בטיחות והתפוצה הביולוגית של מתן תוך-שדרתי של תאי גזע מזנכימליים (MSCs) וננו-חלקיקים משחררי נוירוטרופינים במודל אספקה מודרך בנוזל השדרתי בחזירים לגילוי תרופות לאמיאתורופית לטרלית (ALS)

דרכים חדשות למסור סיוע לעצבים הנכשלות

נוירון-מוטורי לטרלי (ALS) היא מחלה הרסנית שמותירה אנשים משותקים בהדרגה על ידי הרג תאי העצב ששולטים על התנועה. התרופות הקיימות רק מאטות את התקדמותה במידה קטנה. מדענים מחפשים טיפולים שיכולים להגן טוב יותר על תאי העצב הרגישים הללו. המחקר הזה בוחן טיפול ניסיוני דו-חלקי בחזירים: תאי ריפוי הידועים כתאי גזע מזנכימליים וחלקיקים זעירים המשחררים בהדרגה חלבונים מזינים לעצבים. העבודה אינה בוחנת אם הטיפול מרפא את ה-ALS, אלא שואלת שאלה פשוטה אך מכרעת: האם הגישה הזו בטוחה, ולאן התאים נעים בגוף לאחר הזרקתן בסמוך לחוט השדרה?

מדוע חזירים ונוזל השדרה חשובים

רוב הניסויים ב-ALS מתחילים בעכברים, אך גופם שונה במידה ניכרת משלנו, במיוחד בגודל ובמבנה המערכת העצבית. לעומת זאת, לחזירים יש עמוד שדרה ומוח בקנה מידה הקרובים יותר לאדם, מה שהופך אותם לגשר חשוב בין מחקרים על מכרסמים לניסויים קליניים בבני אדם. במחקר זה חולקו שנים-עשר חזירים צעירים זכרים לארבע קבוצות. חלק מהם קיבלו רק תמיסת מלח, חלק קיבלו תאי גזע שמקורם ברקמת שומן אנושית, אחרים קיבלו תאים מרקמת הגל המדממת של חבל הטבור, וקבוצה אחת עברה ניקור שדרתי ללא הזרקה. כל ההזרקות ניתנו לחלל הממולא בנוזל המקיף את חוט השדרה באזור המותניים, אותו נתיב שרופאים משתמשים בו לפעמים כדי להעביר תרופות לחולים. מאוחר יותר, החזירים גם קיבלו ננו-חלקיקים טעונים בשני חלבונים התומכים בעצב.

עוזרים זעירים: תאי גזע וחלקיקים מטפחים עצב

התאים הגזעיים שבהם השתמשו כאן אינם מיועדים להפוך ישירות לתאי עצב חדשים. במקום זאת, הם פועלים יותר כ"מרפאה ניידת", משחררים חומרים שמרגיעים דלקת ותומכים בתאי העצב ששרדו. הננו-חלקיקים נושאים שני חלבונים טבעיים, גורם נוירוטרופי מושרש-מוח (BDNF) ונוירוטרופין-3 (NT3), המסייעים לתאי העצב לשרוד ולשמר את הקשרים שלהם. כדי להגן על חלבונים שבירים אלה מפירוק מהיר מדי, הצוות עטף אותם בשכבת הגנה מפולימר ידידותי לגוף הנקרא PEG. בדיקות מעבדה קפדניות הראו שהחלקיקים המצופים הללו נשארו יציבים בגודל, במטען ובתכולת החלבון במשך כמעט חודש, מה שמרמז שהם יכולים לספק שחרור קבוע ועדין של החלבונים המועילים במקום פרץ קצר־מועד.

מעקב אחר בטיחות בדם ובמוח

כדי להעריך בטיחות, החוקרים עקבו אחרי החזירים במשך שלושה שבועות. הם בדקו באופן חוזר דגימות דם ונוזל שדרתי, כשהם שמים דגש מיוחד על חלבון C-מגיב, מדד כללי לדלקת. רוב בדיקות הדם ומדדי האיברים נשארו בטווחים נורמליים או הראו שינויים קצרים ומבודדים שאינם קשורים בצורה ברורה לטיפול. חזיר אחד מקבוצת התאים מהשומן מת במהלך ההתאוששות מההרדמה, אך בדיקה פתולוגית מפורטת לא קשרה זאת לתאים או לננו-חלקיקים. באופן מעניין, רמות חלבון C-מגיב נטו לרדת לאחר מנה הננו-חלקיקים, במיוחד בקבוצות שקיבלו תאי גזע, רמז שהשילוב עשוי להפחית דלקת במקום להגביר אותה. סריקות תהודה מגנטית של עמוד השדרה שנעשו לפני, במהלך ואחרי ההליכי הזרקה לא הראו נזק מבני או שינויים מדאיגים באף קבוצה.

לאן נודדים התאים המושתלים

שאלה מרכזית נוספת הייתה לאן תאי הגזע האנושיים נעים ברגע משחררים אותם לתוך נוזל השדרה. למעקב אחרי התאים, המדענים תייגו את התאים בחלקיקי ברזל זעירים המופיעים ככתמים כהים בסריקות MRI וניתנים לגילוי בצביעות רקמה מיוחדות. הדמיה בזמן ההזרקה חשפה אותות ברורים בתעלת השדרה מעל מקום הכניסה, מה שאישר שהתאים אכן נמסרו לחלל הנוזלי. בחינות רקמות מאוחרות יותר הראו משקעים של ברזל סביב המשטחים החיצוניים של חוט השדרה והמוח, במיוחד בסמוך לחללים ממלאי נוזל, אך לא עמוק בתוך רקמת העצב עצמה. תבנית זו מרמזת שהתאים נשארים במרחבים שרחוצי נוזל השדרה ומשפיעים על תאי העצב הקרובים מבחוץ על ידי שחרור חומרים מועילים, במקום לחדור לתוך רקמת העצבים ולהחליף תאים פגועים.

מה משמעות הדבר עבור טיפולים עתידיים ב-ALS

עבודה זו אינה מוכיחה שתאי גזע וננו-חלקיקים משחררי נוירוטרופינים יכולים לעצור ALS בחולים. החזירים היו בריאים, והמחקר התמקד רק בבטיחות לטווח הקצר ולא במקומות שאליהם התאים והחלקיקים נעים. עם זאת, הממצאים מעודדים: הזרקות חוזרות לנוזל השדרה הוסבלו היטב, האיברים החיוניים נשארו ללא פגע, מדדי הדלקת נטו לרדת לאחר הטיפול, והתאים שהוכנסו הוגבלו למרחבי הנוזל סביב המוח וחוט השדרה. יחד, תוצאות אלה בונות בסיס ראשוני אך חשוב לניסויים עתידיים בחיות שמפתחות מחלה בדילאתי דומה ל-ALS ובסופו של דבר לניסויים מבוקרים בקפידה באנשים. הגישה מציעה דרך להשרות על תאי העצב המאוימים סביבה מוגנת וממושכת — אפשרות להפוך את מערכות התיקון של הגוף לבעלי ברית חזקים בנאבק נגד ניוון עצבי.

ציטוט: Sinderewicz, E., Dąbkowska, M., Sarnowska, A. et al. Safety and biodistribution of intrathecal administration of mesenchymal stem cells (MSCs) and neurotrophin-releasing nanoparticles in a porcine CSF-guided delivery model for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) drug discovery. Sci Rep 16, 11216 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40196-0

מילות מפתח: ניוון צידי מוחי שרירי (ALS), תאי גזע מזנכימליים, נוירוטרופינים, העברת תרופות בננו-חלקיקים, טיפול תוך-שדרתי