צילום: דניאל חנוך
סיריל פייבה, עיתונאי צרפתי פורה ועורך ראשי של מגזין האינטרנט המקוון Netizen, שרטט כבר לפני כעשור את קווי המתאר של טכנולוגיית OC, "איבר על שבב" (Organ-on-a-chip) ככלי מחקרי המדמה פעילות פיזיולוגיות של איבר או שילוב של כמה איברים, תוך התייחסות שלו גם לתופעת ה-Body Hacking - מגמה הולכת וגדלה לדבריו של "מודיפיקציה מרצון של הגוף על-ידי הוספת רכיבים מלאכותיים".
עתה, מחקר חדש בהובלת פרופ` יעקב נחמיאס, ראש המרכז לביו-הנדסה באוניברסיטה העברית ומייסד חברת טישו דינאמיקס שפורסם בכתב העת היוקרתי Science Translational Medicine, חושף הלכה למעשה את הטכנולוגיה פורצת הדרך בתחום "איבר על שבב", כשהציגו מערכת כליה על שבב שמכילה סנסורים זעירים המדווחים על ההשפעה הישירה של תרופות על הרקמה האנושית.
כידוע, פיתוח תרופות והבאתן לשוק הוא תהליך ארוך, רצוף מכשולים ויקר. בממוצע פיתוח של תרופה אחת עולה לתעשייה הפרמצבטית כ-2.6 מיליארד דולר ולוקח כ-12 שנים להביאה לשוק. אחת הבעיות העיקריות בתחום, היא חוסר היכולת לצפות התנהגות של תרופה בבני אדם מניסויים בעכברים וחולדות. לחיות מעבדה יש גנטיקה ופיזיולוגיה שונה מבני אדם ולכן תרופות שיעילות בעכברים נכשלות שוב ושוב בניסויים קליניים.
טכנולוגית איבר על שבב נועדה להחליף ניסויים בבעלי חיים ברקמות אנושיות. אולם, למרות שמערכות כאלה כבר בשוק כ-30 שנה, עדיין לא הוכח שניתן באמצעותן לקצר בצורה משמעותית את הדרך לפיתוח תרופה.
צילום: דניאל חנוךפריצת הדרך של פרופ` נחמיאס היא בשילוב של חיישנים זעירים המוטבעים ברקמה האנושית ומאפשרים למדוד בזמן אמת את קצב חילוף החומרים ברקמות כמו כבד, כליות ולב. המדידות המדויקות אפשרו לצוות של האוניברסיטה העברית לדלות מידע מהימן בזמן אמת על מנגנון הפעולה של תרופות וכימיקלים שונים בכליות.
באמצעות הטכנולוגיה החדשה גילו פרופ` נחמיאס והדוקטורנט אהרון כהן מנגנון חדש לרעילות של אחת התרופות הנפוצות בטיפולים כימותרפיים (cisplatin) שגורמת נזק כלייתי ביותר מ-30% מהחולים המטופלים בה.
"המערכת שלנו הראתה שציספלאטין מפריע למעבר הסוכר בכליות ולכן גורם להצטברות שומנים ונזק. סריקה מהירה הראתה שאמפאגליפלוזין (empagliflozin) תרופה שמונעת ספיגת סוכר בכליות מונעת את הנזק והופכת את הטיפול הכימותרפי לבטוח יותר״, אמר פרופ׳ נחמיאס.
ציספלאטין, תרופה המבוססת פלטינה, נמצאת בשימוש כבר למעלה מ-40 שנה ועדיין נחשבת לאחת מהתרופות הנפוצות ביותר לשימוש בטיפולים כימותרפיים, עבור מטופלים עם סרטן השחלות, הקיבה, הריאות, ראש או צוואר, כיס השתן וסרטן האשכים. הנזק הכלייתי שגורם השימוש בציספלאטין מגביל את השימוש בה לימים אחדים בלבד בכל טיפול כימותרפי.
צילום: קובי נחמיאס הגילוי של פרופ` נחמיאס הוביל אותו ביחד עם חברת טישו דינאמיקס שמסחרה את הטכנולוגיה למחקר קליני רטרוספקטיבי של 247 חולים בבית בחולים הדסה, שאישש את תוצאות המחקר. ״למעשה, כמעט לא נמדדה פגיעה כלייתית בחולי סרטן שנטלו את הקומבינציה התרופתית שלנו״, מציין פרופ׳ נחמיאס.
למעשה, זוהי הפעם הראשונה שחוקרים משתמשים בטכנולוגיה של איבר על שבב בשביל לפתח תרופה מהשלב הראשוני ועד לניסוי קליני ללא שימוש בחיות מעבדה.
פרופ` נחמיאס "הטכנולוגיה פורצת הדרך הזאת יכולה לא רק לקצר את זמן הגעת תרופות חיוניות למדף, אלא גם לייתר חלק גדול מהניסויים בחיות מעבדה, מה שיחסוך כסף, זמן וסבל רב. חברת טישו דינאמיקס שהקמנו לאחרונה ממשיכה לפתח כלים חדשניים לפיתוח תרופות, וכבר מתקדמת עם הקומבינציה התרופתית החדשה לסרטן לניסוי קליני ואישור רגולטורי".