הינך נמצא כאן

איך לערבב את הקוקטייל המושלם?

מדעני המכון פיתחו מודל מתמטי המסוגל להעריך אילו תוצאות יתקבלו מערבוב של כמה תרופות בקוקטייל, באמצעות מספר קטן של מדידות
07.12.2016

קוקטייל תרופות. מהו המינון המתאים?

בדומה לקוקטייל אלכוהולי, גם קוקטייל של תרופות זקוק למרכיבים הנכונים, במינונים הנכונים, כדי לפעול היטב. אך יצירתו של "הקוקטייל המושלם" היא בגדר אתגר עבור מדענים. כעת עשוי מודל חדש שפוּתח במכון ויצמן למדע להקל על זיהויָים של מינוני התרופות המדויקים הנחוצים לשם הרכבתו של קוקטייל מוצלח – אנטיביוטי או כימותרפי. את המחקר הובילו תלמידי המחקר ענת צימר ואיתי קציר, ממעבדתו של פרופ' אורי אלון במחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא.

"השימוש בקוקטיילים של תרופות התרחב בשנים האחרונות, ויש לכך כמה סיבות", מסבירים צימר וקציר. "ראשית, כאשר תוקפים תאים פתוגניים באמצעות כמה שיטות, קטֵן הסיכוי שתופיע עמידות לתרופות". שנית, יש לכך גם סיבה כלכלית בעיקרה: השילוב בין כמה תרופות מאפשר יצירה של יישומים חדשים עבורן. "עובדה זו", מוסיפים המדענים, "'קורצת' לרופאים ולחברות פארמה, במיוחד לאור העלות הגבוהה ופרקי זמן הארוכים הכרוכים בפיתוחן של תרופות מאפס".

אך פיתוחו של קוקטייל תרופות הוא מלאכה מורכבת, בעיקר משום שלא תמיד ניתן לחזות בקלות את יחסי הגומלין בין מרכיביו. כך למשל, אם אחת התרופות בקוקטייל מעוררת מנגנונים בתא הגורמים לשאיבת התרופות אל מחוץ לממברנה, הרי שמינוניהן של שאר התרופות יצטרכו להשתנות בהתאם. בנוסף, בעת ערבוב בין כמה תרופות, גם תופעות הלוואי שלהן עלולות להתווסף זו אל זו. "לכן",  מסבירים המדענים, "אחת המטרות ביצירה של קוקטייל, היא זיהוי המינון המינימלי הנדרש מכל תרופה".

בקוקטייל כימותרפי מעורבות לרוב ארבע תרופות או יותר. "המשמעות היא, שיש מספר עצום של מינוני תרופות אפשריים, ואין אפשרות לבדוק את כולם", אומרת צימר. במונחים מדעיים, מכשול זה מכונה "בעיית הפיצוץ הקומבינטורי" ((Combinatorial explosion problem. ייחודה של השיטה שפיתחו המדענים טמון ביכולתה לעקוף את "בעיית הפיצוץ הקומבינטורי". "המודל יקל על מדענים בעבודה הקשה של חיפוש קוקטיילים יעילים", אומר קציר.

כחלק מפיתוח השיטה, המדענים בדקו את השפעתן של כמה תרופות (אנטיביוטיות או כימותרפיות) על תרביות של תאי סרטן אנושיים או על חיידקים בצלוחיות מעבדה. תוך שינוי מינוני התרופות, הם בדקו את השפעתה של כל אחת מהתרופות על התאים, וכן את השפעתם של צמדי תרופות על התאים. מודל מתמטי שפיתחו על בסיס הניסויים, אשר מבוסס על מדידת צמדים של תרופות, איפשר להם להעריך אילו תוצאות יתקבלו כתוצאה משילוב בין שלוש וארבע תרופות. "בדיקות שערכנו הראו, שהמודל אמין יותר משיטות אחרות המנסות להתמודד עם 'בעיית הפיצוץ הקומבינטורי'", אומר קציר. צימר מוסיפה: "מאחר שגידולים סרטניים שונים עשויים להגיב באופן שונה לתרופות שונות, המודל צפוי להיות שימושי במיוחד עבור מי שעוסקים ברפואה מותאמת אישית".

לקבלת מידע נוסף, תמונות ולתיאום ראיונות:
משרד הדובר - מכון ויצמן למדע
08-9343856 news@weizmann.ac.il

המודל מאפשר את חיזוי תוצאותיהם של מיליארד (1,000,000,000) קוקטיילים שונים באמצעות מאות מדידות בלבד.

#מספרי_מדע

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם