מתי יהיה חיסון לנגיף הקורונה? ארבעה תרחישים

מתי יהיה חיסון לנגיף הקורונה? ארבעה תרחישים

אי אפשר לדבר על החזרה העתידית לשגרה שלאחר הנגיף, בלי להזכיר את החיסון המיוחל – זה שמובטח לנו כבר מתחילת השנה שיגיע בחודשים הקרובים. או עד סוף השנה. או בתחילת השנה הבאה. או בסופה. או אף פעם בכלל.

בקיצור, כולם מדברים על חיסון, אף אחד לא מדבר על אסטרטגיה. זה לא מפתיע. קשה מאד לחזות מתי (והאם) נצליח למצוא חיסון למחלה קיימת. על אחת כמה וכמה קשה יותר לדבר על מחלה חדשה, שאיננו מבינים עדיין היטב כיצד פועל הנגיף שגורם לה. ובכל זאת, עתידנים אמורים להיות מומחים לחקר עתידים, במיוחד במצבים של חוסר-ודאות קיצוני. לכן, ברשומה זו אני רוצה קודם כל לתאר את הדרך בה מפותחים חיסונים בימים כהרגלם, ולהתבסס על המידע כדי לבנות שני תרחישים – אופטימי ופסימי – לפיתוח החיסון. שני התרחישים מתבססים על הערכות שהוצגו במאמר הדעה המרשים של סטיוארט א. תומפסון בניו-יורק טיימס בסוף אפריל[1].

אחרון חביב, בסוף הרשומה אסקור שני תרחישי קיצון נוספים, האחד לטובה והאחד לרעה.

המסע בדרך לחיסון

הרעיון מאחורי חיסונים מאד פשוט: אנו רוצים לגרום לגוף לפתח נוגדנים כנגד אבני-בניין מסוימות של הנגיף. בדרך זו, ברגע שהנגיף יחדור לגופו של המחוסן, הוא ייתקל בנוגדנים שכבר קיימים בזרם הדם ורק מחכים להיצמד אליו ולנטרל אותו, או לפחות במערכת חיסון שכבר מכירה אותו ויכולה לזנק לפעולה ולפתח נוגדנים כנגדו תוך זמן קצר מאד.

פשוט, נכון? עקרונית, כן. אלא שכמו שתמיד קורה בביולוגיה, יש שפע של אתגרים בדרך למימוש. אנחנו צריכים להבין איזה מאבני-הבניין שמרכיבות את הנגיף מעוררות את התגובה החיסונית היעילה ביותר של הגוף. צריך למצוא את הדרך הנכונה להזריק את אבן-הבניין הזו לגוף מבלי שתיהרס תוך דקות בזרם הדם, וכך הגוף לא יספיק לפתח נגדה תגובה חיסונית. וכמובן, צריך לוודא שהחיסון עצמו לא יזיק לגוף בדרך כלשהי. ואלו רק כמה מהבעיות עמן צריכים מפתחי החיסונים להתמודד.

כל הבעיות האלו – ורבות אחרות – מביאות לכך שלחיסון הממוצע שמפותח במעבדה יש סיכוי של 6 אחוזים בלבד להגיע לשוק בסופו של דבר[2]. וזה עוד במצב בו אנו מבינים לרוב את המחלה שהוא נועד למנוע – מה שבמפורש אינו המצב עם נגיף הקורונה החדש. פיתוח חיסונים היה ועודנו מבצע קשה, מייגע ובעיקר ארוך. הזמן הנדרש לפיתוח חיסון ממוצע הוא 10.7 שנים. החיסון שפותח בזמן הקצר ביותר אי-פעם היה החיסון לאבולה, שהגיע לשוק תוך חמש שנים בלבד[3].

התהליך אורך זמן רב כל-כך מכיוון שהוא מחולק למספר שלבים:

שלב המחקר האקדמי

חוקרים במעבדות מציעים רעיונות לחיסונים אפשריים, בוחנים אותם על מודלים ממוחשבים ועל בעלי-חיים, ובוחרים את החומר המוצלח ביותר אותו ישלחו לניסויים קליניים בבני-אדם. שלב זה יכול לקחת שנים ארוכות, אבל יש לנו מזל עם וירוס הקורונה החדש: הוא דומה מאד לווירוס ה- SARS המקורי שהתפשט באסיה לפני כמעט עשרים שנים[4], ולכן יש לנו הבנה טובה יותר של המבנה שלו מאשר אם היה מדובר בווירוס חדש לגמרי. ומה שיותר חשוב, חברות התרופות והממשלות אינן מחכות למדענים שיגבשו תיאוריה מוצלחת שמתארת את דרך ההדבקה של הנגיף, וקיימים לפחות 112 חיסונים (נכון לרגע פרסום הרשומה) שנמצאים בתהליך פיתוח – וקרוב לוודאי שרובם המכריע ייכשלו מכיוון שלא עברו את תהליך הבדיקה הקפדני המקדים שבמעבדה[5]. אבל אם אפילו אחד יצליח – זכינו.

מכל הסיבות האלו, נקבע ששלב המחקר האקדמי עבור נגיף הקורונה החדש אינו עומד לקחת זמן כלל.

השלב הפרה-קליני

בשלב זה מוקדש מפעל קטן לייצור כמויות גדולות מספיק של החיסון עבור הניסויים הקליניים. התהליך אורך שנתיים וחצי בערך, אבל אפשר לזרז אותו בשנה בערך באמצעות פתיחה במחקרים הקליניים ברגע שיש מספיק חיסונים בשביל השלב הראשון.

בתרחיש האופטימי, אם כך, נקבע שמשך השלב הפרה-קליני יהיה שנה אחת בלבד. בתרחיש הפסימי, שנתיים וחצי.

שלושת שלבי המחקרים הקליניים

מחקרים קליניים מחולקים לשלושה שלבים. בשלב הראשון נבחנת בטיחות הנגיף על מספר קטן של נבדקים – לא יותר מכמה עשרות. בשלב השני, נבדקת היעילות של הנגיף על כמה מאות נבדקים. ובשלב השלישי – על אלפים. בין כל שלב מפרידים מספר חודשים, במהלכם עוברים החוקרים על התוצאות ומבקשים מהרשויות אישור להתקדם לשלבים הבאים. ביחד, שלושת השלבים אורכים כמעט ארבע שנים באופן רגיל.

החדשות הטובות הן שקיימת נכונות מצד הרשויות לשקול ביצוע ניסויים קליניים חופפים: לבדוק את הבטיחות והיעילות על אותם נבדקים, למשל, ובאותו הזמן. זה יכול לקרות, אבל כדאי לקחת בחשבון שיש סיבה טובה לכך שאנו בוחנים את הבטיחות של חיסונים, מכיוון שחיסונים ניסיוניים מן העבר יכלו להביא דווקא לתוצאה ההפוכה, ולהפוך את המחלה לקטלנית יותר[6]. כך שכן – צריך עדיין להקפיד על בטיחות, וכל דילוג על שלבים עלול להוביל לנזק ארוך-טווח. ואם זה לא מספיק, הרי שמכיוון שאיננו יכולים להדביק מתנדבים במכוון בנגיף, הרי שהניסויים יצטרכו להתקיים על אנשים באיזורים בהם הנגיף עדיין מתפשט. אם המגיפה תדעך בחודשים הקרובים, הרי שגם הניסויים הקליניים יתנהלו יותר באיטיות.

אפילו בתרחיש האופטימי ביותר, קיום כל שלושת השלבים ייקח עדיין כמעט שנה – וזו, כאמור, מהירות מסחררת ביחס למצב עד כה. הצד החיובי הוא שמהרגע שחיסון מסוים יוכיח את יעילותו ובטיחותו בשלב הראשון והשני, ייתכן שהוא יינתן מיד לאוכלוסיות בסיכון הגבוה ביותר: לצוותים שאמורים לטפל בחולים, ואולי גם לקשישים.

בתרחיש הפסימי, השלבים עדיין יקוצרו, אבל הקושי במציאת נבדקים בסביבות הנכונות בהן הנגיף עדיין מתפשט יוביל לכך שהם יארכו שנתיים שלמות.

שלב בניית המפעלים

סיימנו את השלב השלישי בהצלחה, ויש לנו חיסון. הידד! אבל עכשיו צריך לייצר כמה מאות-מיליוני – ואולי מיליארדי – מנות. זוהי מטלה לא קלה. צריך לבנות מפעלים שלמים שיוקדשו במיוחד לייצור החיסון – מטלה שאורכת בסביבות החמש שנים בדרך-כלל. אלא מה? פילנתרופים כמו ביל גייטס התחילו להשקיע בהקמת מפעלים שכאלו כבר היום, על מנת שיהיו מוכנים ברגע בו נגלה את החיסון המוצלח[7]. זה עולה להם הרבה מאד כסף – מיליארדי דולרים, ליתר דיוק – אבל התוצאה תהיה שהמפעלים הללו יהיו מוכנים לייצור המוני כבר ב- 2023. כלומר, עוד שנתיים בערך מהיום.

שלב הייצור

לא קל לייצר חיסונים. את החיסונים לשפעת, למשל, עדיין מגדלים בביצי תרנגולות[8]. חיסונים אחרים מפיקים מנגיפים שמגדלים באופן מבוקר, על תרביות תאים אנושיים, ושצריכים להדביק את התאים ולהתרבות – תהליכים שדורשים זמן. וכל זה קורה במפעלים באופן מבוקר ביותר, כאשר כל טעות או זיהום יכולים לגרום לכך שכל המפעל יושבת לתקופה ארוכה.

החיסון עשוי להיות מוצלח בצורה לא-רגילה. הוא עשוי להיות המתנה הגדולה ביותר שניתנה לאנושות מאז התנ"ך של מפלצת הספגטי המעופפת. אבל כל זה לא משנה דבר כשמגיעים לשלב הייצור. לפי הערכת הניו-יורק טיימס, ייצור החיסון בכמויות הנדרשות ייקח שנתיים בערך בהינתן הטכנולוגיות הקיימות.

שלב קבלת האישורים

והנה הגענו לשלב שכולם אוהבים לשנוא, בו החיסון כבר עבר את כל שלבי הניסויים הקליניים, מתחיל להיות מיוצר בכמויות ענק במפעלים שכבר קיימים ורק מחכים לו… ורק מנהל התרופות והמזון האמריקני – ה- FDA הידוע לשמצה – מבקש עוד כמה חודשים כדי לעבור על כל תוצאות הניסויים ולוודא שהכל כשר. וזה דווקא מאד הגיוני וראוי. אפשר לקצר את שלבי הניסויים הקליניים. אפשר לזרז את כל התהליך. הכל מקובל. אבל לא ייתכן שמיליוני אנשים יקבלו חיסון שלא עבר בדיקה קפדנית קודם מצד הרשויות, כדי לוודא שלא יזיק לאנשים עליהם הוא אמור להגן.

קבלת האישור מה- FDA דורשת בסביבות השנה, אבל במצב הקיים הרשות בוודאי תלחץ על הגז ותקצר את זמן הבדיקה לחצי-שנה בלבד, גם בתרחיש האופטימי וגם בפסימי. למה לא פחות מזה? כי היא עומדת להיות בלחץ לא-רגיל, כש- 112 מפתחי חיסונים דורשים ממנה לבחון את החיסון שלהם.

סיכום עד כה

נפתח בחדשות הטובות: גם בתרחיש האופטימי וגם בפסימי, בהחלט ייתכן שכבר ב- 2021 נזכה לראות חיסונים ראשוניים שיוענקו לאלפי רופאים ואחיות שיעבדו בכל מדינה ישירות עם חולי קורונה. אולי סבא וסבתא יקבלו את אותו החיסון בסוף 2021, או במהלך 2022. הסיבה היא שאוכלוסיות בסיכון יזכו לקבל את החיסון לפני כולם – ואולי הרבה לפני כולם. ילדים באפריקה, לעומת זאת, יצטרכו לחכות עוד כמה שנים לפני שיוכלו ליהנות מהחיסון בעצמם.

בתרחיש האופטימי, יידרשו ארבע וחצי שנים בערך עד שיהיו מספיק מנות חיסון בעולם כדי שכל אדם יזכה לקבל אחת. בתרחיש הפסימי, נראה את החיסון רק בעוד שבע שנים, בשנת 2028, בעיקר בשל קשיים בפתיחת ובתפעול יותר ממאה מפעלים שאמורים להפיק כמויות קטנות של חיסונים עבור הניסויים הקליניים.

אלא ששני התרחישים האלו אינם מתייחסים לשני 'קלפים פרועים' – שתי אפשרויות יוצאות-דופן שעשויות עדיין להתממש. הראשונה היא שאיננו מצליחים ליצור חיסון עבור הנגיף. השנייה היא שנשתמש בשיטה חדשה ליצירת חיסונים שמעולם לא נוסתה בהצלחה בעבר – אבל יכולה לקצר את הזמנים באופן משמעותי.

תרחיש קיצון פסימי: אין חיסון

בתרחיש הקיצון הפסימי ביותר, אנחנו פשוט לא מצליחים ליצור חיסון עבור הנגיף בעשור הקרוב. נודה באמת: זו לא תהיה הפתעה גדולה עד כדי כך. בכל זאת, מדובר בנגיף חדש (למרות הדמיון הגנטי שלו ל- SARS) ובמחלה בה לא נתקלנו מעולם. כדאי גם לשמור על צניעות ולזכור שלא קיים עדיין חיסון משום סוג שהוא לנגיפי הקורונה, ושקיימות מחלות רבות עבורן לא פיתחנו חיסון יעיל עד כה. זה עלול לקרות גם במקרה של נגיף הקורונה החדש.

האם התרחיש הזה סביר? בנקודה זו קופץ העתידן המתלהב שבי, זה שמאמין בטכנולוגיות המחר וברפואה האקספוננציאלית, וצועק שאין סיכוי שעם כל הכלים המדהימים שהמדע המודרני מעניק לנו, לא נמצא חיסון למחלה הזו. אלא שמיד שופך עליו מים קרים הביולוג, שבילה שנים ארוכות במעבדות המחקר, ויודע היטב כמה גדולים עדיין הפערים בידע שלנו בכל מה שקשור לביולוגיה ולרפואה. האמת המרה היא שקיים סיכוי ממשי מאד שפשוט לא נמצא חיסון בעשור הקרוב. אין לי דרך להעריך את הסיכוי הזה, מכיוון ששוב – וירוס חדש, מחלה חדשה וכו' – אבל חשוב שנדע שהוא קיים.

