טרשת נפוצה היא מחלה נוירולוגית שעשויה להתקדם עם הזמן לכדי נכות קבועה. המחלה משפיעה על כ-2.9 מיליון אנשים ברחבי העולם, ולפי הערכות על כ-9,000 ישראלים.

מנגנון המחלה המרכזי הוא תקיפה והרס של מעטפת המיאלין של סיבי העצבים במערכת העצבים המרכזית במוח וחוט השדרה – הרס שמקורו בפעילות אוטואימונית משובשת של המערכת החיסונית של המטופלים.

תפקידה של מעטפת המיאלין לבודד את סיבי העצבים, בדומה לציפוי הפלסטיק סביב חוט חשמל מנחושת. מעטה המיאלין מבטיח שזרמים חשמליים ינועו במהירות וביעילות מתא עצב אחד לתא עצב אחר. כשהמעטפת פגומה או דקה מדי, מתפתחות הפרעות בהעברת מסרים במערכת העצבים, שעשויות להתבטא בתסמינים רבים, לרבות הפרעות תחושתיות, כאבים, הפרעות בתנועה, קואורדינציה ודיבור ועייפות.

אמנם המאובחנים עם טרשת נפוצה מבצעים בדיקות הדמיה תקופתיות מסוג MRI כדי לעקוב אחר התפתחות המחלה, אולם עד עתה לא ניתן היה להדגים את מעטפת המיאלין מספיק טוב באמצעי ההדמיה הקיימים.

כעת, חוקרים מהמכון הטכנולוגי הפדרלי של שוויץ ETH בציריך ומאוניברסיטת ציריך פיתחו הליך חדש של דימות תהודה מגנטית (MRI), אשר ממפה את מעטפת המיאלין בצורה מדויקת יותר ממה שהיה אפשרי בעבר.

העיקרון ההשוואתי

מכשירי MRI קונבנציונאליים הפועלים בטכנולוגיה המבוססת על תהודה מגנטית מאפשרים לדמות רק תמונות עקיפות ולא מדויקות של שכבת המיאלין – וזאת מאחר והם מגיבים למולקולות מים בגוף שעברו גירוי על ידי גלי רדיו בתוך שדה מגנטי חזק. שכבת המיאלין שעוטפת את סיבי העצבים במספר שכבות מורכבת ברובה משומנים וחלבונים עם מולקולות מים מועטות ביותר שכלואות בין שכבות המיאלין, הקרויות בשם 'מי המיאלין' (Myelin water). מכשירי MRI סטנדרטים מאפשרים לייצר תמונות בהתבסס על אותות שמתקבלים מאטומי מימן במולקולות מים אלה, ללא אפשרות לקבל אותות ישירות משכבות המיאלין. הסיבה לכך היא כי אטומי המימן שמצויים בשכבות המיאלין עצמן מסוגלים לייצר אותות קצרי טווח בלבד, לפרקי זמן של מיליונית השנייה, ואז נעלמים – זמן קצר מדי לצורך העיבוד ההדמייתי שנדרש באמצעות הטכנולוגיה.

מכשיר ה-MRI החדש שפותח בשוויץ מאפשר למדוד את שכבת המיאלין באופן ישיר. המכשיר כולל סורק חזק שפותח במשך עשר שנים בעזרת החברות 'Philips' ו-'Futura'. הסורק מאפשר לזהות אטומי מימן בשכבות המיאלין בעוצמה גבוהה. המכשיר גם מאפשר מעבר מהיר יותר מהמכשירים הסטנדרטים בין היכולת לשדר גלי רדיו לבין היכולת לקלוט אותות מהמבנים האנטומיים במוח. בהמשך, המכשיר פועל על פי עקרון השוואתי, כשהוא מציב ערך מספרי לשכבת מיאלין מסוימת במוח, ועל בסיס ערך זה מאפשר להשוות בין אזורי מיאלין שונים בהדמיה. באופן זה ניתן להדגים בהדמיה היצרות באזורים שונים בשכבות המיאלין. ככל שהאזורים שנפים בהדמיה יותר כהים ונושאים ערך מספרי קטן יותר – כך ניתן לזהות פגיעה קשה יותר במיאלין. המידע מאפשר לרופאים להעריך טוב יותר את מחלת הטרשת הנפוצה, את חומרתה והתקדמותה.

המכשיר כבר הודגם ביעילותו לאיתור פגיעה במיאלין בדגימות של רקמות מוח שמקורן בחולים בטרשת נפוצה, וכן בהדמיה של שני נבדקים בריאים בגילי 52 ו-54. בהמשך מדווחים החוקרים כי בכוונתם לבחון את הטכנולוגיה בסריקה ישירה של מאובחנים בטרשת נפוצה, ועל פי הממצאים ייתכן והפיתוח יהפוך למסחרי ויגיע בהמשך למרכזים רפואיים בעולם.

הדיווח על הטכנולוגיה החדשה מופיע בגיליון ינואר 2024 של כתב העת Magnetic Resonance in Medicine.

"חורים שחורים"

פיתוח הטכנולוגיה החדשה בוצע על ידי צוות בראשות החוקרים מרקוס וייגר (Weiger) ואמילי באדסוויק (Baadsvik) מהמכון להנדסה ביו-רפואית במכון הטכנולוגי של שוויץ ETH. החוקרים הדגימו כיצד מערכת MRI החדשנית, המצוידת בסורק מיוחד, מסייעת לאתר נזקים למיאלין, וכך למעשה עשויה לזהות טרשת נפוצה בשלב מוקדם ולעקוב טוב יותר אחר התקדמות המחלה. הטכנולוגיה עשויה גם להקל על פיתוח ובדיקה של תרופות חדשות לטרשת נפוצה. כמו כן, הטכנולוגיה שפותחה עשויה לשמש חוקרים גם לייצר בדיקות הדמיה משופרות של רקמות מוצקות נוספות בגוף שקשה לצפות בהן במכשור הזמין הקיים, כגון רקמות חיבור, גידים ורצועות.

כיום השימוש בהדמיות MRI בטרשת נפוצה הוא נרחב – הן בשלב אבחון המחלה והן בשלבי המעקב. בסריקות MRI למעקב אחר טרשת נפוצה מבוצעות כיום תחת הזרקת חומר ניגוד מסוג גדוליניום, כשאחת הסריקות בוחנת נזקים מסוג "חורים שחורים" באקסונים – המקטעים בתאי העצב שמייצרים תקשורת עם תאים אחרים; וסריקה נוספת בוחנת את מספר הנגעים הכולל, המוצגים כאזורים בהירים בהדמיה, ואת העומס הכללי של המחלה.

Magnetic Resonance in Medicine, doi: 10.1002/mrm.29998