השדכן

28.05.2012

שראל פליישמן. כיוונון עדין

יעקב ברייד (אדיר מילר), בסרט "פעם הייתי" של אבי נשר, מבטיח ליוז'י (דב נבון), שהוא יכול למצוא שידוך הולם אפילו ל"חריגים עם סנפירים". התאמה בין אנשים (עם או בלי סנפירים) היא תופעה מיסתורית. יכולתנו להשפיע עליה מוגבלת מאוד. עד לפני זמן לא רב זה היה המצב גם בכל מה שקשור להתאמה ולהיצמדות של מולקולות חלבוניות. החלבונים נצמדו אלה לאלה – או שלא. ולנו לא נותר אלא לגלות מי נצמד למי כדי לחולל תהליך חיוני כזה או אחר; או, במקרים אחרים, מי בולם את מי.
 
תמונת המצב הזאת משתנה בימים אלה, הודות לשיטה ראשונה מסוגה ל"כיוונון עדין" של מאפיינים פיסיקליים שונים על פני השטח של מולקולת החלבון. השיטה, שפיתחו ד"ר שראל פליישמן מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון ויצמן למדע, ושותפיו למחקר באוניברסיטת וושינגטון (סיאטל), מאפשרת להם לעצב מחדש את פני השטח של מולקולות חלבוניות, כך שיתאימו לחלבוני מטרה וייקשרו אליהם בחוזקה. בדרך זו הצליחו כבר המדענים ליצור חלבונים, שאינם קיימים בטבע, כך שייקשרו לאתר חיוני על-פני השטח של נגיף השפעת ויעכבו את פעילותו. העובדה שאתר זה שמור היטב באבולוציה של הנגיף, ולפיכך הוא קיים בזנים רבים של שפעת, לרבות שפעת עופות ושפעת חזירים, מאפשרת למולקולות החלבון המתוכננות לבלום מיגוון זנים של נגיפי שפעת. בימים אלה נעשים ניסויים במולקולות אלה בחברה-בת של חברת התרופות "ג'ונסון וג'ונסון", כדי לבחון אפשרויות לפתח טיפול מונע אוניברסלי בשפעת. האפשרות להשתמש בשיטה גם לטיפול שיבלום את הנגיפים לאחר שכבר חדרו לגוף, נבדקת אף היא.
 

המבנה המולקולרי של חלבון נגיף השפעת הספרדי (המגלוטינין), כשהוא קשור בחוזקה לחלבון (בירוק) שפותח באמצעות השיטה הממוחשבת החדשה

השיטה החדשה, שהתפרסמה באחרונה בכתב-העת המדעי Cell, מבוססת על חישוב של תכונות פיסיקליות מצד אחד, ועל מאגרי מידע על מבנים מולקולריים שנבנו בשנים האחרונות, בין היתר על-ידי מדעני מכון ויצמן למדע, מצד שני. ד"ר פליישמן אומר, שהתהליך מתחיל בחישוב תיאורטי של מבנה מולקולרי אידיאלי, שיהווה את ליבת ההיקשרות בין החלבון המתוכנן לחלבון המטרה. לאחר מכן סורקים את מאגר המידע של מבני חלבונים, ומחפשים מולקולות טבעיות שיאפשרו, עד כמה שאפשר, שילוב של ליבת ההיקשרות המתוכננת. במקרה של נגיפי השפעת, תוכננו כמה עשרות חלבונים, כך שיכללו את ליבת ההיקשרות. מתוכם, בניסויי מעבדה, הצליחו להיצמד לאתר המטרה חמש מולקולות, ואחת מהן הצליחה לבלום את יכולת ההדבקה של נגיפי שפעת שונים.
 
"למעשה", אומר ד"ר פליישמן, "הכלים החישוביים והגישה הניסויית שבמסגרתה בוחנים את המולקולות המתוכננות מאפשרים לנו כיום ליצור מולקולות שאינן קיימות בטבע ויכולות לבצע פעילויות מולקולריות עם מיגוון רחב של שימושים ברפואה, באיבחון, ובביוטכנולוג
יה". במילים אחרות, מה שלא עושה הטבע, יעשו המחשב והניסוי. שיטת פעולה זו עשויה לפתוח דרכים חדשות לעיצוב תרופות, בין היתר בתחום הרפואה האישית המתפתחת, וכן בתהליכים תעשייתיים שונים.
 
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם