קדם-תרופה - אילוסטרציה

תרופה טרויאנית

29.03.2020

הינך נמצא כאן

לשמור על ריכוזן האפקטיבי בדם של תרופות כימותרפיות – מבלי להסתכן בתופעות לוואי חמורות

דיו סתרים המאפשר לשלוח מכתב רגיש לנמען רחוק – מבלי שתוכן המכתב ייחשף בטרם עת, הצית את הדמיון של סופרים (ושירותי ביון). מדעני מכון ויצמן למדע פיתחו "תרופת סתרים" – שיטה המאפשרת להרכיב תרופה במצב "רדום", הנכנסת לפעולה בהדרגתיות בגוף עצמו בעקבות תהליכים כימיים ספונטניים. שיטה זו מאפשרת לשמור על ריכוז אפקטיבי של התרופה במחזור הדם לאורך זמן, מבלי לחצות רף מסוכן הגורר אחריו תופעות לוואי חמורות. שיטה זו מתאימה במיוחד לתרופות כימותרפיות – שהן למעשה רעלים שנועדו להשמיד תאים סרטניים, אך עלולים גם לגרום תופעות לוואי קשות במינונים גבוהים מדי. הממצאים שפורסמו באחרונה בכתב-העת Toxicology and Applied Pharmacology, הודגמו בתרופה הכימותרפית "בליאומיצין" (Bleomycin). לתרופה זו יש תופעות לוואי שונות, החמורה שבהן היא פיברוזיס ריאתית שבה רקמת הריאה הבריאה מוחלפת ברקמה צלקתית עד כדי צורך בהשתלת ריאות.

תרופה "רדומה", שעם כניסתה לגוף משילה מעליה את ה"פיג'מה" והופכת לתרופה פעילה, מכונה "קדם-תרופה" (Prodrug). הרעיון ליצירת קדם-תרופות נולד כבר בסוף המאה ה-19, אך החיפוש אחר מתכון מנצח להרכבת קדם-תרופות נמשך גם כיום. בתחילת שנות ה-2000 פיתחו פרופ' יורם שכטר מהמחלקה למדעים ביומולקולריים ופרופ' מתתיהו (מתי) פרידקין מהמחלקה לכימיה אורגנית שיטה חדשה להרכבת קדם-תרופות: הצמדת "פקק" מולקולרי (המולקולה FMS) לתרופות שהינן בעלות קבוצה אמינית. כשהחומר התרופתי ה"פקוק" מוחדר למחזור הדם, נחלצים ה"פקקים" המולקולריים בעקבות תהליכי פירוק ספונטניים, והתרופה משתחררת בהדרגה בתצורתה המקורית והפעילה.

"בשנים האחרונות הגענו למסקנה שהטכנולוגיה שפיתחנו מתאימה במיוחד לתרופות כימותרפיות הניתנות בהזרקה – בגלל הקושי הרב לשמור על ריכוז יעיל של תרופות אלה במחזור הדם לאורך זמן; קושי זה מחייב מצד אחד מתן תכוף של זריקות – ומצד שני עלול לגרום תופעות לוואי קשות כשריכוז התרופה בדם גבוה מדי", אומרים פרופ' שכטר ופרופ' פרידקין. במחקר הנוכחי הדגימו החוקרים, בשיתוף פעולה עם פרופ' מייקל ווקר מהמחלקה למדעים ביומולקולריים ועם דנה אטרקצ'י וד"ר איציק קופר מהמרכז למדעי המוח על-שם יוסף סגול במרכז הרפואי שיבא (תל-השומר), את הטכנולוגיה שלהם בתרופה הכימותרפית בליאומיצין המשמשת במגוון סוגי סרטן, בהם לימפומה מסוג הודג'קין, סרטן השחלות וסרטן צוואר הרחם.

בשיתוף פעולה עם פרופ' אמנון הורוויץ מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון, פיתחו החוקרים מודל מתמטי המאפשר לדמות את הפרופיל הפרמקוקינטי של קדם-תרופות (הספיגה, הפיזור, חילוף החומרים, הסילוק והרעילות שלהן). המודל מבוסס על ארבעה משתנים: ריכוז הקדם-תרופה בדם מיד לאחר נטילתה, זמן מחצית החיים של הקדם-תרופה (פרק הזמן החולף עד אשר ריכוז התרופה בדם פוחת במחצית), קצב השפעול שלה (כלומר, הפיכתה מתרופה רדומה לתרופה פעילה) וזמן מחצית החיים של התרופה הפעילה. בהמשך, כאשר נתנו החוקרים את הקדם-תרופה של בליאומיצין לעכברים – הם גילו כי הפרופיל הפרמקוקינטי ששרטטו באמצעות המודל תאם לממצאי הניסוי. החוקרים מקווים שהמודל יאפשר בעתיד תכנון מיטבי של מתן קדם-תרופות בריכוזים המתאימים לחולה.

אמנם קיימות כיום בשוק קדם-תרופות, אך השיטות להרכבתן מבוססות על שחרור אנזימטי של החומר הפעיל: התרופה הרדומה הופכת לפעילה בבת-אחת כשהיא באה במגע עם אנזים בגוף. הפירוק הכימי הספונטני בשיטה של פרופ' שכטר ופרופ' פרידקין מאפשר שחרור הדרגתי ומבוקר של התרופה תוך שמירה על ריכוז אפקטיבי – מבלי לחצות רף מסוכן או לרדת מתחת לרף היעילות של התרופה. לחלופין, קיימות שיטות שמאפשרות שחרור מבוקר באמצעות "אריזת" החומר הפעיל בליפוזומים בעלי קצב פירוק איטי בגוף. שיטות אלה מאפשרות אמנם להאריך את זמן הפעילות של התרופה, אך החומר המשתחרר אינו שומר על תכונות פרמקוקינטיות מיטביות, כמו בטכנולוגיה הנוכחית. במחקרי המשך ינסו המדענים להדגים את השיטה בתרופות כימותרפיות נוספות.

מועדון הטניס

שכטר ופרידקין, כיום פרופסורים אמריטי, משתפים פעולה כבר 22 שנה. "מתי ואני יצאנו שנינו מהמעבדה של פרופ' אברהם פָּצ'וֹרְניק. הוא הכימאי ואני הביולוג. ביולוגים, בהכללה, לא מדברים בשפה של כימאים – ולהפך. אבל, לתפיסתנו, תקשורת בין כימאים לביולוגים נחוצה ביותר כדי להגיע להישגים מדעיים", אומר פרופ' שכטר. "לעת זקנה, צירפנו גם את ד"ר קופר משיבא, שהיה תלמיד מחקר של פרופ' ויויאן טייכברג המנוח ולאחר מכן חוקר בתר-דוקטוריאלי במעבדה שלי".

למחקר הנוכחי שותפים ארבעה פרופסורים מהמכון, אבל יש נקודה נוספת שמחברת בין החוקרים: ארבעה מהם שחקני טניס מושבעים – פרופ' שכטר, פרופ' הורוויץ, פרופ' וולקר וד"ר קופר. "אני אמנם חריג בנוף הזה – אבל הנכד שלי התחיל באחרונה לשחק טניס בהתלהבות רבה", אומר פרופ' פרידקין שבצעירותו שיחק כדורסל וכדורעף. 

ב- 10 השנים האחרונות כ-12% מהתרופות המאושרות על-ידי ה-FDA הינן קדם-תרופות - מספר שהולך וגדל עם השנים ועם התקדמות הטכנולוגיות בתחום.

שתף