עיצוב נוגדנים לטיפול בוירוסים

מדענים רבים ברחבי העולם פועלים על מנת למצוא חיסונים, טיפולים ובדיקות לנגיף הקורונה. ישראל נרתמת למשימה על ידי צוותי מחקר מגוונים הפועלים במוסדות המחקר והפיתוח, בחברות, בארגונים ובמכונים שונים כולל המכון הביולוגי בנס ציונה. לצד חוקרים ומדענים במוסדות שונים, גם מדעני מכון ויצמן פועלים בפיתוחים שונים המספקים מענה לגבי היבטים שונים של טיפול בנגיף. פרופ’ שראל פליישמן ושותפיו למחקר במחלקה למדעים ביו-מולקולריים במכון ויצמן למדע הם חלק מאותו מחקר חשוב ופורץ דרך בימי מגפת הקורונה. פרופסור פליישמן ועמיתיו עושים שימוש בפלטפורמת מחקר ייחודית שפיתחו, המשלבת עיצוב חישובי של מולקולות וניסויי מעבדה – במטרה לעצב נוגדנים זעירים שיוכלו לחמוק מבעד למערך ההגנה החזק של נגיף הקורונה.

נוגדנים כנגד פתוגנים פולשים. צילום: Pixabay
נוגדנים כנגד פתוגנים פולשים. צילום: Pixabay

במכון ויצמן מדגישים כי מדובר בתהליך מורכב אשר “כרוך בעיצוב מיליוני “ננו-נוגדנים” – מולקולות סינתטיות קטנות – ופרופ’ פליישמן מתעתד להתמקד במולקולות המבטיחות ביותר כמועמדות אפשריות לתרופות חדשות למחלה שמחולל הנגיף – COVID-19. פרופ’ פליישמן מפתח מודלים חישוביים לעיצוב מהיר של חלבונים ב”התאמה אישית”. השיטות החדשניות שלו עומדות לשירות קהילת המחקר ברחבי העולם באמצעות שרתי אינטרנט ציבוריים והן אומצו זה כבר על-ידי מאות מעבדות בעולם. האלגוריתמים שבלב כלי התכנון מבוססים על הבנת דרכי הקיפול במרחב, הקשירה וההשפעות ההדדיות של חלבונים.”

נוגדנים וכנגד גופים פולשים, וירוסים וחיידקים

ומהם הנוגדנים ? נוגדן – המצוין בלעז Immunoglobulin-  Ig, או Antibody הינו הוא מולקולת חלבון השייכת למערכת החיסון. נוגדנים הינם אמצעי שכיח בתחום הביולוגיה. ביולוגים משתמשים בנוגדנים שמיוצרים באופן ספציפי למטרות מחקר. מטרתם של הנוגדנים בגוף הינה להיקשר לאנטיגנים. אנטיגנים הם מולקולות אשר נמצאו על גבי שטח של פתוגנים הפולשים לגוף והעלולים להזיק לו. החיבור של נוגדן אל אנטיגן מאפשר קטילה של הפתוגן שפולש בדרכים שונות. לאחר שפתוגן, חומר זר כמו חלבון לא מוכר או וירוס או מיקרואורגניזם כמו חיידק פולש אל הגוף של היצור החי, כולל בחיות ובני ובני אדם, הוא מעורר תגובה של מערכת החיסון. החומר שפלש לגוף מעורר תגובה שמיועדת לפגוע ולסלק את הגוף הזר. זוהי התגובה החיסונית. תגובה חיסונית באה לידי ביטוי במספר דרכים ובין היתר גם באמצעות ייצור נוגדנים אשר מנסים לתת מענה כנגד הגוף הזר.

חלק ניכר מעבודת הפרופסור פליישמן עוסקת באותם נוגדנים שהינם כאמור חלבוני ההגנה המסייעים לגופנו כנגד מחוללי מחלות, כמו נגיף הקורונה. המחקר של פרופסור פליישמן הוביל זה מכבר לעיצוב חיסון פוטנציאלי נגד מלריה. בימים אלה הוא משקיע ממרצו לטיפוח מענה לנגיף הקורונה. לצורך כך, המחקר יתרכז במרכיב מבני מסוים בנגיף הקורונה – “חלבון הקוצים” הממלא תפקיד מפתח בתהליך ההדבקה. פליישמן שואף לתכנן ננו-נוגדנים שייקשרו לנקודות פגיעות בחלבון הקוצים הנגיפי הזה, וכך יעצרו את תהליך ההדבקה.

קבוצת המחקר תעשה שימוש בחישוב ענן המאפשר גישה למילוני שעות חישוב, ולאחר מכן תבצע ניסויים כדי לגלות אילו מבין מיליוני הנוגדנים המעוצבים קושר את חלבון הקוצים בחוזקה.


דילוג לתוכן