חוט שדרה
מנהלי קהילה
מובילי קהילה
מכשיר חדש מסייע למשותקים להתחיל לצעוד – תוך שעות
חוקרים משוויץ פיתחו מערכת אלקטרודות לגירוי חוט השדרה שמסייעת למשותקים נפגעי חוט שדרה ללכת. שינויים במיקום הגירוי בהשוואה לטכנולוגיות דומות שפותחו באחרונה, הובילו לכך שהמשותקים הצליחו לצעוד, לרכוב על אופניים ואפילו לשחות, כבר ביום הראשון להפעלת המכשיר
בשנים האחרונות חוקרים ברחבי העולם מפתחים מכשירים למטופלים משותקים על רקע פגיעות בחוט השדרה כדי לסייע להם לשוב וללכת. מכשירים אלה, שכיום כולם עדיין מצויים בשלבי ניסויים מחקריים, אמנם מפיחים תקוות גדולות, אולם דורשים לרוב אימונים מפרכים שעשויים להימשך שבועות, חודשים ואף שנים.
עתה מדווחים חוקרים משוויץ כי הצליחו לשכלל את השיטה המבוססת על גירוי חשמלי של קצות חוט השדרה, באופן שמאפשר למשותקים עם פגיעות בחוט השדרה להתחיל ללכת מיד, תוך דקות מהחיבור למכשיר.
המכשיר החדש הוא למעשה מערכת של אלקטרודות שמושתלות בתוך חוט השדרה הפגוע ומייצרות גירוי חשמלי בשיטת 'נוירוסטימולציה'. בעוד שעצבים בחוט שדרה תקין משדרים אותות מהמוח לרגליים כדי להניען ולאפשר הליכה, במקרה של פגיעה בחוט השדרה – אותות אלה חלשים מדי, ואילו הגירוי העצבי מגביר את עוצמתם באופן שמאפשר הנעה של הרגליים.
מחקרים בשנים האחרונות הדגימו כיצד גירוי חשמלי אפידורלי (EES) בשורשים הדורסליים – מערכת עצבים שיוצאים מצדו האחורי של חלקו התחתון של חוט השדרה הקרוי 'החלק המותני-עצי' – מאפשר למשותקים ברגליהם לשקם בהדרגה את יכולות ההליכה.
החוקרים מהמכון הטכנולוגי הפדרלי בשוויץ (EPFL) ומאוניברסיטת לוזאן, בשיתוף חוקרים נוספי משוויץ, איטליה, הולנד, צרפת, גרמניה, בריטניה וארה"ב, העריכו כי ארגון נכון מחדש של מערכת האלקטרודות לגירוי עצבי, כך שיגרו במשולב את שורשי העצבים – צפוי לשפר את תוצאת השיקום.
מאחר והגנרטור שסייע להפעלת האלקטרודות שהושתלו בחוט השדרה הותאם להפעלה של 16 אלקטרודות, החוקרים ביצעו סדרת ניסויים לארגון מחדש של החדרת מערכת הכוללת 16 אלקטרודות לשורשי חוט השדרה האחורי, בהתבסס על המבנה הטופולוגי המורכב של חוט השדרה. לצד זאת, החוקרים פיתחו מערכת ממוחשבת שמסייעת לייעל את מיקומן המדויק של האלקטרודות בחוט השדרה בניתוח. בנוסף, החוקרים פיתחו תוכנה שתומכת בהפעלת האלקטרודות ובמתן גירוי חשמלי לאלקטרודות במטרה להוביל להנעת הרגליים.
"חוויה מרגשת"
החוקרים בחנו את הפיתוח על שלושה נפגעי חוט שדרה שסבלו משיתוק מוחלט ברגליים בעקבות פגיעות בחוט השדרה, שלושתם עקב תאונות אופנוע: אחד בן 32 שסבל משיתוק עקב תאונת אופנוע שעבר תשע שנים קודם לכן, שני בן 41 שעבר תאונת אופנוע שנה לפני המחקר, ושלישי בן 29 שנפגע בחוט השדרה שלוש שנים לפני המחקר.
במחקר שפורסם בגיליון פברואר 2022 של כתב העת Nature Medicine הדגימו החוקרים כי לאחר ניתוח להחדרת האלקטרודות, כבר ביום הראשון להפעלתן – הצליחו הנפגעים בלחיצת כפתור להניע את רגליהם ולבצע פעולות מגוונות, לרבות עמידה, הליכה, רכיבה על אופניים ושחייה ושליטה על תנועות המותניים. כבר ביום הראשון הצליחו המטופלים ללכת באופן עצמאי על הליכון, ושיפרו בימים הבאים את יציבתם. שיקום יכולת ההליכה לווה בפעילות משמעותית בשרירי הרגליים שהתבטאה בשיפור בטווחי מפרקי הרגליים – מפרקי הירכיים, הברכיים והקרסול. יש אף חוקרים שטוענים כי גירוי עצבי אף עשוי לאפשר צמיחה מחדש של עצבים באזור הפגוע, אם כי תהליך זה לא נצפה בעבודה הנוכחית.
בעוד שמכשירים לגירוי עצבי של חוט השדרה לרוב מלווים בדיווחים על עייפות מצד המטופלים, המיקום מחדש של מערכת האלקטרודות שפותחה בעבודה הנוכחית אפשר למטופלים הנעה של הרגליים ללא מאמץ רב, באופן שהתבטא ב-300 צעדים ברציפות כבר ביום הראשון להפעלת הטכנולוגיה. החוקרים מציינים כי למרות חששותיהם, אף אחד מהמטופלים לא דיווח שהמכשיר גרם לכאבים.
החוקרים הוסיפו כי הנבדקים במחקר היו נפגעי חוט שדרה צעירים יחסית, עד גיל 50. מחקרים קודמים בעכברים הצביעו על כך ששיטת הגירוי העצבי מועילה לטיפול בפגיעות חוט שדרה המלוות בשיתוק ברגליים בעיקר בגיל צעיר, ופחות בגיל המבוגר.
אחד משלושת המטופלים במכשיר החדש, שהתראיין בעקבות הפרסום לתקשורת בארה"ב, הוא מישל רוקאטי בן ה-29, שנותר משותק ברגליו בעקבות תאונת אופנוע. לדבריו, לאחר החיבור למכשיר החדש הוא מצליח ללכת, לרכוב על אופניים, לטפס על מדרגות ואפילו לשחות. "כמעט כל מה שעולה על דעתי, אני מסוגל לבצע באמצעות המכשיר. זה כבר חלק מהחיים שלי", סיפר רוקאטי. לדבריו, לאחר שהצליח ללכת מיד עם הפעלת המכשיר, "זו הייתה חוויה מאוד מרגשת לראות את הרגליים שלי מתנועעות מחדש". מחשב טאבלט מאפשר לרוקאטי לשלוט במכשיר החדש כדי לבצע פעולות שונות באמצעות רגליו.
בהודעה לעיתונות הוסיפו החוקרים כי בעוד שהשיפור תוך יום היה מדהים, הרי שהשיפור שהושג כעבור חודשים ספורים היה עוד יותר מרשים. שלושת המטופלים שהמשיכו להשתמש במכשיר בצורה מבוקרת צברו מסת שריר, הצליחו להלך בעצמאות ולקחת חלק בפעילויות חברתיות, ואפילו יצאו לבילוי לשתות דרינק על הבר. רוקאטי עצמו, לאחר תשעה חודשים ששהה בשוויץ לצורך בקרה ומעקב אחר הפעלת המכשיר, שב בהמשך לעיר מגוריו בטורינו שבצפון איטליה, שם הוא ממשיך במעקבים רפואיים. כיום הוא מתגורר באופן עצמאי בדירה משלו. "אני יכול לעשות כל דבר לבד, ללא בעיות", הוא מעיד.
אין זה הדיווח המדעי הראשון של צוות החוקרים. בנובמבר 2018 דיווחו חוקרים מצוות זה על פיתוח קודם, כשהצליחו באמצעות טכנולוגיית הגירוי העצבי להשיב את יכולת ההליכה לשלושה מטופלים משותקים תוך שבוע אחד. הפיתוח הנוכחי הוא שכלול של השיטה שדווחה אז.
אחת ממובילות הפרויקט, ד"ר ג'וסלין בלוך, מדענית מוח ונוירוכירורגית מאוניברסיטת לוזאן בשוויץ, אמרה השבוע כי למרות שנדרש עוד זמן כדי לשכלל ולטייב את הטכנולוגיה החדשה – היא צופה כי היא תהיה תוך שנים ספורות מועילה ביותר לטיפול בפגיעות בחוט השדרה.
בחודשים האחרונים צוות חוקרים משוויץ, בשיתוף פעולה עם חברת הביוטכנולוגיה שהקימו בשם Onward Medical, בוחנים את השימוש במכשיר כדי לסייע לנפגעים עם שיתוק במערכות גוף שונות על רקע מחלות, לרבות שיתוק כתוצאה מיתר לחץ דם, העדר שליטה על מערכת העיכול וטיפולים בהפרעות בתפקוד המיני ואף שיתוק על רקע פרקינסון.
כמו כן, החוקרים מתכננים להפוך את המכשיר לפשוט עוד יותר, ולפתח שיטה להשתלה של מחשב זעיר לצד האלקטרודות בחוט השדרה, שיאפשר להפעיל ולכבות את הגירוי העצבי בקלות רבה יותר באמצעות מכשיר טלפון חכם (סמארטפון), באופן שיקל על השימוש למטופלים.
החוקרים דיווחו כי בכוונתם לבצע בשנים הקרובות מחקר מקיף על 50 עד 100 נפגעי חוט שדרה כדי לתקף את הממצאים שהתקבלו בעבודה הנוכחית, ובהמשך לבצע מחקר מקיף בקרב 1,000 נבדקים כדי לקבל את אישור מינהל המזון והתרופות האמריקאי (ה-FDA) לשיווק הטיפול החדשני.
שיטות חדשניות
נדרשים פיתוחים נוספים כדי לסייע לנפגעי חוט שדרה לשוב ולתפקד באופן תקין כפי שתפקדו לפני הפגיעה. עבודות מצביעות על כך שנפגעי חוט שדרה רבים מוטרדים מסיבוכים כגון אובדן שליטה בשלפוחית השתן, מערכת העיכול והידיים, לעתים אף יותר מאשר משיתוק ברגליים, וזאת מכיוון שכיסא גלגלים יכול לרוב לאפשר להם להתנייד ממקום למקום. בעוד שהפיתוח של אביזרים שיוכלו לסייע למושתקים להניע את הידיים ולשלוט במערכות גוף פנימיות עדיין בחיתוליו, המערכת הנוכחית נותנת השראה לפיתוחים עתידיים. חוקרים אף הביעו השבוע תקווה כי במידה והציפיות יתממשו ושיטת הגירוי העצבי תוכיח את יעילותה בשיקום מגוון פגיעות בחוט השדרה שמתבטאות בשיתוק איברים בגוף – הדבר יאפשר לטפל לא רק בנפגעי חוט שדרה, אלא גם להשיב יכולות אבודות לנפגעי שבץ מוחי, שהיקפם גדול בהרבה.
ובתוך כך, השבוע דיווחו חוקרים מאוניברסיטת תל אביב כי הצליחו לראשונה בעולם להנדס חוט שדרה אנושי מרקמת שומן, באופן שדשוי לסייע בעתיד לטיפול במשותקים נפגעי חוט שדרה. במחקר שפורסם בגיליון פברואר 2022 של כתב העת Advances Science דיווחו החוקרים ממרכז סגול לביוטכנולוגיה רגנרטיבית בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטה, כי נטלו ביופסיה של רקמת שומן אנושית מבטן המטופל, ולאחר מיצוי תאי גזע מהרקמה – הצליחו לגדל באמצעותם תאי חוט שדרה אנושיים. התאים הושתלו עד כה בחיות מעבדה שסבלו משיתוק כרוני, ויותר מ-80% מהן שבו ללכת בעקבות ההשתלה.
הטיפולים הניתנים כיום לנפגעי חוט שדרה בבתי החולים כוללים לרוב טיפול שיקומי ממושך, טיפול תרופתי לחיזוק יכולות מוטוריות ומניעת סיבוכים, וכן התאמת טכנולוגיות שיקומיות שמסייעות לנפגעים עצמאות בחיי היומיום ככל האפשר, לרבות כיסאות גלגלים, אורתזות לקיבוע עמוד השדרה ו/או הגפיים ועזרים חשמליים נוספים.
בשנים האחרונות מבוצעים מחקרים על ידי צוותים ברחבי העולם בניסיון לפתח שיטות חדשניות שיוכלו לסייע לטיפול פגיעות בחוט השדרה ולהשבת יכולות שאבדו כתוצאה משיתוק גפיים – אם כי עד כה רוב השיטות לא הובילו לטיפול זמין פורץ דרך. בין השאר, יש חוקרים שפיתחו מערכות הולכה למשותקים הפועלות באמצעות מערכת הנעה או גירוי מגנטי שתוארו כ"גפיים ביוניות"; מערכות שדומות לטכנולוגיה הנוכחית אשר מבוססות על גירוי חשמלי לחוט השדרה; ואפילו מערכות שמופעלות על ידי גירוי חשמלי למוח, באופן שאמור לאפשר הפעלה של הרגליים המשותקות "בכוח המחשבה". כך, למשל, בפברואר 2015 דיווחו חוקרים מאוסטריה כי הצליחו להשתיל לראשונה לשלושה אנשים ידיים ביוניות הנשלטות באופן עצמאי בכוח המחשבה. כמו כן נבחנו חומרים שונים שהזרקתם אמורה להוביל להחלמת חוט השדרה ולהצמחת תאי עצבים חדשים – עד כה ללא הצלחות רבות. בנוסף נבחנו השתלת תאי גזע ותאי מערכת החיסון ומח העצם לאזור הפגיעה. בתחילת 2009 אישר מינהל המזון והתרופות האמריקאי (ה-FDA) ניסוי קליני באמצעות תאי גזע עובריים לטיפול בחולים עם פגיעות בחוט השדרה, ובשנת 2010 תואר ניסוי בדרום קוריאה של השתלת תאי גזע בוגרים שהופקו מרקמות שומן לשיקום עצבים פגועים בעקבות פגיעה בחוט השדרה – אולם גם ניסויים אלה לא הניבו עד כה פריצת דרך.