את הסיפור הזה אפשר להתחיל, אם רוצים, מתמונת הפתיחה בסרט "טווין פיקס" של דייוויד לינץ'. מסך טלוויזיה שחור-לבן מרצד בלי פשר, מסנוור, מכאיב, מטריד את הצופה. כך, לאחר מספר שניות, הגרזן הניחת על הטלוויזיה ומנתץ אותה לרסיסים, בלוויית זעקת-אימה מהדהדת, מתקבל בהקלה. כל דבר עדיף על הריצוד המחוספס וחסר הפשר. המוח מעדיף תבניות חזותיות בעלות קווי מיתאר ברורים שניתן לפענח ולזהות.

 

המעבר בין מסך מרצד לתמונה חדה עשוי גם להיות תסריט או מודל המתאר את לידתם של צפנים מולקולריים דוגמת הצופן הגנטי. תמונה על מסך הטלוויזיה היא למעשה צופן: היא בנויה כטבלת התאמה בין הקואורדינטות של הפיקסל על המסך, לבין הצבע הקורן מהפיקסל. גם הצופן הגנטי הוא טבלת התאמה בין שלשות של בסיסי די-אן-איי (קודונים) לבין 20 החומצות האמיניות, אבני-הבסיס של החלבונים. במילים אחרות, הצופן הגנטי הוא מעין טבלת תרגום בין שתי שפות מולקולריות: שפת הדי-אן-איי ושפת החלבונים. אם נחזור למסך הטלוויזיה המרצד, נראה מיד שהדבר המטריד אותנו הוא היעדרו של צופן חזותי: טבלת ההתאמה שיוצרת את התמונה המרצדת על המסך היא אקראית לחלוטין ומשתנה ללא הרף. אין מיתאם בין מקום הפיקסל לבין צבעו, כך שלא ניתן להשתמש בטבלה לתרגום בין שפת המיקום לשפת הצבע. צופן נולד בדיוק ברגע שבו מופיע מיתאם כזה, ויחד איתו נולדת האפשרות לתרגם משפה לשפה.

 

"אם כך", אומר ד"ר צבי טלוסטי מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע, "אפשר לכתוב תסריט, או מודל מתמטי, שיתארו את הולדת הצופן הגנטי, מתוך תמונה או מצב חסרי-פשר דוגמת המסך המרצד המופיע בסצינה הראשונה של 'טווין פיקס'. בתמונה הראשונה, או במצב ההתחלתי של המודל/התסריט שלנו, אין מיתאם בין קודוני הדי-אן-איי לבין חומצות האמינו. מצב כזה מייצג עולם קדמון שבו חלבונים נוצרים באקראי, ובהרכב אקראי, ללא קשר לצופן הגנטי". מה גורם להופעת הצופן הגנטי (או להופעת תמונה חדה וברורה על מסך הטלוויזיה)? ד"ר טלוסטי אומר, שכדי שמעבר כזה יתחולל, הוא חייב להביא עימו יתרונות ניכרים לאורגניזם, תמורת "מחיר" שאינו גבוה מדי. היתרון בצופן ברור: באמצעותו יוכל האורגניזם לאחסן בגנום שלו תוכניות לייצור חלבונים מתוחכמים, ולהוציא אותן לפועל בזמן ובמקום שבהם הוא זקוק לחלבונים. מחירו של הצופן ברור לא פחות: ההכרח לייצר "מכונות" מולקולריות שיוכלו לתרגם בדיוק הנדרש משפה מולקולרית אחת לשנייה. "עקומת התמורה" הכלכלית בין היתרון למחיר קובעת, שצופן ייוולד בדיוק בנקודת המפגש והאיזון בין יתרון למחיר.

