לאחר התקף לב, תאים בשריר הלב נפגעים בתהליך של 'הצטלקות' (scarring), והלב נותר לרוב מוגבל ביכולתו להזרים דם בגוף, וקיימת עלייה בסיכון למחלות לב כרוניות.

חוקרים אמריקאים מבית הספר לרפואה באוניברסיטת סטאנפורד בקליפורניה מדווחים כי הצליחו לפתח מדבקה פורצת דרך שמשחררת לרקמות הלב חלבונים שיש ביכולתם לחדש תאים מתים בשרירי הלב ולסייע לשיקום מפגיעות לבביות, לרבות פגיעה בעקבות התקף לב פתאומי.

המדבקה שפותחה בשיטות של הנדסה גנטית משחררת חלבון בשם Fstl1 שנמצא כבעל יכולת לעורר חידוש של תאים בשריר הלב. החוקרים זיהו את החלבון במחקרים בדגי זברה העשירים בו, כשהודגם כי יש ביכולתו של החלבון לעודד צמיחת תאים חדשים בלב החוקרים בחנו את יעילות החלבון בבעלי חיים נוספים, ומצאו במחקרים שבוצעו בעכברים וחזירים כי החומר מעודד גדילה של תאים בריאים בשריר הלב, ובמקביל מוביל לירידה בתהליך ההצטלקות בלב.

בהמשך פיתחו החוקרים בשיטות של הנדסה גנטית מדבקה שמכילה את החלבון Fstl1, וניסו את פעילותה בחזירים. המדבקה הוחדרה לגוף דרך חתך בצד השמאלי והוצמדה ללב מצדה החיצוני. במחקר נמצא כי לאחר שעברו החזירים התקף לב, זרם הדם ירד ב-30% כתוצאה מהצטלקות רקמת שרירי הלב, אולם כשהוצמדה המדבקה ללב כשבוע לאחר התקף הלב, היא הובילה לשחרור איתי של החלבון לרקמת שריר הלב ולהתחדשות תאים, וכעבור שבועיים עד חודש חל שיפור של 40% בזרם הדם וירידה בהמשך הצטלקות שרירי הלב, כפי שהוערכה בשורה של מדדים שונים.

במחקר נוסף בעכברי מעבדה נמצא כי התקף לב הוביל לירידה מהירה של 15% בתפקוד הלב, וללא מדבקת החלבון הוסיף תפקוד הלב לרדת ב-22% בשבוע הראשון לאחר ההתקף, ב-20% נוספים בשבוע השלישי וב-16% בשבוע החמישי לאחר ההתקף. עם זאת, הצמדת מדבקת החלבון לליבם של העכברים הובילה לשיפור של 34% בתפקוד הלב כעבור שלושה שבועות מההתקף, בתהליך שהוגדר כ'ריפוי יציב'.

המדבקה החדשה עשויה מחומר טבעי מסוג קולגן שפותח בשיטות של הנדסה גנטית כדי לחקות תכונות מכאניות מסוימות של שכבת האפיקרדיום – השכבה המקיפה את שריר הלב. על חומר זה הועמס החלבון Fstl1. שכבת הקולגן פותחה כשכבה סיבית ללא תאים, באופן שלטענת החוקרים מייתר את הצורך בנטילת תרופות למניעת דחייה של החלבון על ידי הגוף.

החוקרים מעריכים כי תכונת הגמישות של החלבון Fstl1 היא זו שמאפשרת לו לחדור בהדרגה דרך שכבות הלב, להיספג בשריר הלב ולעודד התחדשות של תאים. בשלב זה השפעתה של המדבקה דורשת את הצמדה ישירות אל הלב, וטרם התברר האם הצמדתה לעור מאפשרת את ספיגת החלבון דרך שכבות העור השונות לשריר הלב.

במחקר שותפות מעבדות במרכזים מובילים בעולם, לרבות אוניברסיטת קליפורניה, אוניברסיטת בוסטון, אימפריאל קולג' בלונדון והמכון למדעי הביולוגיה בשנחאי שבסין, והוא נתמך על ידי המכון הלאומי לבריאות בארה"ב (NIH), וממצאיו פורסמו בגיליון ספטמבר 2015 של כתב העת Nature. 

מדבקה להחדרת תרופות

בהודעה לעיתונות שליוותה את הפרסום המדעי דווח כי המדבקה שפותחה רשומה כבר כפטנט של אוניברסיטת סטאנפורד וכבר הוקמה חברה בעלת זכויות לפיתוח הטכנולוגיה בשם Epikabio. לדברי צוות החוקרים, מחקרים קליניים על המדבקה שפותחה בבני אדם מתוכננים להתחיל בשנת 2017.

תגליות דומות תועדו בשנים האחרונות שמבקשות לעשות שימוש במדבקות לשחרור חומרים מעודדי תהליכי ריפוי. כך, למשל, בדצמבר 2010 דיווחו חוקרים מפולין על פיתוח מדבקה שנצמדת לעור שביכולתה להשפיע על תאי מערכת החיסון הפוגעים במיאלין במנגנון הגורם למחלת טרשת נפוצה.

השנה דווח כי הטכנולוגיה של מדבקה להחדרת חומרים רפואיים לגוף עשויה לייתר בעתיד את הצורך בזריקות מכאיבות ולאפשר חיסונים נגד מחלות ילדות ומחלות זיהומיות נוספות באמצעות מדבקות ייעודיות. מדבקה לחיסון בחצבת כבר נמצאת בתהליכי פיתוח על ידי חברות אמריקאיות ונוסתה בקופים, כפי שדווח באפריל 2015 המרכז הלאומי לבקרת מחלות בארה"ב (CDC).

Nature, doi: 10.1038/nature15372