מגזין הטכניון | אביב 2022

https://aiche.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/btm2.10271 למאמר: 14 טכנולוגיה ברפואה כ עשירית מהתינוקות בעולם נולדים בטרם עת, לפני שמערכות גופם הספיקו להתפתח כראוי. אחת המערכות האלה היא מערכת הנשימה, שמגיעה לבשלות מלאה בגיל שנתיים וחיונית לשרידות התינוק. לכן פגים מאופיינים במקרים רבים במצוקה נשימתית ונזקקים לתמיכה כדי לנשום. יתר על כן, ככל שהפג נולד מוקדם יותר המצוקה הנשימתית קשה יותר, והוא צפוי לתקופת הנשמה ארוכה יותר. לעיתים ההנשמה נעשית באמצעות מכונת הנשמה המכניסה אוויר לריאות דרך צינור המוחדר לקנה הנשימה. למרות השיפור הנמשך בטכנולוגיות הנשמה וטיפול בפגים, שיעורי התחלואה בקרבם עדיין גבוהים מהרצוי. אחת הבעיות נובעת מכך שטיפולים חיוניים בפגייה, לרבות הנשמה מלאכותית, אומנם מונעים מוות אך יוצרים נזקים ותופעות לוואי שעלולים להשפיע על המטופל בטווח הארוך. השפעות אלה ומקורות הנזק של הנשמה מלאכותית עדיין אינם מובנים במלואם. זה הרקע למחקר מתמשך של פרופ’ ג’וזואה שניטמן וד”ר אלירם נוף מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון עם ד״ר ארבל ארצי–שנירמן, ראש המרכז לטכנולוגיות מתקדמות ליישום רפואי בקריה הרפואית רמב”ם. במחקר קודם גילו פרופ׳ שניטמן וד״ר נוף תופעה שאינה מוזכרת כלל בספרות הרפואית: נזק ריאתי מסילון אוויר ביציאה מהצינור המוחדר לקנה הנשימה של הפג בזמן ההנשמה המלאכותית. באמצעות מודל פיזיקלי (מכניקת זורמים) גילו השניים כי סילון זה מפעיל כוחות גזירה חזקים על רקמת האפיתל - שכבת התאים שמצפה את דרכי הנשימה. הכוחות האלה עלולים לגרום לנזקים המסכנים את המטופל, על אחת כמה וכמה כשמדובר בפג. במחקר ההמשך, שהתפרסם כעת בכתב העת , גילו Bioengineering & Translational Medicine חוקרי הטכניון כי הסילון גורם לשינוי במאזן הציטוקינים - חלבונים המשמשים את הבסיס לתקשורת בין תאי מערכת החיסון. במילים אחרות, מעבר לנזקים המכניים - שחיקת האפיתל - גורמת ההנשמה הפולשנית גם להפעלת תגובה חיסונית, וזו עלולה להוביל להתפתחויות דלקתיות מזיקות ואף מסכנות חיים. המחקר נעשה באמצעות מודל תלת-ממדי של דרכי האוויר העליונות - קנה הנשימה והסימפונות המתפצלות ממנו. בתוך מודל זה גידלו החוקרים שכבה של תאי אפיתל - התאים המכסים גם את מערכת הנשימה הטבעית - כדי לעקוב אחר השפעת ההנשמה עליהם. בהמשך לגילויים אלה בחנו החוקרים אפשרות לצמצם את הנזק האמור באמצעות טיפול תרופתי, ובסיוע עמיתיהם לוּוקאסט ֶ הרופאים בחרו בתרופה נפוצה בשם מונט ), המשמשת לטיפול בחולי אסתמה. Montelukast ( ואכן, במודל התלת-ממדי הם גילו כי טיפול מקדים במונטלוקאסט ממתן את תמותת תאי האפיתל ואת התגובה החיסונית בזמן ההנשמה. פרופ’ שניטמן מעריך כי שימוש במודלים מהסוג שמפתחים במעבדתו עשוי לשפר את הניסויים הפרה- in vitro pre-clinical קליניים הנערכים במעבדות ( ). “אם המחקר הפרה-קליני במעבדות יהיה studies יעיל ומדויק יותר נוכל להגיע לשלב הבא - ניסויים פרה- קליניים בבעלי חיים - כשאנחנו הרבה יותר ממוקדים. כך נוכל לא רק להאיץ את המחקר אלא גם לצמצם את הפגיעה בחיות ניסוי.” במחקר השתתפו ד”ר ארבל ארצי-שנירמן מהטכניון וד”ר לירון בורנשטיין, חברת סגל בפקולטה לרפואה ע״ש רפפורט בטכניון ורופאה בכירה במחלקה לטיפול נמרץ ילודים ופגים בקריה הרפואית רמב”ם. ד״ר אלירם נוף, שהוביל את המחקר עם פרופ’ שניטמן, התמנה לפני חודשים ספורים לחוקר במרכז הסרטן ממוריאל סלואן קטרינג בניו יורק. בפקולטה להנדסה ביו-רפואית פותח מודל לחקר נזקי ההנשמה המלאכותית ד”ר ארבל ארצי-שנירמן ד״ר אלירם נוף פרופ’ ג’וזואה שניטמן