חוקרי הטכניון מצאו: "גלי אולטרסאונד משפיעים על תפקוד חלבוני התא"

האולטרסאונד נמצא בשימוש הרפואה כבר עשרות שנים, אולם אופן פעולתו והשפעתו על התאים, מעולם לא הובנה לגמרי. כעת, חוקרים מהטכניון אומרים כי גילו כיצד עובד המנגנון, לדבריהם גלי האולטרסאונד משפיעים על הממברנות בתאים וגורמים להם להתנפח ולהתכווץ באופן מחזורי.



"גילינו שמשהו בתא קורה כאשר מקרינים עליו גלי אולטרסאונד. אמנם אף אחד בעולם עדיין לא הצליח לראות בזמן אמת מה בדיוק קורה בתוך הממברנה, אך אנו פיתחנו מודל תיאורטי ואף הצלחנו בשבועות האחרונים למצוא למודל ראיות ואישושים במציאות", אומר פרופסור איתן קימל מהפקולטה להנדסה ביו רפואית בטכניון, אשר הוביל את המחקר.



לדבריו, במרבית הישומים הרפואיים כיום קיימת אי בהירות בסיסית בנוגע למנגנון הריפוי והאינטראקציה עם התא החי. המדענים בקבוצת המחקר, פרופסור קימל, פרופסור שי שהם וד"ר בוריס קרסוביצקי, מצאו כי הממברנות קולטות אנרגיה מגלי האולטרסאונד הפועלים בדומה לגלי קול, ובתגובה הממברנות מתנפחות ומתכווצות באופן מחזורי. המחקר פורסם בכתב העת של האקדמיה האמריקנית למדעים, pnas.



כיום לאולטרסאונד יש 2 שימושים עיקריים ברפואה: הדמיה, וטיפול. לדברי קימל "אלו שני עולמות החיים במקביל, כאשר בתחום ההדמיה משתמשים על מנת לקבל מידע למשל על צורת עובר, מבנה רקמות ועצמות. ואילו בתחום השני, תחום טיפולי האולטרסאונד, משתמשים בגלים על מנת לשנות תאים ולטפל בהם".



עד היום הסברה הרווחת בעולם המדע היתה כי בעת הפעלת מכשיר אולטרסאונד נוצרות בועות גז קטנות שמתפוצצות כנגד פני השטח והן אחראיות לשינויים בתאים וברקמה, מה שמאפשר טיפול בתאים ורקמות חיות ללא שינוי וללא נזקים לתא.



קימל אמר כי "ה-fda, רשות המזון והתרופות האמריקאית, קבעה סף לחץ (בגל האולטרסאונד) שמתחתיו לא צפויה הופעת בועות ואז גם הניחו שלא נגרמים נזקים. עד כה, לא ידעו מה מקור הבועות שנוצרות בתהליך, אך כעת אנו גילינו כי המקור לבועות הוא מתוך הממברנות אשר הגיבו לאולטרסאונד. ממברנות התא תחת אולטרסאונד נראות כמו שכבת "פצפצים" באריזות. אבל זו שכבה דינמית שה"פצפצים" שלה מתפשטים ומתכווצים עם פעולת האולטרסאונד".



לדברי החוקרים, "פעולת האולטרסאונד משפיעה על תפקוד חלבוני התא, ועל חדירות הממברנה. בעוצמות מסוימות פעולה זו יכולה לעשות שינויים חיוביים בתא, ובעוצמות אחרות עלולים להיגרם נזקים", קימל מוסיף כי הוא אינו רוצה לעורר היסטריה או פחד ומעדיף לא לקפוץ למסקנות לפני שמבצעים מחקרים נוספים בנושא.



עם זאת, היישומים שניתן להשתמש בהם כעת לאחר שהתגלתה התופעה הם רבים, בין היתר החדרת תרופות דרך מחסום הדם-מוח, הפעלת עצבים בממשקים עצביים, דיכוי כאב, עידוד צימוח כלי דם ואיחוי פצעים ועצמות.