חדשות

פיתוח ישראלי מקצר את הדרך לפיתוח תרופות: זיהוי מהיר של מיליוני מוטציות

צוות מאוניברסיטת בן גוריון והאוניברסיטה העברית פיתח שיטה המאפשרת פיתוח תרופות ספציפיות עבור כל חלבון מטרה ועבור מחלות רבות בתהליך קצר, המזרז את המעבר משלב המחקר לשלב היישום

פרופ' יוליה שיפמן, האוניברסיטה העברית. "בדיוק כמו בני האדם, גם חלבונים מנהלים קשרים חברתיים". צילום: רחל רוזן

חוקרים ישראלים פיתחו שיטה חדשה המאפשרת סריקה של מיליוני מוטציות במקביל ובכך מקצרת לימים בודדים תהליך חשוב למציאת תרופות יעילות למחלות רבות, שעד כה ארך חודשים ואף שנים. השיטה פותחה על ידי קבוצת המחקר של פרופ' ניב פפו, חבר סגל במחלקה להנדסת ביוטכנולוגיה באוניברסיטת בן גוריון ובמכון הביוטכנולוגי הלאומי בנגב (NIBN) יחד עם פרופ' יוליה שיפמן, חברת סגל במחלקה לכימיה ביולוגית באוניברסיטה העברית בירושלים.

המאמר שבו תוארה השיטה פורסם לאחרונה ב-Nature Communication. מחברי המאמר ציינו כי הבנת השפעתן של מוטציות אפשריות עבור כל אינטראקציה בין שני חלבונים היא חלק חשוב בעבודת מחקר, אך היא דורשת תהליך סריקה יקר וארוך מאוד. עד כה נעשה לשם כך שימוש בשיטות המאפשרות מעקב אחרי מוטציה בודדת, כאשר מדידה שכזו יכולה להתמשך שבועות וחודשים. המשמעות היא: החוקרים עלולים לבזבז זמן יקר המאט את מציאת הקשר שבין מוטציות חלבון לבין התפתחות של מחלות.

פרופ' ניב פפו, אוניברסיטת בן גוריון. "הגישה החדשה מובילה להבנה עמוקה של מנגנוני ההיווצרות של אינטראקציות בין חלבונים ומאפשרת פיתוחם של מעכבים ספציפיים". צילום: דני מכליס

כיום בתעשיית התרופות, רוב התרופות המבטיחות מבוססות על חלבונים המעכבים אינטראקציות בין חלבונים הקשורים למחלות. השיטה החדשה מסייעת בכימות האפקט של כל מוטציה על פעילות החלבון ובכך מאפשרת לחוקרים לתכנן ולפתח תרופות חלבוניות יעילות, סלקטיביות ופחות רעילות בתוך זמן קצר יותר.

על מנת לייעל את תהליך סריקת האינטראקציות, צוות החוקרים בעבודה זאת שילב בין שיטות מתוחכמות כמו סריקת ספריות חלבונים, ריצוף עמוק שלהם ונרמול התוצאות על מנת לזהות ולדרג את החלבונים המוטנטיים על פי מידת פעילותם.

פרופ' פפו אמר: "הגישה החדשה שלנו מובילה להבנה עמוקה של מנגנוני ההיווצרות של אינטראקציות בין חלבונים ומאפשרת פיתוחם של מעכבים ספציפיים שיוכלו להבדיל בין חלבוני מטרה, הדומים מאוד זה לזה מבחינה מבנית. משום שחלבונים הקשורים למחלות ושייכים לאותה המשפחה הם בעלי מבנה דומה, הגברת הסלקטיביות של התרופות המעכבות אותם היא הכרחית אך מאתגרת. השיטה שפותחה מאפשרת פיתוחן של תרופות ספציפיות עבור כל חלבון מטרה ועבור מחלות רבות".

פרופ' שיפמן הוסיפה: "בדיוק כמו בני האדם, גם חלבונים מנהלים קשרים חברתיים. כמה מהחלבונים נקשרים לחלבון אחד לזמן ממושך, בעוד שאחרים מעדיפים להיקשר באופן אקראי להרבה מאוד חלבונים. כאשר החלבונים מתנהגים כפי שמצפים מהם, הגנום נשאר בריא. אולם, כאשר יכולת הקישור של החלבונים נפגעת, כאשר קשרים שהיו 'יציבים' נשברים מהר מהצפוי, או קשרים שהתפרקו לא מצליחים להתאחד מחדש, זה הזמן שבו מתחילות להתרחש מחלות".

עבודת המחקר מומנה בעזרת מענקי מחקר מהקרן הלאומית למדע (ISF) וממענק  מטעם האיחוד האירופאי (ERC).

נושאים קשורים:  פיתוח תרופות,  חלבוני מטרה,  מוטציות,  חדשות,  פרופ' ניב פפו,  פרופ' יוליה שיפמן,  האוניברסיטה העברית,  אוניברסיטת בן גוריון,  פיתוח ישראלי
תגובות