في أمراض مثل مرض باركنسون، تكمن المشكلة الرئيسية في كيفية حقن المخدرات في الدماغ، لأنه مزود بنظام دفاعي متطور. في السنوات الأخيرة، عمل الباحثون في إسرائيل وفي جميع أنحاء العالم على تطوير أساليب مبتكرة لحل المشكلة
أحد أكبر التحديات في علاج مرض باركنسون والأمراض التنكسية الأخرى للجهاز العصبي، مثل مرض الزهايمر أو التصلب الجانبي الضموري (الحثل العضلي)، هو كيفية توصيل الأدوية بنجاح إلى المواقع المستهدفة في الدماغ. الدماغ عضو معقد له العديد من الهياكل وأنواع الخلايا المختلفة. ونظرًا لوظائفه المعقدة وأهميته، يتلقى الدماغ حماية خاصة. تشكل جدران الأوعية الدموية التي تزوده بالدم حاجزًا يسمح بمرور الجزيئات الصغيرة فقط، مثل جزيئات الأكسجين والمواد المغذية الضرورية لصيانة خلايا الدماغ. يتم حظر الجزيئات الأخرى. أما في باقي أجزاء الجسم، فيتم مرور المواد في اتجاهين من الأوعية الدموية إلى خلايا الجسم وبالعكس، عن طريق عبور جدار الأوعية الدموية.
والمشكلة هي أن هذا الحاجز، المعروف باسم "الحاجز الدموي الدماغي"، يمنع أيضًا دخول الأدوية المخصصة لعلاج أمراض الدماغ. في السنوات الأخيرة، تم تطوير عدة طرق لتوصيل الأدوية لعلاج الأجزاء التالفة من الدماغ، لكنها بعيدة عن المثالية. وقد نشرت مؤخرا دراسات أولية، طور الباحثون بموجبها أنظمة للنقل المباشر للأدوية إلى مواقع في الدماغ تتأثر بمرض باركنسون، إلا أن هذه الأنظمة معقدة يتطلب تشغيلها تركيزات عالية من الأدوية.
وتعتمد علاجات أخرى على تقنيات العلاج الجيني، وتعتمد على حقن فيروسات معدلة وراثيا في الدماغ، حيث تم زرع جين في مادته الوراثية يطلق الدواء. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة تنطوي على مشاكل، لأن هذه الفيروسات تخترق خلايا الدماغ التالفة وقد تؤدي إلى ردود فعل غير مرغوب فيها في الدماغ.
وتجري أيضًا تجارب في إسرائيل بهدف التغلب على حاجز الدم في الدماغ. قامت مجموعة من الباحثين، بقيادة البروفيسور دفنا أطلس من الجامعة العبرية، والبروفيسور إلداد ميلاميد والدكتور داني أوفين من مركز رابين الطبي، بتجميع جزيئات صغيرة تعمل على تحييد الجذور الحرة - وهي مواد ذات قدرة أكسدة قوية تساهم بشكل كبير في مرض باركنسون. المرض وأعراضه. وتظهر التجارب التي أجريت حتى الآن على حيوانات تعاني من مرض يشبه مرض باركنسون، أن الدواء اخترق الحاجز الدموي الدماغي، وأن هناك تحسنا ملحوظا في حالة الحيوانات.
وفي الولايات المتحدة الأمريكية، توصلت مجموعة من الباحثين في مجال الدماغ من جامعة ويسكونسن-ماديسون إلى طريقة جديدة لحقن المخدرات في الدماغ. وفي مقال نشر الأسبوع الماضي في النسخة الإلكترونية من مجلة "العلاج الجيني"، وصف الباحثون الطريقة التي تعتمد على زرع الخلايا السلفية للخلايا العصبية في أدمغة الجرذان والقرود. وتم زرع جين يشفر البروتين في المادة الوراثية للخلايا، مما يطيل بقاء الخلايا العصبية المتضررة في مرض باركنسون ويخفف من أعراض المرض.
