האם אלגוריתם ממוחשב יכול לנצח מחלות ויראליות?

פרס ברנהולץ יוענק לדוקטורנטית מהאוניברסיטה העברית על פיתוח כלי חישובי שהוביל לגילוי מנגנון חדש להתחמקות וירוסים מהמערכת החיסונית

טכניקה חישובית ייחודית שפותחה ע”י דוקטורנטית מהאוניברסיטה העברית, הובילה לגילוי מנגנון באמצעותו וירוסים מתחמקים מהמערכת החיסונית. התגלית, שהוכרזה ע”י כתב-העת “Nature Medicine” כ”אחת התגליות החשובות של 2007″, טומנת בחובה יישומים חשובים כמו כיוון חדש לטיפול אנטי-ויראלי או אפשרות לדיכוי המערכת-החיסונית של חולים במחלות אוטו-אימוניות ומושתלים.

בזכות עבודתה בתחום-מחקר זה, תקבל הדוקטורנטית נעמה אלפנט, תלמידתה של פרופ' חנה מרגלית מהפקולטה לרפואה באוניברסיטה העברית ועמיתת תוכנית עזריאלי, את פרס ברנהולץ ליצירתיות ומקוריות במדע יישומי. הפרס, שנקרא ע”ש פרופ' יחזקאל ברנהולץ מהמכון לחקר הסרטן בבית הספר לרפואה של האוניברסיטה העברית, הוענק לה ולחוקרים נוספים בטקס שהתקיים ב-4 ביוני 2008, במסגרת המושב ה-71 של חבר הנאמנים של האוניברסיטה העברית.

מחקרה של אלפנט, שנעשה בשיתוף עם ד”ר יעל אלטוביה מהפקולטה לרפואה באוניברסיטה העברית, מתמקד במולקולות מיקרו-רנ”א, שהן מולקולות המשתתפות בבקרת ייצור החלבונים, אבני הבניין של התא האנושי. לדברי אלפנט, “מחקרים רבים עוסקים במולקולות מיקרו-רנ”א, אולם עדיין לא ברור לגמרי כיצד הן ממלאות את תפקידן, ובאילו גנים הן מעכבות את ייצור החלבון”. כדי לענות על שאלות אלו, אלפנט פיתחה אלגוריתם ממוחשב, המיועד לחזות על אילו גנים פועלות מולקולות המיקרו-רנ”א.

בזמן שאלפנט פיתחה את האלגוריתם התגלה כי גם בווירוסים קיימות מולקולות מיקרו-רנ”א. תגלית זו העלתה באלפנט את ההשערה שווירוסים עלולים להשתמש במולקולות אלו נגד חלבוני המערכת החיסונית של האדם. “לחלבוני המערכת החיסונית יש תפקיד חשוב בהגנה על הגוף מווירוסים”, אומרת אלפנט, “ועכשיו, כשידענו שהמיקרו-רנ”א מעכב את ייצור החלבון ושהוא קיים גם בווירוסים, היה מעניין לבדוק אם הוא משמש לעיכוב החלבונים, וכך משבש את יכולת האדם לבלום את המתקפה הוויראלית”.

אלפנט הפעילה את האלגוריתם על מולקולות המיקרו-רנ”א של וירוסים, ואמנם, האלגוריתם ניבא שייצור חלבון חשוב במערכת החיסונית מעוכב ע”י מיקרו-רנ”א של הווירוס. תחזית זו נבדקה בסדרת ניסויים שערכו פרופ' עופר מנדלבוים מהפקולטה לרפואה באוניברסיטה העברית והדוקטורנטית שלו, נועם שטרן-גינוסר, ונמצאה מדויקת. הניסויים הראו כי אכן הווירוס משתמש במיקרו-רנ”א להורדת פעילות המערכת החיסונית ובכך מעלה את הסיכוי שלו לשרוד. לדברי אלפנט, “תגלית זו מציבה את המיקרו-רנ”א הוויראלי כשחקן חשוב בקרב המתמשך בין בני-אדם לווירוסים”.