ללא חיתוך, ללא כאב וללא פחד: סכין המנתחים האנזימטי

חוקרים בפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון בטכניון פיתחו טכנולוגיה המחליפה את סכין המנתחים בחומרים ביולוגיים טבעיים

 

פרופ'-משנה אבי שרודר. צילום : דורון גולן

פרופ'-משנה אבי שרודר. צילום : דורון גולן

חוקרים בטכניון פיתחו טכנולוגיה המחליפה את סכין המנתחים ב"להב אנזימטי". במאמר שהתפרסם בכתב העת ACS Nano מציגים החוקרים את יישומה של טכנולוגיה זו בפרוצדורה כירורגית בחלל הפה. יישום זה חוסך את הכאב הנלווה לניתוחים אורתודנטיים ומאיץ משמעותית את שיקום הרקמה.

המחקר נערך על ידי פרופ'-משנה אבי שרודר – ראש המעבדה לתרופות ממוקדות מטרה וטכנולוגיות רפואה אישית בפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון בטכניון. הטכנולוגיה החדשה מבוססת על שימוש מושכל באנזימים – מולקולות ביולוגיות שבאמצעותן הגוף משקם את עצמו – וכן בננו-חלקיקים ובטכנולוגיה לשחרור מבוקר של תרופות.

 

מדי שנה עוברים כ-5 מיליון בני-אדם טיפול אורתודנטי לישור שיניים בארה"ב לבדה. כדי לזרז את הטיפול, הנמשך בממוצע כשנתיים, עוברים רבים מהם ניתוח פולשני שבו נחתכים סיבי הקולגן (collagen) המחברים את השן לרקמת העצם המחזיקה אותה. זאת במקביל להנחת גשר-סמכים אורתודנטי.

הטכנולוגיה שפותחה בטכניון מרככת את סיבי הקולגן באמצעות מערכת לשחרור מבוקר של קולגנאז (collagenase) – אנזים ספציפי המפרק את הקולגן. בשיטות שפותחו במעבדתו של פרופ'-משנה שרודר נארז הקולגנאז בתוך ליפוזומים – חלקיקים ננומטריים בעלי צורה כדורית. כל עוד חלקיקי הקולגנאז ארוזים בליפוזום הם אינם פעילים, אולם כאשר המשחה נמרחת על אתר המטרה מתחיל האנזים לזלוג בהדרגה מתוך הליפוזום ולרכך את סיבי הקולגן. החוקרים ערכו סדרת ניסויים ובה נקבע ריכוז הקולגנאז האופטימלי לצורך ביצוע הפרוצדרה ולהאצת שיקום הרקמה לאחר מכן.

במחקר פרה-קליני השוו החוקרים את יעילותה של מערכת השחרור המבוקר (בשילוב גשר) לזו של טיפול אורתודנטי רגיל. המסקנה: המערכת הייחודית מקצרת בכשני-שלישים את משך הזמן הדרוש ליישור השיניים. המחקר נערך בחולדות, תוך שימוש בגשר ייעודי שנבנה לצורך הניסוי.

 

ד"ר אסף זינגר. צילום : דוברות הטכניון

ד"ר אסף זינגר. צילום : דוברות הטכניון

הטיפול החדשני הדגים יתרונות מרחיקי לכת. טיפול זה, בשילוב גשר, הוביל לתוצאות זהות לאלה של ניתוח בשילוב גשר. יתר על כן, הטיפול החדשני בשילוב גשר הוביל לתזוזה מהירה פי 3 ממהירות התזוזה של השיניים בטיפול בגשר בלבד.

המחבר הראשי של המאמר הוא ד"ר אסף זינגר, שערך את המחקר שלו במסגרת הדוקטורט שלו בהנחיית פרופ'-משנה שרודר. המאמר הנוכחי מציג יישום ספציפי של "הלהב האנזימטי" בתחום האורתודנטי, אולם ד"ר זינגר מדגיש כי את הפרדיגמה החדשה אפשר ליישם במגוון פעולות כירורגיות אחרות. לדבריו, "במשך אלפי שנים השתכללה סכין המנתחים אבל הפרדיגמה לא השתנתה. כאן, במחקר הנוכחי, אנחנו מציגים שינוי פרדיגמטי משמעותי: החלפה של תהליך מכני-פיזיקלי בתהליך ביולוגי."

במחקר שותפים רופאים מהמחלקה לפתולוגיה במרכז הרפואי ת"א ע"ש סוראסקי ומהקריה הרפואית רמב"ם, רופאים מהמחלקה לכירורגיית פה ולסת בקריה הרפואית רמב"ם ומנהל המרכז הווטרינרי במוריה. המחקר נתמך במענקים מטעם המועצה האירופית והאיחוד האירופי, קרן גרמניה-ישראל למחקר ופיתוח, קרנות ישראליות ומלגות אלון וטאוב. מענק מהמדען הראשי במשרד הכלכלה סייע בהקמת חברת הזנק למסחור הטכנולוגיה המתוארת במאמר.

למאמר המלא לחצו כאן