סיקור מקיף

להדביק את המחלה

מדעני המכון איתרו מולקולה שנדבקת באופן בלתי-הפיך לחלבון התורם להתפתחות גידולים ממאירים. ממצאיהם עשויים להוביל ליצירת תרופה חדשה לסרטן

גידול סרטני במוח. <a href="https://depositphotos.com. ">המחשה: depositphotos.com</a>
גידול סרטני במוח. המחשה: depositphotos.com

רוב התרופות, מאקמול ועד תרופות לסרטן, מבוססות על מולקולות אשר נעות בגוף, נקשרות לחלבונים ומסייעות במניעת המחלות או במאבק בהן. ואולם החיבורים בין המולקולות שמוכנסות לגוף ובין החלבונים נמשכים פרקי זמן קצרצרים, ולכן יעילותם עשויה להיות מוגבלת. המעבדה של ד"ר ניר לונדון, מהמחלקה לביולוגיה מבנית וכימית במכון ויצמן למדע, מתמחה באיתורן של מולקולות מסוג מיוחד – כאלה אשר נקשרות לחלבונים לכל אורך חייהם, הנמשכים בין שעות ספורות לכמה ימים. ההידבקות הבלתי-הפיכה הזו עשויה לחזק את השפעתה של המולקולה.

במחקר חדש, התמקדו החוקרים מהמעבדה של ד"ר לונדון בחלבון המכונה Pin1, אשר ידוע במשך שנים כמי שממלא תפקיד בהתפתחותם של סוגי סרטן שונים. חוקרים הראו בעבר כי אם מעכבים באופן גנטי את יצירת החלבון, ניתן למנוע גידולים סרטניים. ואולם ניסיונות למצוא מולקולות אשר מסוגלות להיקשר לחלבון ולשבש את פעילותו – ואשר מהן ניתן אולי ליצור תרופה – לא צלחו. אחת הסיבות לכך היא ש-Pin1 התפתח כך שהוא נקשר בקלות לחלבונים אחרים, ולכן מתאפיין במשטח חלק ושטוח, המקשה על תרופות להתחבר אליו.

דימות תהודה מגנטית של מודל סרטן מסוג נוירובלסטומה בעכברים (רקמת הגידול מסומנת בקו מקווקו). בשורה התחתונה: לאחר שבעה ימים של טיפול בסולפופין הגידול התכווץ, וזאת בהשוואה לצמיחתו בקבוצת הביקורת (שורה עליונה)
דימות תהודה מגנטית של מודל סרטן מסוג נוירובלסטומה בעכברים (רקמת הגידול מסומנת בקו מקווקו). בשורה התחתונה: לאחר שבעה ימים של טיפול בסולפופין הגידול התכווץ, וזאת בהשוואה לצמיחתו בקבוצת הביקורת (שורה עליונה)

החוקרים שיערו כי אם ימצאו מולקולה שתיקשר ל-Pin1 באופן בלתי הפיך ותשבש את פעילותו, היא עשויה למנוע ממנו לתמוך במחלה בשתי דרכים: הוא לא יעודד חלבונים אחרים המאיצים את הגידול ולא יעכב חלבונים שמסוגלים להילחם בסרטן. במחקר השתתפו גם פרופ' נתניאל גריי ממכון דיינה פרבר לחקר הסרטן בבוסטון ופרופ' קון פינג לו מבית-הספר לרפואה באוניברסיטת הרווארד.

כדי למצוא את המולקולה המתאימה, נסרקו מאות מועמדות פוטנציאליות עד שאותרו אלה שמסוגלות להיקשר לחלבון. מתוך קבוצת המולקולות המתאימות, הצליחו החוקרים לזהות אחת שהתגלתה כטובה במיוחד. המדדים לכך הם היכולת של המולקולה להיקשר באופן יעיל לחלבון המטרה, אך מבלי לשבש את פעילותם של חלבונים אחרים באופן שעלול להיות רעיל לגוף.

בחיפוש הממושך אחר המולקולות נעזרו החוקרים בשיטות המאפשרות לעקוב, במעבדה ובתאים חיים, אחר הקשרים המיקרוסקופיים הבלתי-הפיכים בין המולקולות לחלבונים ולבדוק את התפקוד שלהם במצבים שונים. עם מציאת המולקולה היעילה ביותר, הודבק לה השם Sulfopin – הלחם בין Sulfolane  – שמה של קבוצה כימית שהתגלתה בכמה מהמולקולות שנקשרו ל-Pin1 – ובין שמו של החלבון עצמו.

בהמשך ערכו החוקרים ניסויים שהתמקדו בשני סוגי סרטן אשר ידוע כי Pin1 תורם להתפתחותם: סרטן מוח מסוג שנפוץ בעיקר בילדים וסרטן לבלב. בתחילה נערכו הניסויים בתאים במעבדה, והתגלה כי ההשפעה של המולקולה קטנה יחסית בימים הראשונים, אך לאחר כשבוע השפעתה מצטברת והולכת – והיא מצליחה לעכב באופן משמעותי את קצב חלוקת התאים. בהמשך נערכו ניסויים באמצעות מודל של סרטן בעכברים ובדגים, והתברר כי בזכות השפעתה של המולקולה על Pin1 ועל חלבונים נוספים שהוא מפעיל, נבלמה משמעותית התפתחות הגידולים בחיות אלה, והן שרדו זמן רב יותר.

כדי לקדם אפשרות של תרגום הממצאים המדעיים לקליניקה, רשמה חברת "ידע", זרוע מסחור הקניין הרוחני של מדעני המכון, פטנט על המולקולה שכבר מעוררת עניין בקרב חברות ביוטק אשר שוקלות להשקיע במחקר פרה-קליני. עם זאת, חשוב  לציין שהדרך למיטת החולים עוד ארוכה: בממוצע נדרשים יותר מעשור של עבודת מחקר ופיתוח והשקעה של 2-1 מיליארדי דולרים – עם סיכויי הצלחה קטנים מאוד – כדי להגיע, אולי, ליעד הנכסף: יצירת תרופה חדשה לסרטן.

במחקר השתתפו חוקרים מהמרכז לחקר הסרטן בלונדון, מאוניברסיטת סארלנד בגרמניה, מהאוניברסיטה לבריאות ומדע בפורטלנד, מאוניברסיטת פקינג בבייג'ין, מבית החולים מאונט סיני בניו-יורק, מבית החולים לילדים בבוסטון ומאוניברסיטת סטנפורד. את המחקר הובילו ד"ר כריסטיאן דוביאלה, חוקר בתר-דוקטוריאלי מהמעבדה של ד"ר לונדון, וד"ר בניקה פינץ', תלמידת מחקר במעבדתו של פרופ' גריי.

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook
לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן