בשנה שעברה צפו קלארק האנג ונדין שאהין, מהנדסים ביו־רפואיים מאוניברסיטת קולומביה בניו יורק, במחזה שכמעט גרם להם לפרוץ בתשואות: ברך של אדם שנפטר התכופפה, התיישרה ולמעשה ביצעה כמה צעדים.
בתוך הברך הושתל מפרק אנושי חי מבחינה ביולוגית, שהודפס בתלת־ממד. המפרק חובר למערכת רובוטית המדמה תנועה אנושית, והצליח לעמוד בעומסים של מאות קילוגרמים, הדומים לכוחות הפועלים על הברך בזמן הליכה מהירה. לא הופיעו סדקים או תקלות. הברך תפקדה כמו מפרק רגיל.
הניסוי הוא חלק ממאמץ מדעי שאפתני לפתח טיפול חדש לדלקת מפרקים ניוונית בברך, ואולי אפילו לרפא אותה.
הכי מעניין
לדברי שאהין, אם הניסויים יתקדמו כמתוכנן, ייתכן שבתוך כשנה וחצי יהיה אפשר להתחיל בבדיקות ראשוניות בבני אדם הסובלים מדלקת מפרקים מתקדמת. "זה יכול לעזור לכל כך הרבה אנשים", אמרה, ומיד סייגה: "אם הכול יצליח".
המרוץ למציאת טיפול שיחדש את הברך
המחקר בקולומביה הוא חלק מתוכנית אמריקנית בשם NITRO, שהחלה ב־2024 ומממנת פיתוח טיפולים חדשניים לשיקום רקמות שנפגעו מדלקת מפרקים. ארבע קבוצות מחקר משתתפות כיום בתוכנית, שמטרתה לפתח טיפולים עמידים, המבוססים על רקמות חיות, ללא שתלים מתכתיים קבועים ובעלות נמוכה משמעותית מהטיפולים הקיימים.
לפי המרכזים האמריקניים לבקרת מחלות ומניעתן, לפחות 33 מיליון אמריקנים סובלים מדלקת מפרקים ניוונית, ורוב המקרים מערבים את הברך.
הבעיה המרכזית היא שסחוס של אדם בוגר כמעט אינו מתחדש. עם הגיל הוא נעשה דק יותר ופגיע לדלקת ולשחיקה. בשלבים מוקדמים אפשר להקל באמצעות פעילות גופנית, תזונה ותרופות נגד כאבים. במקרים חמורים נדרשים לעיתים ניתוחים או החלפת מפרק, שתוחלת החיים של השתל בו היא כ־15 עד 20 שנה.
תאים שמזהים נזק ומייצרים תרופה בעצמם
באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס מפתחים החוקרים גישה המבוססת על תכנות גנטי מחדש של תאים במפרק.
הצוות, בהובלת פרופ' פרשיד גילאק והראומטולוגית כריסטין פאם, שינה מנגנונים גנטיים המאפשרים לתאים לזהות עומס מכני ודלקת ולהגיב בהתאם.
כאשר מתפתחת דלקת, התאים מייצרים חלבונים נוגדי דלקת. כאשר מופעל עומס חריג, הם משחררים חלבונים שעשויים להפחית כאב ולעודד יצירת סחוס חדש. עם היעלמות הגירוי, ייצור החלבונים נפסק.
בניסויים בעכברים הסובלים מדלקת מפרקים, הטיפול הוביל בתוך שבועות להתפתחות סחוס בריא יותר ולהפחתת הדלקת. המנגנונים הגנטיים נשארו בתוך המפרק ולא נדדו לאזורים אחרים בגוף.
עוד כתבות בנושא
זריקה אחת שתפעל במשך שנה?
באוניברסיטת קולורדו מפתחת קבוצת חוקרים בראשות סטפני בראיינט מערכת להחדרת תרופה קיימת, המעודדת יצירת תאי סחוס.
הבעיה היא שהתרופה מתפוגגת במהירות מתוך המפרק. החוקרים פיתחו מעטפת זעירה ומתכלה, שמשחררת אותה במנות קטנות לאורך חודשים. באופן תיאורטי, זריקה אחת עשויה לפעול במשך שנה לפחות.
טיפול ניסיוני נוסף של אותה קבוצה מבוסס על חומר ביולוגי נוזלי שמוזרק לאזורים שבהם נוצרו חורים בסחוס או בעצם. החומר מתקשה, מושך תאי גזע ומעודד אותם להפוך לתאי סחוס.
בשני הניסויים הצליחו החוקרים להביא לנסיגה של דלקת המפרקים בארנבות ובשרקנים.
גם באוניברסיטת דיוק בוחנים שילובים של תרופות קיימות, המוחדרים באמצעות נשאים זעירים המכוונים לרקמת הסחוס או העצם. בניסויים בעכברים ובחולדות התקבלו תוצאות משמעותיות.
"יש כיום תרופות רבות שעשויות להאט את התקדמות המחלה", אמר פרופ' בנג'מין אלמן, העומד בראש הצוות. "אבל שילובי התרופות האלה מצמיחים את הברך מחדש".
טיפול חדש בדלקת מפרקים בברך: מדענים מנסים לגדל מחדש סחוס ועצם | צילום: AP
ברך חיה במקום שתל מתכתי
במקרים שבהם הסחוס נהרס לחלוטין, החוקרים בקולומביה מציעים פתרון אחר: הדפסת שלד תלת־ממדי בצורת מפרק ברך, העשוי מחומרים חזקים ומתכלים.
את השלד מאכלסים בתאי סחוס ועצם שגודלו במעבדה, ומשתילים אותו בניתוח הדומה להחלפת ברך רגילה.
השלד מסוגל לשאת משקל מיד לאחר ההשתלה, אך אמור להתפרק בהדרגה בתוך כשנה ולהתחלף ברקמות חיות של סחוס ועצם.
בניסויי המעבדה הצליחו השתלים לעמוד בעומסים המדמים הליכה וריצה.
התקווה גדולה, אבל ההוכחה עוד לפנינו
למרות ההתקדמות, אף אחד מהטיפולים החדשים עדיין לא הוכח כיעיל ובטוח בבני אדם. ההיסטוריה המדעית מלאה בטיפולים שהצליחו בעכברים אך נכשלו בניסויים קליניים.
ד"ר קלסי קולינס מאוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו מדגישה כי חשוב להתייחס לחולים כמכלול ולא רק לברכיים שלהם. לדבריה, גם חילוף החומרים והדלקת בגוף עשויים להשפיע על המחלה.
החוקרים מקווים להתחיל בניסויים ראשוניים בבני אדם בשנתיים הקרובות, אך מודים שלוחות הזמנים שאפתניים במיוחד.
"זה עדיין מיזם שאפתני מאוד, עם סיכויי הצלחה לא ודאיים", סיכם האנג. "אבל אני חושב שהוא שווה את הכסף ואת המאמץ. כל כך הרבה אנשים יכולים להפיק ממנו תועלת".
עוד כתבות בנושא