תרחיש קיצון אופטימי: חיסוני mRNA

זה הזמן להזכיר את התפישה החדשה בתחום החיסונים: זו של חיסוני ה- mRNA. החיסונים הללו אינם נסמכים על הזרקת אבני-הבניין של הווירוס לתוך הגוף, אלא על הזרקת החומר הגנטי שלו. אותו חומר גנטי אמור לחדור לתוך התאים בגוף, ולגרום להם לייצר – באופן זמני ובטיחותי – את אבני-הבניין של הווירוס, שישוחררו לזרם הדם ויגרמו לגוף לפתח חסינות.

למה השיטה הזו חשובה כל-כך? בעיקר מכיוון שהיא אינה דורשת מפעלים שיגדלו את הנגיף – מטלה שדורשת הרבה זמן, כסף ופיקוח – אלא יכולה להתבצע באופן יעיל וזול יותר, באמצעות יצירה במעבדה של חלקים מהקוד הגנטי של הנגיף. באופן עקרוני, כל מעבדה ביולוגית בעולם תוכל להפוך למפעל זעיר לייצור חיסונים.

הבעיה היא שלמרות ההתלהבות הגדולה מהטכנולוגיה החדשה-ישנה הזו, מעולם לא אושר חיסון mRNA לשימוש. חברת Moderna מנסה בימים אלו לפתח חיסון שכזה, ואפילו התחילה לערוך ניסויים קליניים, אבל קיימת ספקנות רבה לגבי התוצאות ששחררה בינתיים[9]. ובכל זאת, מותר לקוות.

אם חיסוני ה- mRNA באמת יצליחו, הרי שמשך הייצור של כמויות גדולות של החיסון – שאמור לקחת שנתיים – יקוצר לחודשים ספורים בלבד. גם השלב הפרה-קליני יקוצר לחודשים ספורים. אחרון חביב, אפשר יהיה לבזר את הייצור ממפעלי-ענק למעבדות פרטיות קטנות יותר. השלבים הארוכים ביותר יהיו שלבי הניסויים והאישורים, ואם נאחד את כל השלבים האחרים נקבל תחזית של שנתיים בערך עד להפקת חיסון שיוכל להגיע לכולם.

סיכום אמיתי

אם אתם קוראים חדשות, אתם בוודאי נחשפים כל בוקר להודעה חדשה על "חיסון מבטיח שפותח על-ידי מעבדה נחשבת!"

אז איפה הם, כל החיסונים המבטיחים ההם?

במקרה הטוב ביותר, הם נכנסים רק עכשיו לשלבי הניסויים הקליניים. ורק מעטים מאד מתוכם באמת יממשו את ההבטחה הגדולה שהעיתונות – וגופי ה- PR של המעבדות והחברות – ייחסו להם.

אני מקווה שהרשומה הזו מסייעת לחשוב באופן יותר שקול ורציני על נושא החיסונים. כמו כולם, גם אני הייתי רוצה לראות את החיסון לנגיף מופיע מחר בבוקר. ובאמת יש סיכוי שעד סוף השנה יהיה לנו כבר חיסון ראשוני שיתחיל להינתן לאנשי הרפואה. אבל צריך להיות ריאליים ולהבין מה מגבלות המדע והטכנולוגיה שברשותנו היום. אפילו בתרחיש הקיצון האופטימי ביותר, אזרחי העולם בכללותם לא ייהנו מחיסון מהנגיף לפני שיעברו עוד שנתיים ארוכות.

ונודה באמת: עד אותו זמן, כולם כבר עשויים להיות מחוסנים באופן טבעי.


 

[1] https://www.nytimes.com/interactive/2020/04/30/opinion/coronavirus-covid-vaccine.html

[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3603987

[3] https://www.statnews.com/2020/01/07/inside-story-scientists-produced-world-first-ebola-vaccine/

[4] https://msphere.asm.org/content/5/2/e00203-20

[5] https://www.bioworld.com/COVID19products#vac

[6] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19022319/

[7] https://www.nytimes.com/2020/04/17/technology/bill-gates-virus-conspiracy-theories.html

[8] https://www.statnews.com/2020/05/19/vaccine-experts-say-moderna-didnt-produce-data-critical-to-assessing-covid-19-vaccine/

[9] https://www.statnews.com/2020/05/19/vaccine-experts-say-moderna-didnt-produce-data-critical-to-assessing-covid-19-vaccine/

החיסון לדלקת פרקים: תאים מהונדסים שנלחמים במחלה בתוך הגוף

החיסון לדלקת פרקים: תאים מהונדסים שנלחמים במחלה בתוך הגוף

שמעתם על מכוניות אוטונומיות, זה ברור. כולם שמעו עליהן. אבל מה לגבי "תאים אוטונומיים" שמסתובבים בגוף ונלחמים בדלקת פרקים? ההמצאה הזו מפותחת ממש עכשיו, במעבדות מחקר באמריקה שם יצרו סוג חדש של תאים מתוכנתים, שזכו לכינוי "תאי סמארט" – שזה ראשי תיבות באנגלית ל- "תאי גזע משופרים לטיפול שיקומי אוטונומי". התאים הללו אמורים להיות מסוגלים להגן על הסחוס המתדלדל באמצעות הפרשת סחוס חדש במקום הפגיעה, ובנוסף לזאת – מפרישים גם חומר אנטי-דלקתי שמגן על המפרקים מנזקי דלקת הפרקים. וכל זאת, בזמן שהם נשארים בגוף לאורך זמן וממשיכים להגן עליו מדלקות בפרקים.

arthritis.jpg

דלקת פרקים, לא עלינו. אבל על מספיק אנשים – 23 אחוזים מהאוכלוסייה הבוגרת בארצות הברית. מקור: פליקר

"מטרתנו היא לארוז את תאי הגזע המתוכנתים כחיסון לדלקת פרקים, שיספק חומר אנטי-דלקתי למפרק המודלק, אבל רק כאשר יש בכך צורך." אמר פרשיד גוילק, פרופסור לאורתופדיה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת וושינגטון. "כדי לעשות זאת, היינו צריכים ליצור תא חכם."

וזה בדיוק מה שעשו. החוקרים לקחו תאי עור מזנבותיהם של עכברים, וגרמו לתאים 'לחזור אחורנית בזמן' ולהפוך לתאי גזע. הם תכנתו מחדש את התאים באמצעות כלי חדשני להנדסה גנטית הידוע בשם CRISPR, והחדירו לתוכם גן שמופעל בכל פעם שהתאים חשים בדלקת מסביבם. ברגע שהגן מופעל, התאים המתוכנתים היו אמורים לשחרר חומר ביולוגי שישכך את הדלקת באזור.

רוב התרופות המשמשות כיום לטיפול בדלקת הפרקים, מתמקדות בסיכול ממוקד של מולקולה מסוימת – TNF- אלפא – הקיימת באזור הדלקת ומתגברת אותה. הבעיה היא שהתרופות הללו ניתנות באופן סיסטמטי – כלומר, הן נלקחות לרוב בצורה של כדור, ולכן רק חלק קטן מהכמות הנלקחת מגיעה למפרקים. כתוצאה מכך, התרופות פוגמות בפעילותה של מערכת החיסון בכל הגוף, וחושפות את החולה לזיהומים.

לאחר שתכנתו מחדש את תאי הגזע, החוקרים העניקו להם מספר ימים במהלכם התמיינו התאים לתאי סחוס וייצרו רקמת סחוס חדשה. ולא זאת בלבד, אלא שהחוקרים גילו שהתאים המתוכנתים מוגנים מפני דלקת.

כל זה טוב ויפה, אבל חשוב לזכור שיש עוד דרך ארוכה מאד מהדגמת היכולות של התאים במעבדה, ועד ליישומם בגוף האנושי. החוקרים מתחילים עכשיו לבחון את התאים המהונדסים בעכברים הלוקים בדלקת פרקים, אך גם אם יראו תוצאות חיוביות, יעבור לפחות עוד עשור (וזו הערכה נדיבה) לפני שיפותח חיסון לדלקת הפרקים האנושית.

אבל בואו נבין לרגע מה המשמעות של פיתוח שכזה.

התקדמות הביולוגיה

קודם כל, הרשו לי להביע התלהבות כמי שעשה את התואר השני והשלישי שלו במעבדות ביו-רפואיות. אני לא מתלהב רק מהפיתוח החדש (למרות שיש לו באמת פוטנציאל גדול), אלא מהעובדה שכדי לגרום לו לקרות עשו החוקרים שימוש בשתי טכנולוגיות שכשאני התחלתי את הדוקטורט שלי, נראו כחלום או כמדע בדיוני לביולוגים מסביב לעולם. הרעיון לקחת תאים בוגרים בגוף ולהפוך אותם לתאי גזע, היה פנטזיה שרק בסוף העשור הראשון לשנות האלפיים הפך למציאות. היכולות ש- CRISPR מספקת לנו בהנדסה גנטית יעילה ופשוטה לביצוע, היו כאלו שאפשר היה רק לחלום עליהן עד לפני חמש שנים בערך. (ראו עוד כמה דוגמאות להתקדמות הרפואה והביו-טכנולוגיה, בקישור הזה ו- הזה בבלוג)

העובדה הזו – שהביולוגיה ממשיכה להתקדם בקצב מהיר, ושתוך עשר שנים השתנו לגמרי השיטות בהן משתמשים חוקרים במעבדות והפכו ליעילות ולמשוכללות יותר – קריטית להבנתנו את עתיד הביולוגיה והרפואה. המשמעות האמיתית של הרשומה הזו אינה לשווק סוג חדש של תאים מהונדסים. אלו ייכשלו בניסויים קליניים בסבירות גבוהה, כפי שקורה לרוב התרופות הפוטנציאליות המפותחות במעבדות המחקר. אבל התקדמות השיטות עצמן מוודאת שפיתוחים דומים ימשיכו להגיח מהמעבדות – ובמוקדם או במאוחר יצליחו כמה מהם ויגיעו לשימוש ברפואה המודרנית.

ואז מה?

חיסונים – להכל

כאמור, עוד ארוכה הדרך עד לפיתוח תאים מתוכנתים המסוגלים לשחות בזרם הדם, לשקם סחוס במקומות הנדרשים ולעצור את דלקת הפרקים עוד כשהיא מתחילה.

אבל התחלנו כבר לפסוע בדרך הזו. לאן היא תוביל אותנו?

ראשית, מדובר בטיפול למניעת הזדקנות. חד וחלק. דלקות פרקים פוגעות אמנם בכל האוכלוסייה (יותר מעשרים אחוזים מהמבוגרים בארצות הברית לוקים בסוג כלשהו של דלקת פרקים), אך הסיכוי לפתח דלקת פרקים עולה עם הגיל. אם נצליח לפתח חיסון כנגד דלקת פרקים, הרי שיהיה מדובר למעשה בטיפול נגד מחלת זקנה נפוצה שימנע אותה כליל. לאחר שיוזרקו התאים לגוף הם יוכלו להמשיך להתרבות בתוכו באופן מבוקר, ולספק חיסון מתמשך מהמחלה. אולי טיפול שכזה לא יאריך את משך חיי המטופל, אבל הוא בוודאי ישפר באופן משמעותי את איכותם.

אבל למה לעצור שם?

אם הביו-טכנולוגיה תתקדם לרמה בה אנו יכולים לפתח חיסונים על בסיס תאים המסתובבים בגוף ומבצעים פעולות חשובות, הרי שנוכל גם ליצור חיסונים לטרשת עורקים – מצב בו העורקים המובילים דם ללב נחסמים – באמצעות תאים שיפרקו את החסימות מדי יום, עוד כשהן נוצרות. נוכל ליצור חיסונים מפני שבצים. וכאשר נבין טוב יותר מחלות זקנה כמו אלצהיימר, נוכל בוודאי ליצור חיסונים גם כנגדן. וכן, גם כנגד רבים מסוגי הסרטן התוקפים את הגוף.

ואם כל זה לא מספיק לכם כדי להתרגש, שימו לב לנקודה הבאה: החיסונים הקיימים כיום זולים מטבעם, גם מכיוון שהם ניתנים פעם אחת או פעמיים בלבד לאורך החיים, וגם מכיוון שרוב הממשלות מסבסדות את מתן החיסונים כדי למנוע התפרצות מחלות שיפגעו באוכלוסייה, בכח העבודה ובכלכלה. הוצאות הבריאות של הממשלות כיום אסטרונומיות, ורק עתידות לעלות בעשורים הקרובים ולהמשיך לפגוע בכלכלה. מסיבה זו, ממשלות ירצו לסבסד כל חיסון שיפותח כנגד מחלות הזקנה ויאפשר גם לאנשים בני שישים ומעלה להמשיך לעבוד ולהתקיים בכבוד.

סיכום – ואזהרה

עם כל ההתלהבות, אני מרגיש צורך לסיים עדיין בסיכום ובאזהרה: כל הטיפולים האלו עדיין אינם בנמצא. קל לנופף בידיים ולהשתפך על העתיד המרגש שצפוי לנו, אבל הוא יגיע כתוצאה מעבודתם המאומצת של אלפי חוקרים במעבדותיהם, שיצטרכו לפענח כיצד לתכנת את התאים וכיצד להימנע מבאגים בתכנות. הם יצטרכו לבחון את התאים המהונדסים על שפע של חיות מודל ולבסוף גם על נבדקים אנושיים. הם יצטרכו להבין איך להכווין את התאים בדיוק למטרה כך שלא יפעלו במקומות בהם הם עלולים לגרום לנזק, איך לשרוד בגוף לאורך זמן מבלי להתחלק יותר מדי כפי שעושים תאים סרטניים, ואיך לנטרל אותם בתוך הגוף במידה ויש בכך צורך.

בקיצור, בדרך צפויות לנו עוד מהמורות רבות וקשיים לא-פשוטים, אבל אם הטכנולוגיות ימשיכו להתקדם ולהתפתח בקצב הנוכחי, עוד נזכה לחיות בעולם עם חיסונים לרוב המחלות. ואם לא אנו, אז ילדינו.

