היתרונות העצומים של החלקיקים הקטנים: תרומתה האדירה של הננו-טכנולוגיה לרפואה

כ-550 מיליון איש חשופים לסכנת הדבקה במחלת הלישמניה, המוכרת לנו בשם "שושנת יריחו". אפשרויות הטיפול היום מחייבות אשפוז, ותופעות הלוואי של התרופות קשות. המשחה שפיתחו פרופ' שולמית מיכאלי, סגנית נשיא למחקר באוניברסיטת בר-אילן, ופרופ' ז'ון-פאול (משה) ללוש, שניהם מהמכון .לננו-טכנולוגיה ולחומרים מתקדמים, תשנה את המצב מקצה לקצה

לישמניה היא טפיל חד-תאי שחודר למקרופאגים, תאים של מערכת החיסון, באמצעות עקיצת זבוב החול, ומתרבה בהם. שתי תצורות למחלה: האחת, פנימית, מתפתחת בכבד ובטחול, אם אינה מטופלת עשויה לגרום למוות. היא נפוצה בעיקר באסיה, בדרום-אמריקה, במזרח התיכון ובדרום אירופה, ומקרים של הידבקות דווחו גם בישראל; האחרת, לישמניה עורית, מוכרת לנו כ"שושנת יריחו", מתפתחת לפצע המשאיר אחריו צלקת איומה, שכדי להעלימה נדרש ניתוח פלסטי.

"התחלואה בארץ עלתה מאוד בשנים האחרונות והפכה כבר למגפה," אומרת פרופ' שולמית מיכאלי חוקרת בפקולטה למדעי החיים ע"ש מינה ואבררד גודמן "בעשורים האחרונים התפשטה מאזורי הנגב וים המלח גם ליהודה ושומרון ולגליל התחתון, לכרמיאל ולטבריה."

כמה עובדות חשובות:

• שפן הסלע הוא המאחסן של טפיל הלישמניה.
• הפיתוח המואץ ביהודה ושומרון יצר שאריות סלע רבות, אלה שימשו לבניית מסלעות ומספקות בית גידול חדש ונעים בעבור שפני הסלע.
• את מחלת הלישמניה מעבירה בעקיצתה נקבת זבוב בחול, שנראית כמו יתוש.
• דם דרוש לנקבת זבוב החול כדי להזין את ביציה.
• באמצעות עקיצתה, נקבת זבוב החול, מעבירה את הטפיל מהמאחסן, שפן הסלע, למכרסמים, כלבים ואנשים – ומדביקה אותם במחלה.
• בין 12-4 מיליון אנשים בעולם חולים במחלת הלישמניה, ו-2 מיליון מצרפים אליהם בכל שנה; 50-20 אלף מקרי מוות נגרמים כתוצאה ממחלת הלישמנה בכל שנה. 
• אזכור כתוב ראשון למחלת הלישמניה מתוארך למאה ה-7 לפני הספירה.

גם מחלת השינה האפריקנית ומחלת צ'אגאס, הנפוצה בדרום-אמריקה, נגרמות מאותה משפחה של טפילים. "הטפילים העתיקים הללו, גורמים תחלואה אנושית קשה ומוות. חיסון נגדן אין, והתרופות, אם קיימות, רעילות מאוד והטפילים מפתחים עמידות כנגדן. הלישמניה היא מערכת מודל חשובה מאוד להבנה שלנו כיצד הטפילים לומדים להתמודד עם גוף האדם – ומנצחים אותו. לכן, נתן ארגון הבריאות העולמי קדימות לפיתוח תרופה ללישמניה."

הרעיון לכיוון אפשרי לפיתוח התרופה עלה בראשה של פרופ' מיכאלי דווקא בהקשרו של מחקר אחר שהיא עורכת, ובו היא משתמשת בבקרת רנ"א להשתקת גנים בסרטן. שיתוף פעולה מחקרי של פרופ' מיכאלי ופרופ' ז'ון-פאול (משה) ללוש מהמחלקה לכימיה הוביל לפיתוח ננו-חלקיקים, שבאמצעותם אפשר לשנע תרופות ישירות אל התאים הסרטניים. "במהלך הניסויים שערכנו ראינו שהחלקיקים נקשרים ביניהם והופכים לחבורות, שגודלן כגודל חיידק. מערכת החיסון מזהה אותם כגורם עוין והם מוּכוונים גם לגידול אבל גם לכבד ולטחול." זה היה רגע של התגלות, המידע משני התחומים התחבר: הרי טפילי הלישמניה מתרבים בכבד ובטחול – והנה לנו אמצעי יעיל להגיע אליהם ולהרוג אותם.

