קבוצת חוקרים יצרה חומר שיכול להחדיר מולקולות אינסולין אל מתחת לעור. לטכנולוגיה החדשנית יש פוטנציאל לשנות את דרך הטיפול בחולי סוכרת מסוג 1 ולהחליף את השימוש במזרק או במשאבה.
פרסומת
סוכרת מסוג 1 (סוכרת נעורים) היא מחלה אוטואימונית שבה תאי מערכת החיסון תוקפים את תאי הלבלב האחראים על ייצור אינסולין (תאי בטא). כתוצאה מכך החולים אינם יכולים לייצר אינסולין, ההורמון המווסת את כניסת הגלוקוז לתאי הגוף, ולכן הם צריכים לקבל אינסולין ממקור חיצוני, באמצעות זריקות או משאבה [1].
מחקר חדש [2] שפורסם בכתב העת Nature מציע טכנולוגיה שתאפשר למרוח על העור ״משחת אינסולין״ המכילה פולימר ייחודי אשר מסוגל להחדיר את האינסולין דרך שכבות העור ולהעבירו אל מחזור הדם. כך יתאפשר לטפל בחולי סוכרת באופן לא פולשני.
העברת חומרים בצורה לא פולשנית אל העור או דרכו נמצאת בשימוש רפואי כאלטרנטיבה לנטילת תרופות דרך הפה או או לזריקות, אבל עד כה היה אפשר לעשות זאת רק עם מולקולות קטנות, בשל תכונות החדירות של העור [3, 4]. העור, המורכב משכבות רבות של תאים [5], משמש מחסום בין העולם החיצוני לבין האיברים הפנימיים, ונועד להגנה מפני חדירת מזהמים ולשמירה על חום הגוף ועל מאזן הנוזלים בו. גם כאשר העור אינו פצוע, מחסום זה אינו הרמטי: הוא מאפשר מעבר של מולקולות קטנות וחומרים בעלי תכונות מסוימות. דוגמה מוכרת לטיפול שניתן במדבקה המכילה חומר שחודר את העור ומגיע לדם היא מדבקות הניקוטין לגמילה מעישון. יש גם מדבקות למתן הורמונים, תרופות אופיאטיות ועוד. המשותף לכל המולקולות שחודרות לזרם הדם הוא גודלן הקטן ואופיין ההידרופובי (דוחות מים) [6] – תכונות אשר מאפשרות להן לחדור דרך המחסום העורי.
במחקר החדש, החוקרים השתמשו במנגנון ייחודי המבוסס על פולימר הקרוי polyzwitterion poly OP שאותו הם צימדו לאינסולין. זהו פולימר הידרופילי ("אוהב מים" – ההיפך מהידרופובי), והמטען החשמלי שלו יכול להשתנות בהתאם לרמת החומציות בסביבתו. הפולימר מורכב מקבוצות בסיסיות וקבוצות חומציות, הכוללות יונים חיוביים ושליליים. ב־pH ניטרלי, יונים אלו מאזנים את מטענו הכללי של הפולימר. בסביבה חומצית, יוני +H שבחומצה נקשרים ליוני -O שבפולימר – ומטענו הכולל נעשה חיובי [להרחבה – 7, 8].
אז מהו מנגנון הפעולה של הקרם? לשכבות שונות ברקמת העור יש רמות pH שונות: השכבה החיצונית חומצית יותר (pH 5), ואילו בשכבות הפנימיות רמת ה־pH קרובה לניטרליות (7~) [9]. כשהפולימר בא במגע עם השכבה החיצונית החומצית, הוא נטען במטען חשמלי חיובי. זה מאפשר לו להיקשר לחומצות שומן תת־עוריות, הטעונות במטען שלילי, ולהצטבר במקום המריחה. ההצטברות בשכבה זו מאפשרת לפולימר להשתחרר מהקישור לחומצות השומן ולהמשיך לפעפע אל שכבות עור פנימיות. כשהפולימר מתקדם פנימה מטענו נעשה ניטרלי – תכונה המאפשרת לו להמשיך להחליק פנימה בין תאי העור. כשהפולימר מגיע לשכבות עמוקות יותר, הוא חודר לנימי מערכת הלימפה המתנקזים למחזור הדם, ומשם האינסולין המצומד לפולימר מגיע לתאים הזקוקים לו ומסייע בהכנסת גלוקוז אליהם. כך, הפולימר פועל כמו זיקית המשנה את צבעה בהתאמה לסביבה ומצליחה לחמוק ממה שעומד בדרכה ליעד.
החוקרים בדקו את קרם האינסולין שהכינו מהפולימר החכם על עכברים סוכרתיים. הם מצאו כי בעקבות מריחת הקרם רמת הגלוקוז בדם ירדה לערכים תקינים כשעה לאחר ארוחה. הפולימר הצטבר בעיקר בכבד, בשרירים וברקמות השומן, שהם איברי מפתח בבקרה על רמות הגלוקוז בגוף, והצימוד פולימר־אינסולין לא הפריע לאינסולין להיקשר לקולטן שלו ולפעול את פעולתו. ממצא מעניין יותר הוא שהמצב נשמר במשך 12 שעות – זמן ארוך מזה המושג בפתרונות ההזרקה הקיימים.
בעקבות התוצאות המבטיחות, החוקרים בדקו את הקרם גם על חזירונים, שרקמת העור שלהם דומה מאוד במבנה ובעוביה לעור האנושי. ריכוז האינסולין במשחה שנמרחה על החזירונים היה ברמה המותאמת לבני אדם, וגם כאן רמת הסוכר בדם נשמרה יציבה ותקינה במשך 12 שעות. חשוב לציין כי לא נצפו תופעות לוואי של פגיעה בעור כגון גרד, דלקת או שינוי בתכונות העור, מה שמעיד על פוטנציאל לשימוש יום־יומי בטוח.
בנוסף לטיפול בסוכרת, טכנולוגיה כזו תוכל אולי לשמש גם להחדרה תת־עורית של מולקולות גדולות אחרות ולהחליף טיפולים שונים הניתנים כיום בהזרקה. המערכת תאפשר מתן תרופות בצורת קרם או מדבקת טיפולית, ובכך תקל על המטופלים, תייתר את הזריקות או את הצורך להסתובב באופן תמידי עם משאבה, ותמנע את הלחץ הנלווה להם. הגישה החדשנית של החוקרים מתמקדת בהבנת תכונותיהן של שכבות העור השונות כדי לפתח פולימר שיוכל לשנות את מטענו בהתאם לסביבה וכך לחדור דרך המחסום העורי [10].
לפני שאנחנו ממהרות למדפים לרכוש תרופות במשחה – הצעד הבא להפיכת משחת האינסולין לטיפול זמין יהיה בדיקת המשחה בניסויים קליניים שיוודאו את בטיחות הטיפול ויעילותו. זהו תהליך ממושך, ויידרש זמן עד שיינתן אישור רשמי לטיפול. בינתיים התוצאות בחיות מעבדה נראות מבטיחות, ואם וכאשר יאושר פתרון כזה הוא יהיה משנה־חיים עבור יותר מ־500 מיליון חולי סוכרת ברחבי העולם.
עריכה: סמדר רבן
מקורות והרחבות
בעלת דוקטורט מאוניברסיטת תל־אביב. השתלמה בפוסט־דוקטורט באוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו. מתמחה באנדוקרינולוגיה של פוריות, ביולוגיה התפתחותית, תאי גזע והתחדשות רקמות.