 

ד"ר טלוסטי בחן באופן מתמטי את מאזן הכוחות הזה, וגילה כי הולדתו של צופן (דוגמת תמונה על מסך הטלוויזיה, צופן גנטי או כל צופן מולקולרי אחר) אינה שונה בהרבה ממעבר-מופע בעולם החומר, דוגמת מעבר בין מצבי צבירה (לדוגמא, מעבר של חומר ממצב נוזל לגז). מההקבלה הזאת עולה, כי הצופן הצעיר יהיה "חלק", כלומר, שני קודונים דומים יתורגמו לעיתים לאותה חומצה אמינית או לחומצה אמינית שדומה לה בתכונותיה הכימיות. על מסך הטלוויזיה יתבטא צופן חלק בכך שפיקסלים שכנים יהיו דומים בצבעם. המוח והקודים המולקולריים מעדיפים תמונות כאלה, שנוצרו על-ידי צופן חלק למדי.

 

במערכה האחרונה והמכרעת ב"תסריט" שכתב ד"ר טלוסטי מתברר, שתמונת הצופן המתגלה לעינינו בעת מעבר מופע קשורה לבעיה המתמטית הידועה בשם "בעיית ארבעת הצבעים". כדי לפתור את בעיית הצבעים, צריך למצוא את "מספר הצביעה", מספר הצבעים המזערי שיספיק כדי לצבוע כל מפה גיאוגרפית כך שארצות שכנות יהיו בצבעים שונים. אם המפה משורטטת על כדור, מספר הצביעה הוא ארבע (מכאן שמה של הבעיה). אבל אם המפה משורטטת על טורוס (בייגל), משטח שיש בו חור אחד, צריך לפחות שבעה צבעים. כלומר, מספר הצביעה תלוי במספר החורים במשטח. כדי לשרטט את המפה של הצופן הגנטי צריך משטח שיש בו הרבה יותר חורים, בין 25 ל-41. מספר החורים הוא פועל יוצא מהשפה שבה נכתב הצופן, שלשות של אותיות מתוך אלפבית בן ארבע אותיות (הבסיסים A, T, G, C). מהמודל המתמטי עולה, שמספר חומצות האמינו אשר יופיעו בצופן גנטי חלק מוגבל על-ידי מספר הצביעה. על המשטח מרובה החורים של הצופן הגנטי מספר הצביעה הוא 25-20, כלומר קרוב מאוד למספרן של חומצות האמינו בעולם האמיתי.

 

ה"תסריט" הזה על לידת הצופן הגנטי, והמודל המתמטי הנובע ממנו, אשר מתאר חוקים לתהליכי ההיווצרות או הלידה של צפנים מולקולריים בכלל, תוארו באחרונה במאמרים שפירסם ד"ר טלוסטי בכתבי-העת המדעיים Journal of Theoreical Biology, Physical Review Letters, ו-Electronic .Journal of Linear Algebra

 

 

 

 

המטען הגנטי של האדם מכיל כ-20,000 עד 30,000 גנים, שעל-פי המידע המקודד בהם מיוצרים חלבונים שונים. תהליך זה, הקרוי "התבטאות גנים", מבוקר על-ידי מנגנונים מורכבים ומסועפים, הקובעים אילו מהגנים יתבטאו, באיזה תא, מתי, ובאיזו מידה. החלבונים שנוצרים בסופו של תהליך זה קובעים כיצד התא החי יתפקד, דבר שמשפיע על האורגניזם כולו. כך, למשל, התבטאות גנים היא מרכיב מרכזי בהתפתחות עוברית. באורגניזם הבוגר היא משפיעה על תהליכים כמו יצירת כלי-דם, חילוף חומרים, וגם על התחוללות מחלות שונות, לרבות סרטן.

 

מולקולות מיקרו-אר-אן-איי (microRNA) הן אחד מגורמי הבקרה המשפיעים על תהליך ייצור החלבונים בגוף בשלב מאוחר יחסית: השלב שבו מולקולת אר-אן איי-שליח (שנוצרה על-פי המידע הצפון בגן שגורמי בקרה אחרים כבר "עוררו"), עושה את דרכה לעבר הריבוזומים, בתי החרושת לחלבונים של התא. מולקולת המיקרו-אר-אן-איי נצמדת לאתר מטרה מסוים על מולקולת האר-אן-איי-שליח, ובכך היא מונעת את ייצור החלבון שהיא מקודדת. עד היום זוהו מאות סוגים שונים של מולקולות מיקרו-אר-אן-איי, כאשר לכל מיקרו-אר-אן-איי יש קבוצה שונה של גני מטרה. כדי להבין את התהליך הזה יש למצוא את אתרי המטרה, על גבי האר-אן איי-שליח, שאליהם נקשרות מולקולות המיקרו-אר-אן-איי. זיהוי אתרי המטרה האלה עשוי לסייע גם בהבנת השיבושים הגורמים להתבטאות בלתי-מבוקרת של גנים, תהליך שגורם מחלות מסוימות.

 

כדי למצוא את אתרי המטרה, מתמקדים מדענים רבים בזיהוי התאמות כימיות בין הרצף של מקטעים שונים בשתי המולקולות (בדומה להתאמה הקיימת בין שני הסלילים של מולקולת הדי-אן-איי). אלא שלמעשה, במקרים רבים, לא קיימת התאמה מושלמת בין רצף בסיסי המיקרו-אר-אן-איי לרצף הבסיסים שבאתר המטרה. מדענים שביקשו להבין את התופעה הזאת פיתחו שיטות לחיזוי אתרי המטרה, אשר מחפשות התאמה חלקית בין רצף בסיסי המיקרו-אר-אן-איי לרצף הבסיסים שבאתר המטרה. אולם הדרישה להתאמה חלקית מובילה לחיזוי אתרי מטרה רבים שהוכח בצורה ניסויית כי הם אינם נכונים. בניסיון לשפר את יכולת החיזוי, הסתבכו השיטות והלכו, אולם בסופו של דבר לא הצליחו לחזות באופן מלא ומדויק לאילו אתרים על האר-אן-איי-שליח ייקשרו מולקולות מסוימות של מיקרו אר-אן-איי.

 

ד"ר ערן סגל ותלמיד המחקר מיכאל קרטס, מהמחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה שימושית במכון ויצמן למדע, בחרו לחקור את התהליך מכיוון אחר: במקום לבחון את הרצף הכימי של המולקולות, הם התמקדו במבנה המרחבי, התלת-ממדי, של מולקולת האר-אן-איי-שליח. יחד עם קבוצת חוקרים מאוניברסיטת רוקפלר בניו-יורק הם בדקו האם קיפולים באר-אן-איי-שליח משפיעים על קישור מולקולות מיקרו-אר-אן-איי לאתרי המטרה שלהן.

 

המדענים יצרו מוטציות שגרמו לאר- אן-איי-שליח להתקפל ולסגור את אתרי המטרה, או, להיפך, להיפתח ולחשוף אותם. לאחר מכן הישוו את רמת הביטוי של הגן המקורי לזו של הגן עם המוטציות. "על-פי התיאוריות הקיימות, שינויים אלה אינם אמורים להשפיע על ביטוי הגן, שכן המוטציות לא בוצעו בבסיסים המעורבים במגע הישיר בין המולקולות, אלא בבסיסים הסמוכים אליהם", אומר ד"ר סגל. תוצאות הניסויים הראו באופן חד-משמעי, כי המבנה המרחבי של אתר המטרה במולקולת האר-אן-איי-שליח אכן משפיע על רמת ביטוי הגן. כאשר אתר המטרה נמצא באיזור פתוח ונוח לגישה של מולקולות המיקרו-אר-אן-איי, יותר מולקולות מיקרו אר-אן-איי נצמדות לאר- אן-איי-שליח, דבר שגורם לבלימה חזקה של ייצור החלבון שהמידע לבנייתו נישא על-ידי האר-אן-איי-שליח. לעומת זאת, כאשר אתר המטרה נסגר, יש פחות היצמדויות בין המולקולות - וביטוי הגן גדל במידה דרמטית.