מקור: ידיעה לעיתונות מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון

מקור לתמונת השער: אתר MedicalNewsToday.com

איך שבבי האיברים ישנו את הרפואה

איך שבבי האיברים ישנו את הרפואה

לפני כמה חודשים פתחתי בסקירה של "עשר הטכנולוגיות המפציעות של 2016", לפי דו"ח שהוציא הפורום הכלכלי העולמי בנושא. אני מודה שהתעכבתי יותר מהרגיל – בינתיים הספקתי לכסות רק חמש טכנולוגיות – אבל עדיף מאוחר מאשר לעולם לא! וכך, אני גאה להציג לכם את הטכנולוגיה המפציעה הבאה ברשימה: איברים על שבבים, או כפי שאני אוהב לקרוא להם בקיצור – "שבבי איברים".

 

שבבי איברים הופכים לסחורה חמה באקדמיה בעשור האחרון. הרעיון מטעה בפשטותו: החוקרים מנסים ליצור 'שבבים' – סביבות גידול זעירות לתאים, המחקות את התנאים הפיזיולוגיים הקיימים באיברים שונים מהגוף. חלק מהשבבים מחקים את סביבת המחיה שבריאות, בעוד שאחרים מחקים את פעילות הכליות, הכבד, ואפילו המוח. וכמובן, קיימים ניסיונות לחבר אפילו כמה מיקרו-סביבות כאלו זו לזו כדי ליצור 'אדם על שבב'.

כפי שאפשר להבין מהופעת הטכנולוגיה ברשימה היוקרתית של הפורום הכלכלי העולמי, מדובר בתחום פורץ דרך, שחוקרי הנדסה ביו-רפואית מכל העולם מעורבים בו.

אבל למה בכלל צריך את השבבים האלו?

כדי להבין את התשובה, נערוך ניסוי מחשבתי מהיר. שימו עצמכם בנעליו של חוקר שמאמין שחומר כימי מסוים יכול לטפל בהצלחה במחלה קשה. לא ניכנס למנגנון המדויק בו פועלת התרופה – בכל זאת, אתם לא רוצים לחשוף את המחקר שלכם למתחרים! – אבל נאמר רק שאתם בטוחים שיש לחומר שפיתחתם פוטנציאל גדול. אם תרצו להוציא אותו לשוק, הרי שתצטרכו קודם לבצע מבחני רעילות מתקדמים, במהלכם תנסו את החומר במינונים שונים על חיות מעבדה רבות. זהו הליך יקר. עכברי מעבדה פשוטים אמנם אינם עולים הרבה, אך במקרים רבים יש צורך להשתמש בעכברים או בחיות שהונדסו גנטית במיוחד לצרכי הניסוי. וגם את העכברים הפשוטים ביותר יש צורך לגדל ולהאכיל, וכמובן – לדאוג לבריאותם ולמנוע מהם כאב וסבל מיותרים.

המשמעות של כל הגורמים הללו היא שרק במעבדות ממומנות היטב ניתן לערוך ניסויים מעמיקים בבעלי-חיים ולבחון תרופות חדשות אפשריות. כולם מסכימים שתחום הביולוגיה והרפואה יוכל רק להרוויח ממצב בו יפותחו כלים זולים ויעילים יותר לבדיקת תרופות פוטנציאליות, ואם אפשר – רצוי שגם לא יעלו בחייהם של חיות מכל סוג שהוא.

וכאן בדיוק נכנסים שבבי האיברים. במקום לגדל עכברי מעבדה וחיות ניסוי אחרות, שבבי האיברים מספקים לכם כחוקרים את היכולת להתמקד רק באיבר אחד עליו אתם רוצים להשפיע, ולבחון כיצד מגיבים התאים הגדלים בתוך השבב, בסביבה הדומה לזו הקיימת באותו איבר בגוף האנושי. במקום להקריב מאות ואלפי עכברים כדי לקבל תוצאות משמעותיות סטטיסטית, אפשר להעמיד שורה של שבבי איברים זה לצד זה, ולקבל תשובות מכולם במהירות. ובמקום לערוך לעכברים נתיחות לאחר המוות, אפשר לבחון במיקרוסקופ ובכלים אחרים ישירות את המתרחש בתוך השבבים.

נפלא, לא?

אלא שיש עדיין בעיה אחת קטנה: השבבים האלו, בפשטות, עדיין לא עובדים.

 

טכנולוגיה בפיתוח

אולי המשפט האחרון היה הגזמה. יותר נכון לומר ששבבי האיברים מצליחים לספק תוצאות מעניינות, אבל קשה לדעת מראש האם התוצאות הללו יתאימו בדיוק לאלו שנראה במערכות מורכבות יותר, כמו בגוף האנושי השלם. כמובן, גם עכברים וחיות מעבדה אחרות אינם מושלמים לבדיקת תרופות חדשות, אבל לפחות בהם יש לנו ידע כללי בנוגע לדרך בה הם שונים מבני-אדם. ובשבבי האיברים? שם קשה הרבה יותר לדעת למה לצפות.

