ציוץ בטוויטר של פרופ’ ניר לונדון ממכון ויצמן למדע צמח לשותפות בינלאומית למציאת תרופה לקורונה על בסיס עקרונות של מדע פתוח וחוכמת המונים. כעת מניחים המדענים המעורבים את התשתית להתמודדות עם המגיפה הבאה
מארס 2020: בזו אחר זו מדינות סוגרות את שעריהן ומכריזות על סגרים. הכלכלה העולמית ובתוכה גם האקדמיה והמחקר המדעי נעצרים בחריקת בלמים. מתוך הקיפאון והריחוק החברתי נולדת יוזמה שנועדה לגשר על מרחקים ולפרוץ גבולות – שותפות ללא מטרות רווח של חוקרים מכל רחבי העולם למציאת תרופה לנגיף. יותר משלוש שנים אחרי, יוזמה זו – שותפות COVID Moonshot בהובלה משותפת של פרופ’ ניר לונדון ממכון ויצמן למדע וחוקרים מאוניברסיטת אוקספורד, ממרכז הסרטן ממוריאל סלואן קטרינג ומחברת הביוטכנולוגיה האמריקאית PostEra – מציגה מפת דרכים לפיתוח תרופות מואץ ומשוחרר מחסמים של קניין רוחני – לא רק לקורונה אלא לקבוצות גדולות של נגיפים שמקרבן עלולה לצאת המגיפה הבאה. ממצאי שותפות ייחודית זו המבוססת על עקרונות של “מדע פתוח” מתפרסמים היום בהרחבה בכתב-העת המדעי Science.
זמן קצר לאחר שפרצה המגיפה, ותוך כדי המירוץ הבינלאומי למציאות טיפול יעיל בנגיף, בחרו פרופ’ לונדון ועמיתיו בעולם בצעד יוצא דופן: הם שיתפו אונליין בזמן אמת את כל הממצאים שעלו במעבדותיהם בהקשר זה לטובת הקהילה המדעית כולה. “בזמן משבר עולמי, זה נראה לנו כמו צעד מתבקש”, נזכר פרופ’ לונדון שמעבדתו במחלקה לביולוגיה כימית ומבנית מתמחה בפיתוח טכנולוגיות להאצת הגילוי של תרופות חדשות, במיוחד מולקולות קטנות המסוגלות לחסום פעילויות שונות של חלבונים.
חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד ומהסינכרוטרון הלאומי של בריטניה – Diamond Light Source – פענחו כבר בשלב מוקדם של המגיפה את המבנה התלת-ממדי של חלבון מפתח בנגיף הקורונה: אנזים הפרוטאז הראשי החיוני ליכולתו להשתכפל ולשגשג. יחד עם החוקרים הבריטיים, חיפש פרופ’ לונדון מולקולה שתחסום את פעילותו של חלבון זה. המדענים זיהו כ-80 תרכובות שיכלו להוות נקודת פתיחה לפיתוח תרופה לנגיף. הם חברו לחברת PostEra במטרה להיעזר בכלי הבינה המלאכותית שפיתחו כדי לסמן באמצעותו את התרכובות המבטיחות ביותר מבין ה-80 ולחפש אחר תרכובות נוספות.
העניינים החלו לצבור תאוצה כשפרופ’ לונדון העלה ציוץ לטוויטר (כיום X) שהזמין את הקהילה המדעית העולמית להציע רעיונות לשיפור התרכובות שזוהו. הציוץ צבר מאות שיתופים, ובתוך שבוע קיבלו פרופ’ לונדון ועמיתיו יותר מ-2,000 הצעות לשיפור המולקולות. “מדענים רבים היו בסגר, ורק חיכו להזדמנות להתגייס למען מטרה ראויה”, מסביר פרופ’ לונדון.
שיתוף הפעולה הלך והתרחב. קבוצת מתנדבים של כימאים תרופתיים בהובלת ד”ר אד גריפין מחברת הביוטק הבריטית MedChemica דירגה את התרכובות לפי מידת הפוטנציאל שלהן והמשיכה לעצב תרכובות חדשות; קבוצת מחקר ממרכז הסרטן ממוריאל סלואן קטרינג בארה”ב ביצעה הערכה ממוחשבת שלהן, ולבסוף, חברה אוקראינית בשם Enamine תרמה תרומה חיונית בכך שהסכימה לייצר את המולקולות המבטיחות ביותר כמעט במחירי עלות.