 

המדענים פיתחו נוסחה המסבירה את יחסי הגומלין בין מולקולות מיקרו-אר-אן-איי לאתרי המטרה שלהם, והמאפשרת לזהות אתרי מטרה חדשים. הנוסחה מורכבת מההפרש בין האנרגיה שיש להשקיע כדי לפתוח את אתר המטרה (במקרה של מבנה סגור יהיה צורך בהשקעה גבוהה, במקרה של מבנה פתוח תהיה ההשקעה זניחה), לבין האנרגיה הנפלטת כאשר המיקרו-אר-אן-איי נקשר לאתר המטרה (במקרה של התאמה גבוהה ברצף הבסיסים תשתחרר כמות גדולה של אנרגיה, ובמקרה של התאמה חלקית תשתחרר כמות קטנה יותר). ככל שהערך המתקבל גבוה יותר, כך עולה הסיכוי שמדובר באתר מטרה פוטנציאלי למיקרו-אר-אן-איי.

 

תגלית נוספת שעולה מהמחקר היא, שקישור מולקולת מיקרו-אר-אן-איי לאר-אן-איי-שליח אינה תלויה רק במבנה פתוח של רצף המטרה עצמו, אלא גם בזה של הרצפים הסמוכים לאתר המטרה. הסיבה לכך היא, שמולקולת המיקרו-אר-אן-איי נתונה בתוך מבנה חלבוני גדול, ויש לאפשר למבנה כולו גישה נוחה לאתר המטרה. בעקבות הגילוי הזה ערכו החוקרים התאמה של הנוסחה, כך שרכיב "השקעת האנרגיה" כולל את האנרגיה שיש להשקיע כדי לפתוח את אתר המטרה באופן שיתאים לכניסה של המבנה החלבוני כולו. התאמה זו שיפרה את הדיוק ואת יכולת החיזוי של המודל. בהמשך יצרו החוקרים ארבעה קטלוגים המגדירים אתרי מטרה פוטנציאליים של מיקרו-אר-אן-איי על-פני גנומים של אדם, עכבר, זבוב ותולעת. בדיקה של כל היצורים הראתה, כי אתרי המטרה נמצאים באתרים חשופים, לא מקופלים, מה שמעיד כי המבנה המרחבי של האר-אן-איי-שליח, הקובע את אתרי הקישור למיקרו-אר-אן-איי, מילא תפקיד חשוב לאורך האבולוציה. תוצאות המחקר, שפורסמו באחרונה בכתב העת Nature Genetics, מספקות למדענים כלי שימושי, המאפשר להם לסרוק רצפים גנטיים, ולזהות אתרי מטרה אפשריים של מיקרו אר-אן-איי, הן על סמך הרצף והן על סמך המבנה המרחבי.

 

על-אף שמדובר במודל פשוט ואמין, ובשיפור ניכר של האמצעים שהיו בידי חוקרים עד כה, המדענים מציינים כי החישובים אינם מדויקים במאה אחוז, גם משום שקשה לחשב במדויק את המחיר האנרגטי של פתיחת אתר המטרה, אך בעיקר משום שהתא אינו סביבה סטרילית, וקיימים בתוכו שלל גורמים המשפיעים גם הם על הקשירה של המיקרו-אר-אן-איי לאתר המטרה. תלמיד המחקר מיכאל קרטס: "היופי שבמחקר הזה הוא, שעל-אף כל הרכיבים והגורמים הנמצאים בתא, שאותם לא הבאנו בחשבון, עדיין המודל הפשוט שלנו, המבוסס אך ורק על יחסי הגומלין בין המיקרו-אר-אן-איי לבין אתר המטרה, ועל המבנה השניוני של אתר המטרה, מסביר את התוצאות הניסיוניות בצורה טובה למדי".

 

 

 

 

עסקות מורכבות בעולם העסקים נסגרות בסיועם של מתווכים מתוחכמים שיודעים לסגל לעצמם דרכי פעולה שונות המתאימות לסביבות שונות. נראה, שתכונה זו מאפשרת לכמה מתווכים עצביים, שעד כה היה ידוע כי הם תורמים להעברת מסרים במערכת העצבים, לפעול ולהעביר מסרים גם אל המערכת החיסונית בכלל, ולתאי גזע בפרט.

 

כשהגוף נכנס למצב עקה, כתוצאה מפגיעה, מחלה, או פעילות גופנית מאומצת, מופעלת בו מערכת אזעקה אוטומטית ומהירה. פעמוני האזעקה מעוררים מערכות שונות בגוף, במטרה להתמודד עם המצב: קצב הלב והנשימה מתגברים, כלי הדם המובילים חמצן לשרירים מתרחבים, ועוד. קריאת הגיוס כוללת גם את מערכת הדם - הגוף דורש כמות מוגברת של כדוריות-דם אדומות לשיפור אספקת החמצן, וגם תוספת של תאי-דם לבנים, רכיבי מערכת החיסון, לשם חיזוק ההגנה מפני גורמי זיהום חיצוניים ושיקום רקמות פגועות. לצורך כך ניתנת פקודה לתאי הגזע של מערכת הדם, מהם נוצרים כלל תאי הדם, להתחלק, להתמיין, ולנדוד מלשד העצם אל כלי הדם - שם הם נדרשים. קבוצתו של פרופ' צבי לפידות, המתעניינת במנגנונים המווסתים את תהליכי השגשוג והנדידה של תאי הדם, גילתה באחרונה שחקן מרכזי ובלתי-צפוי המתווך בין פעמוני האזעקה של מערכת העצבים המרכזית, לבין תגובת תאי הגזע של מערכת הדם. המחקר, שפורסם בכתב העת Nature Immunology, מראה כי המוליכים העצביים (נוירו-טרנסמיטורים) האופייניים למצבי עקה, דופמין, אפינפרין (המוכר גם בשם אדרנלין) ונוירואפינפרין, המופרשים מתאי-עצב, משפיעים באופן ישיר על תאי הגזע של מערכת הדם, מזרזים את חלוקתם והתפתחותם, וגורמים לנדידתם מלשד העצם לזרם הדם.

 

כיצד מתאפשרת ההשפעה הישירה הזו? לשד העצם, בו נמצאים תאי הגזע של מערכת הדם, מרושת על-ידי שלוחות תאי עצב, בהם נוצרים הנוירו-טרנסמיטורים, ומהם הם מופרשים אל הסביבה החיצונית. צוות המדענים, שכלל את ד"ר אסף שפיגל, ד"ר שהם שבטיאל, ד"ר אלכסנדר קלינקוביץ וחברים נוספים מקבוצת המחקר של פרופ' לפידות במחלקה לאימונולוגיה, בשיתוף עם פרופ' מנחם רובינשטיין מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, גילה כי תאי הגזע של מערכת הדם מכילים קולטנים לנוירו-טרנסמיטורים, וזיהה את המסלול התוך-תאי של העברת האותות המאפשר את תגובת תא הגזע לפקודות המועברות על-ידי המוליכים העצביים. בנוסף לכך גילו החוקרים, כי גורמי-גדילה מסוימים המשפיעים על תאי הגזע של מערכת הדם, ומופרשים בכמות מוגברת במצבי עקה, גורמים לעלייה ברמת הקולטנים לנוירו-טרנסמיטורים על-פני תאי הגזע. גורמים מתווכים אלו מאפשרים תגובה חזקה ומהירה של תאי הגזע, בדיוק כאשר היא נחוצה.