"הננו-חלקיקים שלנו מבוססים על תרכובות ברזל, שעל פני השטח שלהם נקשר פוליאתילן אימין. בתרבית ראינו כי בתוך 20 דקות החלקיקים הללו חודרים לליזוזום של הטפיל, אברון חיוני בתא, גורמים נזק למיטוכונדריה היחידה של היצור הזה, והטפילים מתפוצצים ומתים. התקדמנו ובדקנו תאי מקרופאגים מודבקים בטפיל, עדיין בתרבית, וראינו כיצד החלקיקים נכנסים לתאים ממשיכים לתוך הטפילים והורגים אותם מבלי לגרום כל נזק למקרופאגים. המשכנו למודל פרה-קליני בחיות שהשרינו בהן את המחלה. לאחר עשרה ימים התחלנו לטפל בהן ואחרי שלושה שבועות ראינו ירידה של 90 אחוז בכמות הטפילים, ונוסף על כך, לא נראו סימני רעילות בספירות הדם של החיות.

"המשמעות היתה ברורה: יש לנו ביד תרופה אפשרית, יעילה ולא רעילה! בשלב הזה החלטתי לפנות לפיתוח טיפול ללישמנה העורית, גם משום שהיא זו הנפוצה בארץ וגם משום שמבחינת דרישות מנהל המזון והתרופות האמריקני קל יותר למסחר ולהכניס לשוק תרופה שאינה נבלעת או מוזרקת. החלטנו לפתח משחה למריחה על העור. באמצעות סונו-כימיה הכנסנו את הננו-חלקיקים למשחה מאושרת לשימוש, כזו שאפשר לקנות אפילו בסופר-פארם. זן של לישמניה עורית הנפוצה בישראל קיבלנו מהמרכז הרפואי הדסה, הדבקנו את עכברי המעבדה והתחלנו לטפל בהם, גם מיד אחרי ההדבקה – לבחון יעילות המשחה למניעה; וגם כעשרה ימים אחרי ההדבקה – לבחון יעילותה כטיפול לאחר שהתפתח פצע. המשחה נמצאה יעילה לשתי המטרות, החיות לא סבלו מתופעות לוואי, אך, לצערנו, המשחה לא מנעה את התפתחות הצלקת.

עם התוצאות המבטיחות הללו פנתה פרופ' מיכאלי לחברות פארמקולוגיה ישראליות, "גילינו שכשהשוק אינו כולל את ארצות הברית, לחברות ישראליות קשה לעמוד בעלויות הפיתוח, הדורש תנאי פארמה נקיים (GMP), ולפיהם נדרשת החברה להשבית את כל מערך הפיתוח הניסויי לטובת פיתוח תרופה אחת, והעלויות אדירות. אנו מנהלים כעת משא ומתן עם קבוצות פארמה בדרום-אמריקה, בהודו ובדרום אירופה – שגם להן עניין בפיתוח התרופה, ולצד זאת אנו ממשיכים בשלבי הפיתוח במעבדה, הודות למענק קמין שקיבלנו מהרשות לחדשנות ולתמיכתה של קרן אפלבאום. מטרתנו היא לחסוך שלבי פיתוח מהחברה שתקבל על עצמה, בסופו של דבר, לפתח את המוצר. ברגע שתהיה לנו תרופה שאפשר לבדוק בבני אדם, מיד יזכו ליהנות ממנה מטופלים ישראלים, בזכות קשרים שיצרנו עם פרופ' אלי שפרכר מהמרכז הרפואי תל-אביב ע"ש סורסקי ועם ד"ר שושנה גרינברגר מבית החולים שיבא תל השומר.

"בדקנו ומצאנו שהתרופה יעילה לטיפול גם במחלת השינה ובמחלת צ'אגאס, דבר שמעלה את העניין בפיתוחה," אומרת פרופ' מיכאלי ומדגישה את חשיבותו של הפיתוח "באפריקה כל הפרות נושאות את מחלת השינה, הן אוכלות אך נותרות כחושות וגם תנובת החלב שלהן ירודה, תעשיית המזון סופגת הפסדים של מיליוני דולרים. האיחוד האירופי החליט להשקיע בחומש הקרוב משאבים רבים במיגור מחלות זיהומיות במדינות העולם השלישי, ראשית לכול למען בריאות תושביהן, אך גם כדי להגדיל את פוטנציאל הייצור והקיימות שלהן. צוות נרחב של סטודנטים וחוקרים מעורב בפיתוח וכולנו גאים להיות שותפים במאמץ החשוב הזה.

"אנו רוצים להודות גם לביראד, חברה למחקר ולפיתוח, וליחידה הביו-רפואית שלה על העזרה באיתור חברות פוטנציאליות לייצור התרופה ואפשרויות מימון מתעשיית הפארמה העולמית. וכן תודה מיוחדת לעובדים המסורים בבית החיות של הפקולטה למדעי החיים ע"ש מינה ואבברד גודמן, שעוזרים לנו בביצוע קפדני של ניסויים בגורם מחלה מדבק."