bio-MEMS לטיפול בסוכרת

חוקרת משיקגו יצרה קפסולה זעירה שיכולה להיות גלולת הפלא לחולי סוכרת.
טחאל דסאי פרופסור מסייעת לביו-הנדסה באוניברסיטת אילינוי בשיקגו ריפאה חולדות חולות סוכרת תוך שימוש במנגנונים מווסתי אינסולין. ייתכן שהיא הראשונה שתביא מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות (MEMS) ביולוגיות לתחום של טיפול רפואי.
MEMS או bio-MEMS כפי שהן מכונות כשהן בשימוש ברפואה, הם מכשירים זעירים מאוד המשתמשים במיקרו-צ'יפים. השתמשו בהם באבחון למחלות ולדם, והן נפוצות במחקר גנטי.
עד כה לא הצליח איש להפוך את ה MEMS לכלי רפואי. ואולם מומחים בתחום מעודדים ונרגשים מעבודתה של דסאי.
"היא ממש מרפאה חולדות חולות סוכרת, וזה מדהים. המחקר הזה יוצא מן הכלל" אומר מאורו פרארי, ראש המחקר להנדסה ביו רפואית באוניברסיטת אוהיו.
במשך שנים חלמו החוקרים על קפסולות זעירות בנוסח סרטי מדע בדיוני שיוחדרו לזרם הדם ויבצעו משימות תיקון ותפעול.
ואולם בעלי חיים, חיות או בני אדם, לא נוטים לקבל בברכה עצמים זרים בזרם דם שלהם, ולשם כך מפעילים מערכת חיסונית שתפקידה לחסל כל מיני גורמים זרים נוסח דניס קוויד (שחקן הסרט המפורסם של שפילברג באותו נושא בדיוק: "אבודים בחלל").
חוקרים בילו במשך שנים בניסיון למצוא דרך שתעקוף את סוגיית הדחייה, ולהגיע להתאמה ביולוגית biocompatibility. מספיק קשה, אומר פרארי להתמודד בהתאמה ביולוגית בשתלי ירך או כתף. ואולם כאשר עצם זר נכנס למחזור הדם ומתחיל לווסת הורמונים, התאמה ביולוגית היא עניין אחר לגמרי.
יכול להיות שהתשובה נמצאת אצל דסאי. היא יצרה קפסולה עם חורים זערוריים על פני השטח. מדובר בגודל של שבעה ננו-מטרים, כלומר גדול דיו להוציא את האינסולין, אך קטן מספיק כדי למנוע מהמערכת החיסונית להכניס גורמים מכלים פנימה. ננו מטר אחד הוא עשירית מהיחידה בחזקת מינוס 9. גודל הקפסולה העומד על 7 ננו-מטר זעיר פי שלוש ממאית עובייה של שערה אחת.
"הדבר החשוב ביותר הוא שצריך לשמור על התאים חיים בתוך הקפסולה, ולוודא שהם מקבלים מספיק הזנה וחמצן" אומרת דסאי.
"התאים מווסתי האינסולין נשארים בפנים, מוגנים ממתקפה של הגוף, והחורים הזעירים מאפשרים רק לאינסולין לצאת.
מדובר בהבדלים דקים שכן אם החורים קטנים מידי, לא יוכלו להיכנס חומרי מזון כמו סוכרים או חמצן הדואגים לשימור התאים בחיים. מאידך, אם הם גדולים מידי המערכת החיסונית של הגוף יכולה להיכנס ולחסל את תאי האינסולין, אומרת דסאי.
לאחר שהוכנסה הקפסולה למחזור הדם היא נשארת שם בקביעות, כך שהטיפול יוכתר בהצלחה.
"הן מחזיקות מעמד לנצח, ויישארו שם הרבה אחרי שהאדם מת" אומר פרארי.
יעברו עוד כמה שנים עד שהמחקר של דסאי יוביל לטיפול בבני אדם. השלב הבא הוא לקיים מחקר לטווח ארוך על חיות קטנות, לאחר מכן על חיות גדולות כמו שימפנזות.
אם המחקר יוכיח כי מדובר במשהו שעובד, הקפסולות יעברו לטיפול במחלות אחרות. הקפסולות יכולות להכיל דופמין לטיפול בחולי פרקינסון, או תאים לוויסות גורמי קרישה בדם או עבור חולי המופיליה.
"למעשה הטכניקה יכולה לטפל בכל מחלה הקשורה בהורמונים מופקי תאים" אומרת דסאי.
דסאי היא בעלת הפטנט על הטכנולוגיה, ופועלת לפיתוח הטיפול עם חברת bioMEM הנמצאת גם היא באוהיו.