 

בשורה של ניסויים הראו המדענים, כי מתן דופמין, אפינפרין או נוירואפינפרין גורם לחלוקה ולהתפתחות מוגברת של תאי הגזע של מערכת הדם, ומעודד נדידה שלהם מלשד העצם. כתוצאה מכך, כמות כדוריות הדם הלבנות בכלי הדם עולה. ממצאי ניסויים אלו, שבוצעו בתאי דם שמקורם בבני-אדם, ובשיתוף עם מחלקות להשתלת לשד עצם במספר בתי-חולים בארץ, עשויים לסייע בפיתוח שיטות חדשות ויעילות יותר להשתלת לשד עצם. "קיימים כיום טיפולים שונים שמטרתם לגרום לנדידה של תאי גזע מלשד העצם לכלי הדם, למטרות ריפוי או השתלה, אך לא כל המטופלים מגיבים באופן חיובי לטיפול", אומר פרופ' לפידות. "הבנה מלאה של המנגנונים המווסתים את הנדידה עשויה לסייע בשיפור השיטות להשתלת לשד עצם".

 

 

 

 

סרטן דם מהסוג הקרוי לוקמיהלימפוציטית כרונית מתאפיין בהצטברות סוג מסוים של תאי דם לבנים, הקרויים לימפוציטים מסוג B, בדם, בלשד העצם ובבלוטות לימפה. באופן נורמלי, משך חייהם של תאי הדם מוגבל באמצעות מנגנון פנימי הגורם להרג עצמי. בתאים הסרטניים, מנגנון ההשמדה הזה אינו מתפקד כראוי, ולכן התאים שורדים, מתרבים ומצטברים. קבוצת מדענים, בראשות פרופ' עידית שחר מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע, בשיתוף ד"ר מיכל הרן וצוות המכון ההמטולוגי במרכז הרפואי קפלן, גילתה באחרונה מנגנון הישרדות חשוב של התאים הסרטניים האלה. באמצעות פגיעה מכוונת וממוקדת במנגנון ההישרדות הצליחו המדענים לגרום לתמותה מוגברת שלהם. התגלית, שפורסמה באחרונה בכתב העת המדעי "רשומות האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית" (PNAS), עשויה להוות בסיס לפיתוח דרכי טיפול מתקדמות במחלה זו, וייתכן שגם במחלות אחרות בהן קיימת הצטברות של תאי דם לבנים מסוג B.

 

מחקרים קודמים של פרופ' שחר הראו כי קולטן מסוים, המצוי על פניהם של תאי B תקינים, ממלא תפקיד חשוב בהישרדותם של תאים אלה. לאור זאת הועלתה האפשרות, שקולטן זה מעורב גם בהישרדותם החריגה של תאים ממאירים מאותו סוג.

 

חברי קבוצת המחקר של פרופ' שחר, ובהם תלמידות המחקר ענבל בינסקי, דיאנה סטרלטס ויעל גור, וטכנאית המעבדה פרידה לנטנר, יחד עם צוות רופאים מהמכון ההמטולוגי במרכז הרפואי קפלן ברחובות, שכלל את ד"ר הרן, ד"ר לב שוידל, פרופ' אלן ברבי ונורית הרפז, מדענים מאוניברסיטת ייל וד"ר דייוויד מ. גולדנברג מהמחלקה לאימונולוגיה ולרפואה מולקולרית במרכז לחקר הסרטן בניו-ג'רסי, בדקו תאי דם סרטניים שנלקחו מחולים בלוקמיה לימפוציטית כרונית, וגילו כי בתאים אלו מצויות רמות גבוהות הן של הקולטן, והן של החלבון הנקשר אליו, החל משלבי המחלה המוקדמים. בהמשך התברר כי הפעלת הקולטן מובילה לרצף אירועים תוך-תאי, אשר מגביר את יכולת ההישרדות של התאים הסרטניים. אחד השלבים החשובים בתהליך הוא הגברה משמעותית בייצור חומר שמווסת את משך חייהם של תאי הדם. חומר זה גורם לייצור חלבון אשר מונע את הפעלת התוכנית להשמדה עצמית. כאשר טופלו התאים הסרטניים בנוגדנים הנקשרים לקולטן באופן בררני, ובולמים את הפעלתו, חלה עלייה משמעותית בתמותה של התאים הסרטניים. נוגדנים אלה, המיוצרים על ידי חברת Immunomedics בניו-ג'רסי, מצויים בימים אלו בשלב הראשון של ניסויים קליניים לטיפול בסוגי סרטן שונים. ממצאי המחקר מספקים הסבר למנגנון פעולתם של הנוגדנים, ובעקבותיו מתוכנן מחקר קליני שיבדוק את יעילותם בקרב חולים הסובלים מלוקמיה לימפוציטית כרונית.