מדי שבוע החלו להגיע לרחובות משלוחים של מולקולות מאוקראינה. פרופ’ לונדון לקח אותן למעבדות של המרכז הישראלי הלאומי לרפואה מותאמת אישית על-שם ננסי וסטיבן גרנד, שם הם נבדקו באמצעות שיטות הסריקה הביוכימית המתקדמות ביותר. התוצאות שהתקבלו שותפו אונליין בזמן אמת, מדענים מכל העולם הציעו עוד הצעות שיפור – וחוזר חלילה. האופטימיזציה התנהלה בצורה זו לאורך יותר מ-50 סבבים.
כך צמח שיתוף הפעולה המקורי ליוזמה בהיקף גדול בהרבה שכללה שותפים רבים. שותפות זו שזכתה לשם COVID Moonshot, גרפה מענק מחקר של 10 מיליון דולר מקרן המחקר הפילנתרופית “וולקם” (Wellcome). המדענים המעורבים פעלו בהתנדבות, וכל הנתונים שהתקבלו היו פתוחים בזמן אמת לקהילה המדעית, ללא חסמים של קניין רוחני, ומבלי שלאיש יהיו זכויות מסחור על הממצאים.
המחשבה המקורית מאחורי המיזם הייתה שחברות התרופות יוכלו לפתח תרופות גנריות על בסיס הממצאים – כלומר תרופות זולות יחסית שאינן מוגנות בפטנט ולכן יהיו נגישות יותר למדינות עניות ולאוכלוסיות מעוטות יכולת. למעשה, כבר משלב מוקדם ארגון שווייצרי ללא מטרות רווח המתמחה בעזרה לאוכלוסיות חלשות – Drugs for Neglected Diseases Initiative (DNDi) – אימץ את הפרויקט וצירף אותו לפורטפוליו שלו בתחום פיתוח התרופות.
בסופו של דבר הוליד המיזם יותר מ-18 אלף תרכובות אפשריות. יותר מ-2,400 תרכובות מתוכן יוצרו בפועל, ונעשו עליהן יותר מ-10,000 סריקות ביוכימיות, ויותר מ-500 מבנים של תרכובות פוענחו בתלת-ממד באמצעות קריסטלוגרפיית רנטגן. במחקר המתפרסם ב-Science מוקדש מקום נרחב לאחת מאותן תרכובות – מולקולה אשר טמונה בה הבטחה גדולה לחסימת השכפול של נגיף הקורונה, והיא פועלת באופן שונה מהתרופות הקיימות כיום בשוק. מהמאמר המדעי עולה גם כי ממצאי השותפות כבר סייעו בפועל לפתח תרופת מקור חדשה: התרופה לקורונה Xocova (ensitrelvir) שקיבלה בשנת 2022 אישור חירום ביפן ופותחה, בין היתר, על בסיס ממצאי COVID Moonshot.
אך אולי ההישג המשמעותי ביותר של השותפות הוא שרטוט מפת דרכים ויצירת תשתית להאצת חיפוש אחר תרופות נגד נגיפים רבים אחרים באמצעות הכלים של “מדע פתוח”. למעשה, מובילי הפרויקט כבר הקימו מרכז לגילוי תרופות נגד נגיפים שזכה באחרונה למענק ראשוני בסך 68 מיליון דולר מהמכונים הלאומיים לבריאות של ארה”ב (NIH). המחקר במרכז צפוי לעסוק בזיהוי תרכובות שניתן לפתח מהן תרופות נגד שלוש משפחות גדולות של נגיפים – המשפחות שמהן עלולה לפרוץ המגיפה הבאה. בין נגיפים אלה מצוי למשל נגיף זיקה הגורם מומי לידה קשים כאשר הוא עובר מאם לתינוק בזמן הריון.
“COVID Moonshot הוא דוגמא נהדרת לכך שמדע פתוח יכול להוות אלטרנטיבה אפקטיבית למודל הקיים של פיתוח תרופות”, אומר פרופ’ לונדון. “גישה זו מתבססת על מיקור המונים ועל הסרת חסמים של קניין רוחני – ולכן ביכולתה להאיץ בצורה מדהימה את הפיתוח של תרופות הנחוצות לאנושות בדחיפות”.
מלבד פרופ’ לונדון, על המחקר חתומים גם ד”ר מליסה בובי ופרופ’ ג’ון קודרה ממרכז הסרטן ממוריאל סלואן קטרינג; ד”ר דארן פרון מ-Diamond Light Source; ד”ר מטאו פרלה, ד”ר ליזבה קוקמואר, ד”ר אנט פון דלפט ופרופ’ פרנק פון דלפט מאוניברסיטת אוקספורד; מיכאלו פיליפ ממכון ויצמן למדע; ד”ר מתיו רובינסון ופרופ’ אלפא לי מחברת PostEra; ועוד כ-200 חברים בשותפות COVID Moonshot .