ניקח כדוגמה את אחת הטרגדיות הגדולות של הרפואה המודרנית: התרופה הידועה בשם תלידומיד. היא שווקה במקור בסוף שנות החמישים בגרמניה המערבית, כדרך לטפל בבחילות בוקר. שלא במפתיע, נשים הרות חטפו את התרופה מהמדפים. לרוע המזל, התרופה התגלתה כ- 'טרטוגנית' – חומר המזיק להתפתחות העובר בעודו ברחם. קרוב לעשרת אלפים תינוקות נולדו ללא גפיים, או עם גפיים קצרות במיוחד בהשפעת התלידומיד. התופעה הייתה רחבה כל-כך עד שילדים אלו זכו לשם "ילדי התלידומיד".

ילדי התלידומיד

ילדי התלידומיד

בראייה לאחור אנו יודעים שהתלידומיד לא נחקרה היטב בבעלי-חיים. בעקבות המקרה עלו הסטנדרטים רמה, ותרופה שמיועדת לנשים בהיריון נבדקת גם על נקבות הרות. אך האם שבבי האיברים היו יכולים לזהות מראש את הסכנה שבתרופה, אם היינו משתמשים בהם כדי לבדוק אותה?

התשובה כנראה שלילית. לפרודות (מולקולות) התלידומיד קיימות שני נגזרות – R ו- S. הראשונה בטוחה לגמרי, אך השנייה מזיקה לגוף העובר. מסתבר שגם אם מזריקים לדם רק את תצורת R הבטוחה, הרי שהיא יכולה לשנות את צורתה בתוך הגוף ולהפוך לנגזרת S. האם היינו רואים מהפך שכזה מתחולל גם בשבבי האיברים? כנראה שלא, מכיוון שלפחות בשלבים מוקדמים אלו, השבבים מנסים לחקות רק תת-סביבות מסוימות ומוגבלות, ולכן אינם יכולים עדיין לחקות את מלוא התנאים הקיימים בגוף האנושי.

המשמעות היא שלפחות כרגע, שבבי האיברים עדיין אינם יכולים להחליף לגמרי את חיות הניסוי, אך בוודאי אפשר להתחיל כבר היום להשתמש בהם כדי לקבל רמזים בנוגע להשפעתם של חומרים מסוימים על תאים, רקמות ואיברים – ולאשש את הרמזים האלו בניסויים בחיות מעבדה.

ומה בעתיד הרחוק?

 

משבבים למחשבים

בעתיד הרחוק, כאשר השבבים הללו ישתכללו עוד יותר, נוכל להחליף חלק הולך וגדל מחיות הניסוי בניסויים על שבבי איברים. ההחלפה תתרחש בוודאי בעיקר במקרים בהם יש צורך לבדוק תרופות שאנו מכירים היטב את השפעותיהן, אבל רוצים לוודא שלא נפלו שגיאות בתהליך הייצור. ייתכן בהחלט שמתוך סך כל בעלי-החיים המשמשים לניסויים באירופה, ניתן יהיה להחליף את 15.3 האחוזים המעורבים בניסויי בטיחות ויעילות בחיסונים, למשל.

בעשורים הקרובים, קרוב לוודאי שהתועלת הגדולה ביותר משבבי האיברים תגיע מכך שהם יורידו באופן דרמטי את עלות הניסויים הנדרשים כיום להכנסת תרופה חדשה לשוק. מכיוון שכך, מעבדות קטנות רבות מסביב לעולם יוכלו להיכנס למירוץ לפיתוח ושכלול תרופות חדשות, ומדע הרפואה יתקדם במהירות רבה יותר.

ומה בטווח הרחוק עוד יותר – נאמר, עוד חמישים שנים?

זה יהיה השלב בו נעביר כבר את השבבים למחשב. כוחות המחשוב שיהיו ברשותנו באותו הזמן אמורים להספיק כדי ליצור סימולציה של כל התאים בגוף והאינטראקציות ביניהם. סימולציה כזו תהיה מוגבלת כמובן בהתאם לידע המדעי עליו היא מבוססת, אך היא עדיין תאפשר לחוקרים רבים להריץ ניסויים ראשוניים במחשב כדי לדעת האם השערותיהם עולות בקנה אחד עם הידע הקיים על הגוף האנושי. סימולציות מתקדמות מסוג זה יהיו פתוחות לכולם – מחוקרים אקדמיים ארוכי-זקן, ועד לתלמידי תיכון שאפתניים במיוחד. כולם יוכלו לנסות ולבחון את רעיונותיהם במחשב, וכתוצאה – נראה גידול דרמטי עוד יותר במספר ההמצאות והפיתוחים בתחום הרפואה.

וכל זה מתחיל היום, עם שבבי האיברים.