת מולדת נוספת של תאי חיסון – איתור לאתרי דלקת בגוף – לשאת חומרי הדמיה לתוך המוח, שם הם יכולים לספק אות זיהוי גלוי ל-mTBI", אמרה הסופרת הראשונה לילי לי-ון וואנג, Ph.D.. וואנג היא עמית מחקר לשעבר במעבדת מיטרגוטרי במכון ויס וב-SEAS, שכיום היא מדען ב-Landmark Bio.

הצוות תכנן להשתמש בטכנולוגיית התרמיל הסלולרי שלהם כדי לחבר מולקולות גדוליניום למקרופאגים, סוג של תאי דם לבנים שידוע שהם חודרים למוח בתגובה לדלקת. אבל מיד הם נתקלו בבעיה: כדי לתפקד כחומר ניגוד לסריקות MRI, גדוליניום צריך ליצור אינטראקציה עם מים. חלקיקי התרמיל המקוריים שלהם הם קומפוסט של פולימר בשם PLGA, שהוא הידרופובי (כלומר הוא דוחה מים). אז וואנג ושותפיה החלו לפתח תיק גב חדש העשוי מחומר הידרוג'ל שניתן לייצר בקנה מידה גדול במעבדה.

לאחר שנים של עבודה קשה, הם סוף סוף יצרו תרמיל הידרוג'ל חדש שיכול להפיק אות MRI חזק בתיווך גדוליניום, להיצמד ביציבות למקרופאגים של עכברים וחזירים ולשמור על המטען שלהם למשך פרק זמן ממושך בַּמַבחֵנָה. הם קראו למיקרו-חלקיקים החדשים שלהם M-GLAMs, קיצור של "מקרופאגים-טרמפיסטים Gd(III)-Loaded Anisotropic Micropatches". כעת, הגיע הזמן לבחון אותם בסביבה מציאותית יותר, לשם כך הם שיתפו פעולה עם חוקרים ורופאים בבית החולים לילדים בבוסטון.

ראשית, הם הזריקו מקרופאגים של עכברים M-GLAMs לעכברים כדי לראות אם הם יכולים לדמיין אותם in vivo. הם התעניינו במיוחד לראות אם הם הצטברו בכליה, כמו חומרי ניגוד קיימים על בסיס גדוליניום כמו Gadavist® יכול לגרום לסיכונים בריאותיים לחולים עם מחלת כליות. ה-M-GLAMs שלהם לא הצטברו בכליות של העכברים, אבל נמשכו בגופם במשך 24 שעות ללא תופעות לוואי שליליות. לעומת זאת, עכברים שהוזרקו עם Gadavist® הראו הצטברות ניכרת של חומר הניגוד בכליות שלהם תוך 15 דקות מההזרקה, והחומר התפנה לחלוטין מגופם תוך 24 שעות.

לאחר מכן, הם בדקו M-GLAMs חזירים בדגם חזיר של mTBI. הם הזריקו את ה-M-GLAMs לדם של החיות יומיים לאחר בדיקת mTBI מדומה, ולאחר מכן השתמשו ב-MRI כדי להעריך את ריכוז הגדוליניום במוח. הם התמקדו באזור קטן שנקרא מקלעת choroid, הידוע כצינור עיקרי של תאי חיסון לתוך המוח. חזירים שקיבלו את ה-M-GLAMs הראו עלייה משמעותית בעוצמת גדוליניום הקיים במקלעת הכורואיד, בעוד אלו שהוזרקו עם Gadavist® לא, למרות אישור של צפיפות מקרופאגים דלקתית מוגברת במוח של שתי הקבוצות. החיות לא הראו רעילות באף אחד מהאיברים העיקריים שלהן לאחר מתן הטיפולים.

"היבט חשוב נוסף של ה-M-GLAMs שלנו הוא שאנו מסוגלים להשיג הדמיה טובה יותר במינון נמוך בהרבה של גדוליניום מאשר חומרי הניגוד הנוכחיים – נמוך פי 500-1000 במקרה של Gadavist®", אמר וואנג. "זה יכול לאפשר שימוש ב-MRI לחולים שאינם מסוגלים כיום לסבול חומרי ניגוד קיימים, כולל אלה שיש להם בעיות קיימות בכליות."

המחברים מציינים כי בעוד M-GLAMs יכולים להצביע על נוכחות של דלקת במוח באמצעות הריכוז הגבוה של מקרופאגים הנכנסים אליו דרך מקלעת הכורואיד, הטכניקה שלהם אינה יכולה לאתר את המיקום המדויק של פציעות או תגובות דלקתיות ברקמת המוח. עם זאת, אם יחד עם שיטות טיפול חדשות כמו זה שפיתחו ב, M-GLAMS יכול להציע דרך מהירה ויעילה יותר לזהות ולהפחית דלקת בחולי mTBI כדי למזער נזקים ולהאיץ את החלמתם.

החוקרים הגישו בקשה לפטנט על הטכנולוגיה שלהם, ומקווים להצליח להביא אותה לשוק בעתיד הקרוב. כעת הם בוחנים שיתופי פעולה עם חברות ביוטכנולוגיה ותרופות כדי להאיץ את הניסויים הקליניים.

"עבודה זו מדגימה עד כמה פוטנציאל מחכה להיפתח בגוף האדם למגוון פונקציות: ניטור בריאות, אבחון בעיות, טיפול במחלות ומניעת הישנות שלהן. אני מתרשם מכושר ההמצאה של הצוות הזה במינוף תאי חיסון כדי לשפר את ההדמיה הרפואית, ומקווים לראות אותה בידי הרופאים בקרוב", אמר מנהל מייסד וייס דונלד אינגבר, MD, Ph.D. אינגבר הוא גם ה יהודה פולקמן פרופסור לביולוגיה של כלי דם בבית הספר לרפואה של הרווארד ובבית החולים לילדים בבוסטון, וה Hansjörg Wyss פרופסור להנדסה בהשראה ביולוגית ב-SEAS.

מחברים נוספים של המאמר כוללים Yongsheng Gao, Vineeth Chandran Suja, Suyong Shaha, Rick Liao, Ninad Kumbhojkar, Supriya Prakash, Kyung Soo Park, ומייקל דאן ממכון Wyss ו-SEAS; מאסן בוצ'ר, קייטלין וורן, קמילו ג'יימס ורבקה מאניקס מבית החולים לילדים בבוסטון; Neha Kapate ומורגן ג'ינס ממכון Wyss, SEAS ו-MIT; Bolu Ilelaboye, אנדרו לו וסולומינה דארקו מ-SEAS; וחברי SEAS לשעבר טאו סאן וג'ון קלג.

מחקר זה נתמך על ידי משרד ההגנה האמריקני תחת מענק מס' W81XWH-19-2-0011 ומלגת המחקר הלאומי למדע תחת מענק מס' 1122374 ו-1745302.



קישור לכתבת המקור – 2024-01-03 22:42:37

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר