עד 2050 מספר חולי האלצהיימר צפוי להגיע לכ-135 מיליון איש. הצורך בטיפול יעיל הולך וגובר, אולם על אף הידיעה שהמחלה קשורה בתפקוד לקוי של המיטוכונדריה, חקר התרופות עדיין לא התמקד בתחום זה. כעת, חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב מציעים גישה חדשנית לטיפול במחלה, על ידי מיקוד בחלבון VDAC1 המהווה שומר הסף של המיטוכונדריה ושולט על חילוף החומרים.
מחלת האלצהיימר מאופיינת בפגיעה חמורה בזיכרון, בליקויים קוגניטיביים ומשפיעה כיום על כ-50 מיליון אנשים ברחבי העולם. כ-10 מיליון אבחנות חדשות מתקבלות מדי שנה, והנתון הזה יגיע לכדי יותר מ-135 מיליון עד 2050.
ראיות משמעותיות הצביעו על פגיעה במנגנון חילוף החומרים בחולי אלצהיימר המתפתח כמה עשורים לפני הופעת דמנציה והידרדרות בתפקוד הקוגניטיבי. לפחות 25% מהגלוקוז בגוף משמש לשמירה על קצב חילוף החומרים הבסיסי של המוח, אולם בקרב חולי אלצהיימר, קצב זה מופחת מאוד.
חילוף חומרים מופחת נוצר כתוצאה מהפרעה בתפקוד המיטוכונדריה האחראית על ייצור מרבית האנרגיה בתא, אולם מעורבת גם בתמותת התא, בדלקת ובתגובה חיסונית. אי לכך, מדענים מהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב בהובלתה של פרופ' ורדה שושן-ברמץ בשיתוף פרופ' שירה כנפו, פרופ' אלון מונסונגו מהפקולטה למדעי הבריאות ופרופ' נוגה ורדי מאוניברסיטת פנסילבניה, חקרו את התפקוד הלקוי של המיטוכונדריה במחלת האלצהיימר במודל עכבר ובחנו טיפול אפשרי.
פרופ' ורדה שושן-ברמץ | צילום: דני מכליסהמחקר התמקד בחלבון VDAC1 המבקר את פעילות המיטוכונדריה ושולט על חיי התא ומותו. מחקריה של פרופ' ורדה שושן-ברמץ בעבר הצביעו על כך שעליה בכמות החלבון VDAC1 בתא מביאה להתארגנותו במבנה שמרכזו תעלה גדולה ודרכה יוצאים חלבונים הגורמים לתמותת התא ודנ”א מיטוכונדריאלי המביא להתפתחות דלקת.
יתרה מכך, פרופ' ורדה שושן-ברמץ הראתה עליה בכמות VDAC1 במחלות לב, מעיים (קוליטיס), מחלות אוטאימיניות כמו זאבת ואחרות. כאן הראו החוקרים שהחלבון מיוצר בכמות עצומה גם במוח של עכבר עם אלצהיימר ומתרכז בתאי העצב סביב הפלק, תאים המראים ירידה בפעילות המטבולית ובחלבונים הקשורים בפעילות העצבית.
כמענה לכל אלו, במעבדתה של פרופ' שושן-ברמץ פותחה מולקולה קטנה, VBIT-4, הנקשרת לחלבון VDAC1 ומונעת את ההתארגנות שלו לתעלה הגדולה ועל כן מונעת את השינויים הקשורים באלצהיימר. המולקולה מונעת סימפטומים כגון מוות של תאי עצב, דלקת, חוסר תפקוד מטבולי וכן את הפגיעה בתאי מוח אחרים (כמו האסטרוציטים והמיקרוגליה החשובים לתפקוד תקין של המוח). יתר על כן, הטיפול גם הצליח למנוע ירידה במיומנויות קוגניטיביות כמו למידה וזיכרון.
תרשים המתאר את השינויים הפתופיזיולוגיים של מחלת האלצהיימר אשר מולקולת VBIT-4 מונעת על ידי קישורה לחלבון VDAC1"המולקולה שפיתחנו מציגה גישה חדשנית לטיפול במחלת האלצהיימר ואף יכולה לשמש כטיפול מונע", ציינה החוקרת הראשית פרופ' ורדה שושן-ברמץ." מעניין לציין שהגנה מפני הפתולוגיה של אלצהיימר התקבלה ע"י המולקולה החדשה ללא הפחתה משמעותית של כמות הפלאקים המצטברים במוח החולים ונחשבים כגורמים העיקריים לאלצהיימר."
ממצאים אלה יחד עם הנתונים המצביעים על כשלון של מאות ניסויים קליניים המתבססים על הפחתת כמות הפלקים, מנוגדים להשערה הגורסת שחלבונים אלה הם הגורם העיקרי למחלה. במחקר זה מוצגים גורמים אחרים כאתר מטרה כמו שיפור חילוף החומרים, מניעת תמותת תאים ודלקת, שעשויים לשנות את הדעה הרווחת עד כה לגבי הגורם הראשוני לאלצהיימר.
מחקר זה (מס' 974/19) נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע, ובמענק מהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב (NIBN).
קבוצת המחקר כללה את ד"ר אנה קוזמין-שטיינפר, ד"ר אנקיט ורמה, ד"ר עדנה נהון-קריסטל, סטודנטים ובתר-דוקטורנטים ממעבדתה של פרופ' ורדה שושן-ברמץ, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