مرض باركنسون هو أحد أمراض الدماغ التنكسية التي تهاجم في سن الشيخوخة، وينتج عن موت الخلايا العصبية في منطقة محددة من الدماغ، والتي تنتج الناقل العصبي الدوبامين. ويشارك الدوبامين في تنسيق حركات العضلات، ويؤدي انخفاض تركيزه إلى ظهور أعراض المرض والتي تتمثل في ارتعاش وتصلب العضلات وبطء الحركات.
تم تطوير أحد الأدوية المستخدمة لعلاج مرضى باركنسون من بروتين يعرف باسم GDNF. في بعض التجارب السريرية الصغيرة التي اختبرت الدواء، بدا أن GDNF يخفف أعراض مرض باركنسون. ومع ذلك، فإن الدواء مكلف للغاية، وعلاوة على ذلك، لكي يكون فعالا، يجب حقنه مباشرة في الدماغ، لأنه لا يخترق حاجز الدم في الدماغ.
وطور فريق من جامعة ويسكونسن ماديسون، بقيادة أستاذ التشريح كلايف سفيندسن، طريقة أقل تدخلا وأكثر فعالية لإدخال الدواء إلى الدماغ. لقد أخذوا الخلايا الجذعية التي تم الحصول عليها من أنسجة دماغ الأجنة البشرية، ومنهم نمت كميات كبيرة من الخلايا السلفية للخلايا العصبية. وتم زرع الجين الذي ينتج بروتين GDNF في الخلايا الجذعية. أنتجت الخلايا المهندسة البروتين وأفرزته خارج الخلية. وقام الباحثون بزرع هذه الخلايا في أدمغة الفئران والقرود البالغة التي تعاني من مرض يشبه مرض باركنسون. وتم إجراء عملية زرع الخلايا في منطقة الدماغ المسؤولة عن التحكم في الحركة والتوازن والمشي.
لكي تؤدي الخلايا التي تعيش في منطقة التحكم في الحركة عملها بشكل سليم، تحتاج إلى الدوبامين. يتم إنتاج الدوبامين في منطقة أخرى من الدماغ، ويصل إلى منطقة التحكم في الحركة من خلال الألياف العصبية التي تربط المنطقتين. إن انخفاض كمية الدوبامين، الناتج عن موت الخلايا التي تنتجه، يمنع وظيفة الخلايا في منطقة التحكم في الحركة.
وأدت الخلايا المهندسة المزروعة في منطقة التحكم في الحركة إلى تحسن أعراض المرض. علاوة على ذلك، أفاد الباحثون أيضاً أن التحسن رافقه نمو ألياف عصبية جديدة في منطقة التحكم في الحركة، وانتقال بروتين GDNF من منطقة التحكم في الحركة إلى منطقة إنتاج الدوبامين في الدماغ. يقول سفندسن: "في مرض باركنسون، تفقد منطقة التحكم في الحركة الألياف العصبية، لكننا رأينا في الدراسة أنه عندما تتعرض الخلايا في هذه المنطقة لبروتين GDNF، فإن لديها القدرة على التعافي ونمو ألياف جديدة. والمكافأة هي أن البروتين يتم نقله مرة أخرى إلى منطقة إنتاج الدوبامين. يظهر بحثنا أنه من الممكن استخدام الخلايا الجذعية كوسيلة لنقل الأدوية في الدماغ." نجت الخلايا المعدلة وراثيا المزروعة في الدماغ واستمرت في إنتاج GDNF في حيوانات المختبر لمدة ثلاثة أشهر.
وبحسب سفيندسن، فإن إحدى العقبات التي يجب التغلب عليها قبل أن يتم استخدام هذه التقنية في مرضى باركنسون هي تطوير طريقة لإدخال "مفتاح" في الخلايا المهندسة، والذي سيتحكم في عملها ويجعلها تبدأ أو تتوقف عن الإنتاج. البروتين حسب أمر خارجي. وطوّر الباحثون طريقة تسمح بالتحكم في نشاط الخلايا في المزرعة، لكنهم لم يتمكنوا بعد من تطبيق هذه الطريقة على الحيوانات. وهم يعتقدون أن الخلايا المهندسة لها إمكانات علاجية في أمراض الدماغ التنكسية الأخرى أيضًا.
ماريت سيلفين، هآرتس
