מחקר פורץ דרך חושף מולקולה, LK-2, שיכולה לחולל מהפכה בטיפול בשבץ מוחי על ידי מיקוד סלקטיבי לאינטראקציות מזיקות של גלוטמט במוח, שעלול להוביל לטיפולים יעילים עם מינימום תופעות לוואי.
חוקרים גילו מולקולה, LK-2, שמראה הבטחה בטיפול בשבץ מוחי על ידי חסימת פעילות גלוטמט מזיקה מבלי להשפיע על תפקודי המוח החיוניים.
התגלית מציעה גישה חדשה לפיתוח טיפולי שבץ מוחי הנמנעים מתופעות הלוואי הקשורות לטיפולים קודמים.
מולקולה חדשה שפותחה, LK-2, יכולה לספק טיפולים חדשים לפגיעה מוחית הקשורה לשבץ, כך מוצאים מדענים בבית החולים לילדים חולים (SickKids).
שבץ איסכמי מתרחש כאשר זרימת הדם לחלק מהמוח מופסקת, מונעת מתאי המוח חמצן וחומרי מזון. ללא טיפול בזמן, תאי המוח עלולים למות, וכתוצאה מכך נזק קבוע למוח ולתפקודיו. שבץ מוחי הוא אחד מגורמי המוות והנכות המובילים בעולם, המשפיע על מיליונים מדי שנה.
פריצת דרך בחקר שבץ
מחקר בינלאומי שפורסם היום (10 ביולי) ב טֶבַע בהנהגת ד"ר לו-יאנג וואנג, מדען בכיר בתכנית למדעי המוח ובריאות הנפש ב-SickKids, ומדענים קליניים בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת שנגחאי ג'יאאו טונג, חשפו מולקולה שיש לה פוטנציאל להגן על נוירונים במהלך שבץ ולמנוע נזק מוחי הקשור לשבץ.
"הממצאים שלנו מספקים דרך חדשה לגמרי לחשוב על שמירת תאים תוך מזעור תופעות הלוואי העצביות השליליות של טיפול בשבץ קונבנציונלי", אומר וואנג, המחזיק בקתדרה למחקר ברמה 1 בקנדה בהתפתחות מוח והפרעות. "מולקולת LK-2 יכולה להיות המפתח לפתיחת טיפולים מוצלחים עבור חולי שבץ מוחי."
אתגרים בפיתוח טיפול בשבץ מוחי
אחד האשמים העיקריים מאחורי נזק מוחי שנגרם לשבץ הוא א נוירוטרנסמיטר שנקרא גלוטמט. כאשר המוח מורעב מחמצן וסוכר, רמות הגלוטמט עולות בצורה דרמטית, ומעוררת יתר על המידה קולטני N-methyl-Daspartate (NMDARs) על הממברנה של תאי המוח. זה גורם לגל של סידן לחדור לתאים, וגורם למפל של אירועים שבסופו של דבר מובילים למוות של תאים.
במשך עשרות שנים, חוקרים ניסו לפתח תרופות שיכולות לחסום NMDARs ולמנוע את הרעילות העצבית שמגיעה עם רמות גבוהות של גלוטמט. עם זאת, תרופות קודמות המכוונות ל-NMDARs לא היו יעילות ולא הצליחו לעבור מעבר לניסויים קליניים מכיוון ש-NMDAR ממלאים תפקידים חשובים בתפקודים רגילים של המוח, כגון למידה וזיכרון. בנוסף, חסימת NMDARs לחלוטין עלולה לגרום לתופעות לוואי חמורות, כגון פסיכוזה ופגיעה קוגניטיבית.
חידושים בחסימת ההשפעות המזיקות של גלוטמט
הצוות מצא שגלוטמט יכול גם להיקשר ולהפעיל סוג של חיישן חמצת הנקרא חוּמצָהחישת תעלות יונים (ASICs), המופעלות בדרך כלל על ידי חומצות. ASICs נמצאים בממברנה של תאי מוח – כמו NMDARs – ויכולים לאפשר ליוני סידן להיכנס לתאים כאשר הם מעוררים.
"הראינו שגלוטמט יכול להטעין את הפעילות של ASICs, במיוחד בתנאים החומציים המתרחשים במהלך שבץ מוחי", מסביר וואנג. "משמעות הדבר היא שגלוטמט תוקף את תאי המוח הן באמצעות NMDARs והן באמצעות ASICs – דבר שלא ידענו קודם לכן."
הפוטנציאל של LK-2 בטיפול בשבץ מוחי
על ידי זיהוי האתר הספציפי ב-ASICs שבו גלוטמט נקשר, הצוות הצליח לפתח מולקולה חדשה, הנקראת LK-2, שיכולה לחסום באופן סלקטיבי את אתר הקישור לגלוטמט ב-ASICs, אך להשאיר את ה-NMDARs ללא פגע.
במודלים פרה-קליניים, הצוות מצא ש-LK-2 מנע ביעילות מגלוטמט מעורר יתר של ASICs כדי להפחית את זרימת הסידן ומוות תאי. יתר על כן, LK-2 לא השפיע על NMDARs או שידורים עצביים רגילים אחרים, מה שמרמז על הפוטנציאל שלו כדור הבא של טיפול בשבץ מוחי.
"המחקר שלנו חשף דרך חדשה להגן על המוח מפני רעילות גלוטמט מבלי להפריע ל-NMDARs", אומר וואנג.
מחקר מתמשך וצפי עתיד
המחקר של וואנג ימשיך לחקור את התפקוד והמנגנונים של LK-2, בתקווה לפתח ניסויים קליניים עתידיים.
צוות המחקר רוצה להודות לד"ר ג'ולי פורמן-קיי, מדענית בכירה וראש התוכנית של התוכנית לרפואה מולקולרית, ולד"ר איווה פריטישנק, פוסט-דוקטורט במעבדה של פורמן-קיי, שסייעה לואנג באיתור אתרי הקישור לגלוטמט. על ASICs.
מחקר זה ממומן ב-SickKids על ידי המכון הקנדי לחקר הבריאות (CIHR), המועצה למחקר מדעי הטבע וההנדסה של קנדה (NSERC), ותוכנית יו"ר המחקר של קנדה.
