ראשי » בריאות- כללי, חדשות חמות, כתבות-מרכזיות-ראשי » שיטת ניתוח big data בתחום האבולוציה לפיתוח תרופות

שיטת ניתוח big data בתחום האבולוציה לפיתוח תרופות

מדענים ישראלים פיתחו שיטה  לנטרול ממוקד של חלבונים המעורבים בהתפתחות מחלת הסרטן

במחקר נעשה שימוש לראשונה בשיטות ניתוח של big data בתחום האבולוציה המכוונת לפיתוחן של תרופות ממוקדות מטרה

המחקר העכשווי על מחלות רבות בהן סרטן, מזהה משפחות של חלבונים, חלבונים ספציפיים, ואינטראקציות בין חלבונים כשחקנים ראשיים בהתפתחות מחלות אלו. זו הסיבה שחוקרים סבורים כי מציאת דרכים להיקשר לחלבונים אלו ולנטרל את האינטראקציות ביניהם, עשויה לתרום לפיתוח תרופות והבנה של מנגנוני מחלה רבים.

במאמר חדש שפורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Nature Communications, הציגו חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב שיטה חדשנית לפיתוח תרופות המעכבות מטרות חלבוניות המעורבות בהתפתחות מחלת הסרטן. ייחודה של השיטה, המבוססת על ניתוח מאגרי מידע גדולים (Big Data) של חלבוני מטרה, הוא בכך שהיא מאפשרת נטרול ממוקד של חלבון המטרה מבלי לפגוע בחלבונים דומים שאינם מזיקים.

“המחקר מבוסס על יכולת שפותחה לאחרונה במעבדתנו למפות את אתרי הקשירה בחלבוני מטרה שונים” מסביר מוביל המחקר, ד”ר ניב פפו מהמחלקה להנדסת ביוטכנולוגיה ומהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב (NIBN). “יכולת זו היא בעלת חשיבות הן בפיתוחן של תרופות ממוקדות מטרה והן בהבנה בסיסית של תהליכים גורמי מחלה בבני אדם. למרות זאת, המגבלות הקיימות כיום ביכולת זו אינן מאפשרות פיתוחן של תרופות שפוגעות רק במטרות שקשורות למחלה, אלא הן פוגעות בנוסף בחלבוני מטרה חיוניים אחרים. מטרתנו במחקר הנוכחי הייתה להתגבר על מגבלות אלו”.

המחקר איחד שתי שיטות חדשניות; סריקה וניתוח של ספריות הכוללות מיליוני חלבונים שונים כנגד חלבוני מטרה רבים בו זמנית, ואנליזות (NGS) Next Generation Sequencing, כדי לספק אנליזה עשירה ומדויקת של ספציפיות וסלקטיביות בקישור לחלבוני מטרה בצורה יעילה, מהירה וזולה.

צוות המחקר התמקד במשפחת חלבונים הקרויה serine proteases והראה שבאפשרותם לפתח תרופות המעכבות שתי מטרות חלבוניות (KLK6 ו- mesotrypsin) שמעורבות בהתפתחות סרטן ומטרות אחרות (anionic trypsin ו-cationic trypsin) שמעורבות בהתפתחות של מחלת ה- pancreatitis (דלקת בלבלב).

“השיטה החדשה תתרום רבות להבנת המנגנונים שמאפשרים לחלבונים להיקשר אחד לשני ולהוביל לתהליכים ביולוגים חשובים, ביניהם כאלו שגורמים לסרטן ולמחלות אחרות”, אומר ד”ר פפו. “כמו כן, השיטה תוביל לפיתוחן השכלתני של תרופות שיכולות להבדיל בין חלבוני מטרה בעלי מבנים דומים אך בעלי תפקידים שונים בתכלית. אכן, עקב העובדה שחלבוני מטרה רבים שייכים למשפחות גדולות של חלבונים דומים מבחינה מבנית אך שונים בתפקוד שלהם, הגברת הסלקטיביות של תרופות חדשות היא הכרחית אך עדיין מאתגרת. גישה זו מהווה פריצת דרך והבטחה גדולה בתחום פיתוח תרופות מכוונות מטרה”.

צוות המחקר כלל את הדוקטורנט איתי כהן והסטודנטית לתואר שני סי נפתלי מהמחלקה להנדסת ביוטכנולוגיה, תוך שיתוף פעולה עם הקריסטלוגרפים ד”ר ענת שחר מהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב ופרופסור איווט רדיסקי מהמרכז הרפואי Mayo Clinic בפלורידה.