|
שיטה חדשה לא פולשנית מבוססת על MR ספקטרוסקופיה שמאפשרת זיהויי נוירונים חדשים במוח האנושי החי
Magnetic Resonance Spectroscopy Identifies Neural Progenitor Cells in the Live Human Brain
Manganas LN, Zhang X, Li Y, et al.
Science 2007;318(5852):980-985
במשך דורות רבים שלטה הדוגמה שעל פיה מוחות של יונקים בגיל הבוגר אינם מסוגלים ליצור תאי עצב חדשים, ועל כן אובדן תאים אלה בשל פציעה, מחלה או הזדקנות אינו בר תיקון. זכורה הגדרתו של הנוירואנאטום Cajal בתחילת המאה העשרים, ש"תאי עצב במותם אינם בני המרה או בני התחדשות". מהפכה בהבנה לגבי אפשרות יצירת תאי עצב חדשים במוח אדם בוגר חלה לפני יותר מעשור. הבנה חדשה זו העלתה שורה ארוכה של שאלות ואפשרויות חדשות שנמצאות כעת במחקר אינטנסיבי.
בכתב העת Science, לאחרונה, דיווחה קבוצת חוקרים מאוניברסיטת סטוני ברוק במדינת ניו יורק על פיתוח כלי חדש לא פולשני שמאפשר זיהוי תאי אב עצביים בבעלי חיים או באנשים חיים. החוקרים מדווחים על השיטה שמזהה סמן ביולוגי לתאי אב עצביים בתהודה מגנטית ספקטרוסקופית (MR Spectroscopy).
החוקרים החלו את המחקר בשורה של ניסויים שבעזרתם איתרו בספקטרום ה-NMR אות בולט בתאי אב עצביים שלא נמצא בתאים אחרים, ושמשמעותו ריכוז גבוה של המרכיב הייחודי לתאי אב עצביים. טיב מרכיב זה עדיין לא ברור, אך מיקום האות בספקטרום ה-RMN (1.28 יחידות למיליון) מרמז שהמדובר בחומצת שומן. איתור אות ייחודי זה ב-MR ספקטרוסקופיה במכרסם חי דרשה פיתוח אלגוריתם מתמטי שהגביר את האות הייחודי הזה על פני אותות הרקע. לאחר שכלול השיטה איתרו החוקרים אות ייחודי זה בהיפוקמפוס של חולדות בוגרות, אזור הידוע מכבר כאזור שבו נצפית התחדשות תאי עצב. בעקבות ממצאים מעודדים אלו נערכו ניסויים במתנדבים בריאים בטכנולוגיית ה-MR ספקטרוסקופיה תוך שימוש באלגוריתם שפותח על ידם. במוח של המתנדבים הבריאים הודגם אות דומה שהיה גבוה יותר באזור ההיפוקמפוס מאשר בקליפת המוח, ושהיה חזק יותר, כצפוי, בילדים מאשר בבוגרים. אם שיטה חדשה זו אכן תוכיח את עצמה, הרי היא פותחת כר נרחב למחקר שלא היה אפשרי עד כה בעזרת כלי לא פולשני בחולים במחלות מוח שונות.
משלב של 18 סמנים ביולוגיים בפלזמה עשוי לנבא אלו נבדקים עם פגיעה קוגניטיבית קלה יפתחו מחלת אלצהיימר
Classification and Prediction of Clinical Alzheimer\s Diagnosis Based on Plasma Signaling Proteins
Ray S, Britschgi M, Herbert C, et al.
Nat Med 2007;13(11):1359-1362
קבוצת חוקרים בין-לאומית בראשות חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד ומחברת הזנק ביו-טכנולוגית (www.satorisinc.com) מדווחים בכתב העת Nature Medicine כי משלב של סמנים ביולוגיים בפלזמה עשוי לאבחן המצאות מחלת אלצהיימר בדיוק של כ-90% ולנבא אלו נבדקים עם פגיעה קוגניטיבית קלה (Mild Cognitive Impairment) יפתחו מחלת אלצהיימר במהלך 2-6 השנים הבאות.
החוקרים בדקו דגימות פלזמה של כ-260 חולים במחלת אלצהיימר בשלבים שונים ובמספר קבוצות ביקורת. מתוך 120 חלבונים שנבדקו הם איתרו משלב של 18 חלבוני פלזמה שמעורבים בתהליכי תיווך והעברת אותות ושהתבנית שלהם הבחינה בין חולים הלוקים במחלת אלצהיימר לאלו שאינם חולים בה.
בעקבות כך בדקו החוקרים בעזרת משלב של חלבוני פלזמה אלו דגימות פלזמה של קבוצות חולים עם פגיעה קוגניטיבית קלה שעקבו אחריהם במשך מספר שנים. החוקרים מדווחים על ניבוי של אלו מתוכם שפיתחו דמנציה מסוג אלצהיימר תוך 6-2 שנים, בדיוק רב יחסית.
יש להמתין ולראות אם יתקבלו תוצאות דומות בעזרת טכנולוגיה זו במדגמים גדולים יותר ובמעבדות אחרות. לבדיקת דם שתאפשר זיהוי קבוצת חולים הנמצאת בסיכון גבוה במיוחד להתפתחות מחלת אלצהיימר במהלך השנים הבאות יש, כמובן, השלכות פוטנציאליות אבחנתיות וטיפוליות רבות וחשובות.
חוקרים ממכון ויצמן הצליחו למחוק במהירות זיכרונות ארוכי-טווח בחולדות. השיטה דומה ל"תקיעת מקל בגלגליו של מנוע מולקולרי זעיר המתחזק את הזיכרון"
Rapid Erasure of Long-Term Memory Associations in the Cortex by an Inhibitor of PKM Zeta
Shema R, Sacktor TC, Dudai Y.
Science 2007;17;317(5840):951-953
האם ניתן למחוק זיכרונות ארוכי טווח? האם המידע הנלמד נצרב כשינוי פיזי ברשתות עצביות? פרופ\ ידין דודאי ממכון ויצמן למדע ושותפיו למחקר, גילו באחרונה שתהליכי אחסונו של זיכרון ארוך טווח בקליפת המוח הם דינמיים הרבה יותר, ומחייבים פעולה תמידית של מעין "מנוע מולקולרי", המשמר את השינוי שחוללה הלמידה ברשת העצבית. מסתמן הרושם שאם מפסיקים את פעולתו של המנוע הזעיר הזה, שעותקים ממנו מצויים בכל תא עצב, חדל הזיכרון מלהתקיים. הממצאים, שפורסמו באחרונה בכתב העת המדעי Science מערערים את התפיסה המקובלת באשר ליציבותם של זיכרונות ארוכי טווח ולדרך שבה הם נשמרים במוח, ועשויים לסלול דרך לטיפול עתידי חדשני בהפרעות זיכרון.
החוקרים אילפו חולדות להירתע מטעמים מסוימים. לאחר מכן, הזריקו חומר שחוסם חלבון מסוים לתוך האזור בקליפת המוח שמשמר את זיכרונות הטעם. החלבון שבו מדובר הוא אנזים המעכב פרוטאין קינאז C איזופורם (Protein Kinase M Zeta: (PKMzeta. כאשר פעולת האנזים משותקת, חלבוני המטרה צפויים לחזור למצבם מלפני השינוי. החוקרים יצאו מנקודת הנחה שהאנזים המדובר מהווה כעין “מנוע” הפועל ללא הרף כדי לחדש את השינויים שיצרה הלמידה בחלבונים שבתאי העצב שבקליפת המוח. לכן, אם יחסמו את פעולתו של המנוע (האנזים), יימחקו השינויים בחלבונים הללו ועמם יימחק הזיכרון. וכך אמנם קרה: לאחר הזרקה חד-פעמית של המעכב לתוך קליפת המוח, החולדות שכחו במהירות את מה שלמדו על הטעם. הטכניקה פעלה על זיכרונות של טעמים שונים זמן רב אחרי שהזיכרונות הללו נוצרו. יתר על כן, כל הסימנים העידו שהזיכרונות נמחקו כנראה ללא שוב. השיטה דומה לתקיעת יתד בגלגליו של “מנוע מולקולרי” שצריך לפעול ללא הרף כדי לשמר את הזיכרון. כאשר “המנוע” הזה מפסיק לפעול, נראה שהזיכרונות חדלים מלהתקיים, כלומר: ממצאי עבודה זו מלמדים כי הזיכרון אינו תוצאה של שינוי חד-פעמי ברשתות העצביות, אלא תהליך דינמי שהמוח צריך לתדלק ולתחזק ללא הרף. ממצאים אלה מעלים בין השאר את האפשרות שבעתיד אפשר יהיה לפתח גישות תרופתיות חדשות לתהליך הפוך של הגברת הזיכרון וייצובו.
|