האם השתלת מוח זו יכולה לעצור התקפי אפילפסיה?

עבור אנשים רבים הסובלים מהפרעות נוירולוגיות, כמו אפילפסיה, אין אפשרויות טיפול ברות קיימא. במחקר האחרון שביצענו, פיתחנו מכשיר להשתלה שעשוי יום אחד להציע הקלה. אנו מראים כי השתל יכול לטפל בבעיות במוח, כמו התקפים אפילפטיים, על ידי מסירת כימיקלים במוח - הידועים כמעבירי עצבים - ישירות לתאים במוח הגורמים לבעיה.

השתל פועל באמצעות שדה חשמלי כדי לדחוף מעבירים עצביים מהמכשיר מהמאגר הפנימי. תהליך זה, המכונה אלקטרופורזה, מאפשר שליטה מדויקת על המינון והתזמון למסירת התרופות, אשר חשוב לטיפול בהפרעות לסירוגין כמו אפילפסיה.

בדרך זו למסירת תרופות יש גם את היתרון בכך שלא להגביר את הלחץ המקומי במקום בו התרופה יוצאת מהמכשיר מכיוון שמולקולות התרופה אינן ממסות - הן יוצאות מהמכשיר "יבש". זה חשוב מכיוון שפירושו שמולקולות התרופה (מעבירים עצביים במקרה זה) יכולים לתקשר ישירות עם הרקמה המקיפה את השתל מבלי לגרום נזק לאותם תאים או לרקמה הסובבת.

חוקרים הראו בעבר כי ניתן להשתמש בשיטה זו למסירת תרופות לניהול כאבים, בעזרת שתל שהונח בחוט השדרה של חולדות. החידוש בעבודתנו, שפורסם ב- Science Advances, היה להנדס שתל קטן מספיק כדי להיות מושתל במוח העכברים. שילבנו גם שתלים חיישנים זעירים כדי לאפשר לנו לעקוב אחר פעילות המוח המקומית בה הושתל המכשיר.

בעזרת חיישני הלוח היינו יכולים לראות את תחילת הפעילות הדומה להתקפים בעכברים. לאחר שהתגלה התקף, אמרנו לשתל לשלוח מעברי עצב מעכבים לרקמת המוח במרכז ההתקפים. המעבירים העצביים אומרים לתאים ברקמה זו להפסיק להפיץ את הודעת ההתקף לתאים אחרים. זה עצר את ההתקפים.

לאחר שגילינו שנוכל להפסיק התקפים, רצינו לבדוק אם נוכל למנוע התקפים לחלוטין, ולא לעצור אותם לאחר שהחלו. כדי לבדוק זאת התחלנו להעביר את המעבירים העצבים לפני שהוזרק למוח מנה של כימיקלים מעוררי התקפים באמצעות שתל נפרד. ניסויים אלה הראו כי השתל שלנו יכול למנוע כל פעילות דמוית התקף.

טכנולוגיית פלטפורמה

אנו נרגשים מאוד מכיוון שזו הפעם הראשונה שמישהו רואה שמכשיר להעברת תרופות אלקטרופורטיות יכול לעצור או למנוע פעילות דמוית התקפים. כמו כן, אנו רואים זאת כטכנולוגיית פלטפורמה שניתן להתאים אותה כדי לסייע בטיפול בהפרעות נוירולוגיות רבות ושונות, כולל אפילפסיה, מחלת פרקינסון וגידולי מוח.

חשוב לציין כי עד כה מכשיר זה נבדק רק בעכברים וחולדות. אם לשפוט לפי התקופה שלקח לטכנולוגיות אחרות לעבור משלב זה לשימוש קליני נרחב, סביר להניח שעבר לפחות עשור עד שהטכנולוגיה הזו תהיה זמינה לרבים עבור בני אדם. במהלך תקופה זו תיעשה עבודה רבה כדי להוכיח את הכדאיות לטווח הארוך של שתלים אלה לטיפול באפילפסיה כמו גם בהפרעות נוירולוגיות אחרות.

כריסטופר פרוקטור, חבר מחקר בייצור ואימות של משאבות יון מושתלות, אוניברסיטת קיימברידג '.