 

פרופ' שחר: "אנו סבורים שהכמויות החריגות של הקולטן ממלאות תפקיד חשוב בהתפתחות המחלה, החל משלביה המוקדמים, וכי הן אחראיות ליכולת ההישרדות המוגברת של תאים סרטניים מסוג B. חסימה של הקולטן, או של שלבים אחרים במסלול ההישרדות שהוא מפעיל, עשויה לשמש בעתיד אמצעי יעיל למלחמה בסוגי סרטן נוספים, שמקורם בתאי דם מסוג B".

 

 

 

 

צוות של מדענים ישראליים, מהטכניון, ממכון ויצמן למדע ומחברת "טבע", איתרו באחרונה מאפיינים גנטיים האחראים לתגובה טובה של חולי טרשת נפוצה לתרופה קופקסון. ממצאים אלה עשויים לתרום לפיתוח ולקידום יישום של טיפול תרופתי אישי לחולי טרשת נפוצה.

 

קופקסון היא התרופה הישראלית המקורית הראשונה שאושרה לשימוש על-ידי מינהל המזון והתרופות של ארה"ב, ה-FDA, והיא משווקת היום ביותר מ-40 מדינות בעולם, בהן ארה"ב, קנדה, ארצות רבותבאירופה, אוסטרליה, אמריקה הלטינית וישראל.

 

מולקולת התרופה היא פרי המצאתם של פרופ' מיכאל סלע, פרופ' רות ארנון, וד"ר דבורה טייטלבאום מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע. תהליך פיתוחה לתרופה נעשה על-ידי מדענים מחברת "טבע", שגם מייצרת ומשווקת אותה.

 

"עד היום מבוססים טיפולים תרופתיים במחלות שונות על בחירה אקראית של מינונים וזמנים במתכונת של 'ניסוי וטעייה'", אומר פרופ' אריאל מילר מהפקולטה לרפואה ומהמכון למדעי הרפואה על-שם רפפורט בטכניון, וראש המרכז לטרשת נפוצה וחקר המוח במרכז הרפואי כרמל. "תהליך זה, כלומר חיפוש הדרך עד להשגת ההשפעה הרצויה, פוגם ביעילות הטיפול, ובמקרים רבים אף עלול לגרום לסיבוכים". בשנים האחרונות התברר, כי תרופות רבות אינן מתאימות באותה מידת יעילות לכל המטופלים, וכי השונות הזאת נובעת מהבדלים גנטיים בין המטופלים. לפיכך, עלה הצורך בפיתוח טיפולים תרופתיים שיותאמו למאפיינים הגנטיים הייחודיים של המטופלים. "טיפול כזה עשוי להיות יעיל יותר, ולגרום פחות השפעות לוואי".

 

המחקר החדש, העוסק במרכיבים הגנטיים של התגובה לקופקסון, אשר ממצאיו פורסמו באחרונה בכתב-העת המדעי Pharmacogenetics and Genomics, מהווה צעד משמעותי בהתקדמות לקראת יישום החזון הרפואי הזה. במחקר המשותף סיפקה "טבע" את דגימות הדי-אן-איי מחולים מטופלים בתרופה, והבדיקות הגנטיות נעשו במעבדות מרכז קראון לחקר גנום האדם במכון ויצמן למדע, בראשות פרופ' דורון לנצט מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית. לצורך כך השתמשו המדענים במערכת מתקדמת, ראשונה מסוגה בארץ, שמאפשרות סריקה מדויקת ומהירה של גנום האדם. שלושת השותפים למחקר בחנו את הקשר בין מספר סמנים גנטיים לבין התגובתיות של חולי טרשת נפוצה לקופקסון. כך עלה בידיהם לאתר מאפיינים גנטיים התורמים לתגובתיות טובה לקופקסון. ממצאים אלה מהווים צעד חשוב בדרך לשיפור יכולת החיזוי של תגובת מטופלים לתרופה. "ניתחנו את הרצף הגנטי של 27 גנים מועמדים בכל אחד מהחולים המשתתפים בניסוי", אומר פרופ' לנצט, "וזיהינו שני גנים בעלי סיכוי גבוה לקבוע את התגובה לקופקסון. בעתיד אפשר יהיה להשתמש בשיטה ובממצאים אלה כדי לסרוק את המטען הגנטי של חולים בטרשת נפוצה, לאבחן מראש את מידת התגובה שלהם לטיפול בקופקסון, ואולי אף לקבוע את המינון ואת אופן הטיפול המיטבי המתאים לכל אחד מהם".

 

במחקר השתתפו גם פרופ' ז'ק בקמן (אז במכון ויצמן למדע), ד"ר ליאת הירדני וד"ר דן גולדשטאוב מחברת "טבע", ואיריס גרוסמן, תלמידת מחקר משותפת בטכניון ובמכון ויצמן למדע.

 

בשנות ה-50 של המאה ה-20 החל פרופ' אפרים קציר ממכון ויצמן למדע (לימים הנשיא הרביעי של מדינת ישראל) לחקור את תכונות החלבונים, שהם מאבני הבניין של כל מערכת ביולוגית. לצורך כך יצר מודלים סינתטיים פשוטים של חלבונים שנקראו "פולי-חומצות אמיניות". תלמידו באותן שנים, פרופ' מיכאל סלע, שלימים כיהן כנשיא מכון ויצמן למדע וזכה בין היתר בפרס ישראל, החליט לבחון את השפעתן של מולקולות המודל הסינתטיות הללו על המערכת החיסונית. מחקרים אלה הובילו אותו למסקנה, שייתכן כי אפשר יהיה להשתמש בחומרים סינתטיים אלה לבלימה של טרשת נפוצה, מחלה אוטו-אימונית הנגרמת כאשר המערכת החיסונית של הגוף תוקפת את המעטפת השומנית של סיבי העצב ומחבלת בהעברת האותות החשמליים דרכם. פרופ' סלע, יחד עם תלמידתו דאז, פרופ' רות ארנון (לימים - כלת פרס ישראל, סגנית נשיא מכון ויצמן למדע ונשיאת האקדמיות למדעים באסיה), וד"ר דבורה טייטלבאום, ביצעו שורה ארוכה של ניסויים. תוצאות ניסויים אלה הובילו לפיתוח תרופה ולשורה של ניסויים קליניים, שבוצעו על-ידי חברת "טבע", ובהם נבחנו יעילות ובטיחות השימוש בה לטיפול בבני-אדם. בסיום התהליך, בשנת 1996, אושרה תרופת הקופקסון על-ידי מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA). בכך הייתה הקופקסון לתרופה הישראלית המקורית הראשונה שאושרה לשיווק בארה"ב. כיום, לאחר 10 שנות שיווק פעיל בארה"ב ובעוד כ-40 מדינות, מהווה הקופקסון גורם צמיחה חשוב ל"טבע" ועמוד תווך בכלכלה הישראלית.