תרופות בזרם

 

חומרים רבים העשויים לשמש בסיס לתרופות חדשות אינם מנוצלים ליישומים רפואיים, מכיוון שהם אינם נשארים בגוף במשך פרק הזמן הדרוש להם לביצוע מלאכתם. מדובר בחלבונים קטנים ובמקטעי חלבונים (פפטידים) שיכולים לפעול ביעילות כנגד גורמי מחלה שונים, אך במקרים רבים, הכליות מפנות אותם מהגוף דקות אחדות לאחר שהם מוחדרים לתוכו, לפני שהם מספיקים לפעול את פעולתם. מצב עניינים זה עשוי להשתנות בעתיד הודות לשיטה חדשה שפיתחו פרופ' יורם שכטר מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון ויצמן למדע, פרופ' מתי פרידקין מהמחלקה לכימיה אורגנית במכון, ד"ר מרינה מירונצ'יק מהמחלקה לכימיה ביולוגית, וד"ר חיים צוברי משתי המחלקות.

 

השיטה החדשה מבוססת על הגדלה משמעותית של מסת החלבון הפעיל. כמו אדם שהעמיסו עליו משקולות, כך החלבון הכבד יותר נעשה מוגבל בתנועותיו, וכך הכליות כבר לא מפנות אותו במהירות רבה כל כך, דבר שמאפשר לו להישאר במחזור הדם במשך שעות אחדות - פרק זמן שדי בו כדי שיוכל לפעול את פעולתו על גורמי המחלות. לצורך "הכבדת" החלבון מצמידים אליו המדענים שרשרות של חומר הקרוי פוליאתילן גליקול, או, בקיצור PEG. שיטה זו, הקרויה "פגילציה", קיימת כבר למעשה יותר מעשרים שנה, והיא משמשת להכבדת חלבונים כבדים יחסית. אבל, עד כה לא השתמשו בה באופן יעיל להכבדת פפטידים, מכיוון ששרשרות ה- PEG שנדרשו להכבדת הפפטיד חסמו את האתרים הפעילים שלו ומנעו ממנו את יכולתו לפעול כנגד גורמי המחלות.

 

כדי להתגבר על המכשול הזה פיתחו מדעני המכון את השיטה החדשה, הקרויה "פגילציה הפיכה". שיטה זו מבוססת על הצמדת השרשרות המכבידות אל החלבונים והפפטידים באמצעות קשרים כימיים הפיכים הניתקים בעת שהחומר מצוי בזרם הדם. ברגע שהשרשרות ניתקות, מחזיר הדבר לחלבון או לפפטיד את כושרו לפעול את פעילותו הרפואית. כך מתחולל, למעשה, שחרור הדרגתי של החומר התרופתי, דבר שמשמעותו היא שבמשך פרק זמן ארוך יחסית מצויות בדם, באופן רצוף, מספיק מולקולות של הפפטיד (או החלבון), הדרושות לפעילותה של התרופה.

 

כמה חלבונים ופפטידים ש"הוכבדו" בשיטה החדשה כבר הוכיחו את יעילותם בניסויים שבוצעו בבעלי חיים. לדוגמה: הפפטיד EXEDIN4 שטופל בשיטה החדשה והוחדר לגופם של עכברים סוכרתיים (חולי סוכרת), פעל ביעילות במשך שלושה ימים לאחר זריקה אחת. תוצאות מחקר זה פורסמו בכתב העת המדעי JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY) JBC)

 

במחקרים נוספים שביצעו בשיתוף עם פרופ' מנחם רובינשטיין מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית, פרופ' גדעון שרייבר וד"ר טל פלג מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון, הצליחו המדענים, שהשתמשו בשיטה החדשה, להאריך במידה רבה את תקופת פעילותו של אינטרפרון אלפא 2 ושל פפטיד העשוי לשמש לטיפול בהשמנה ובמחלות נלוות. תוצאות המחקר באינטרפרון יתפרסמו בקרוב בכתב העת המדעי JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY (JBC).