סיקור מקיף

כיצד ניתן לשלוט על פעילות חלבון היפרנז כדי למנוע ממנו לסייע בייצור כלי דם לרקמה סרטנית?

ד"ר גלי גולן מהאוניברסיטה העברית המבצעת פוסט דוקטורט במכון רפופורט בטכניון ובאוניברסיטה העברית, וזוכת פרס אונסקו-לוריאל למדעניות מבטיחות, מספרת על החלבון שהיא חוקרת באמצעות קריסטלוגרפית קרני-X כדי לדעת את המבנה התלת מימדי שלו, לתכנן עבורו חומרים שישפיעו על פעילותו ולסייע לו לייצר כלי דם בגפיים פגועות עבור חולי סכרת, או למנוע ממנו לעשות זאת ברקמות סרטניות

מימין: מנכ"ל לוריאל ישראל נאווה רביד, ד"ר גלי גולן ושר המדע דניאל הרשקוביץ. צילום:  לם-וליץ סטודיו
מימין: מנכ"ל לוריאל ישראל נאווה רביד, ד"ר גלי גולן ושר המדע דניאל הרשקוביץ. צילום: לם-וליץ סטודיו

קריסטלוגרפיה של חלבונים. אם הצליל הזה נשמע לכם מוכר הרי שצדקתם, זהו תחום מחקרה של פרופ' עדה יונת, זוכת פרס נובל לכימיה לשנת 2009. אבל מלבד הריבוזום שהיא מולקולת חלבון גדולה בתוך התא יש בגופנו עוד מגוון מולקולות שצריך לחקור, בין היתר בשיטה של קריסטלוגרפית קרני-X. זה תחום מחקרה של ד"ר גלי גולן, שסיימה לא מכבר את עבודת הדוקטורט שלה באוניברסיטה העברית וכעת היא עורכת פוסט דוקטורט משותף לאוניברסיטה העברית ולטכניון במכון רפופורט בחיפה.

ד"ר גולן זכתה בשבוע שעבר באחד משני פרסים שהוענקו למדעניות מבטיחות – פרס אונסקו לוריאל למען נשים במדע. "האמת היא שקריסטלוגרפיה של קרני X היא תחום מדהים. יש התרגשות מכיוון שזה אחד התחומים היחידים במדע שאתה "רואה בעיניים" כיצד מתרחשת תגובה כימית בין מולקולות ביולוגיות, איך מתרחשת קטליזה ואיך מתבצע קישור של מולקולה שהיא תרופה לאנזים ומעכבת אותו. "

ד"ר גולן חוקרת חלבון מסוים בשם הפרנז (HEPARANASE). חלבון ההפרנז פועל בתווך הבין תאי ומפרק מולקולות של רבי סוכר שנמצאים במטריקס הבין תאי. כשהמולקולות הללו משתחררות הן ממלאות תפקיד בהשפעתן על גדילת רקמות וכלי דם. "חלבון ההפרנז מהווה מטרה מעניינת בעולם הרפואה משום שהוא משפיע על מסלולים רבים: מצד אחד הוא משפיע על תהליכים סרטניים משום שרקמה סרטנית שגדלה דורשת התפתחות של מערכת מסועפת של כלי דם מסביבה. ולכן רואים שברקמות סרטניות יש פעילות גדולה של החלבון הזה שעוזר לסרטן לגדול. לפיכך, כאשר מבקשים היום המדענים לפתח מעכבים שיעכבו את פעילות האנזים במטרה למנוע התפתחות כלי דם לסרטן. לעומת זאת, אצל חולי סוכרת נוצרים כיבים – איזורים שלמים בגוף (בעיקר בגפיים) שהפכו לנמק. במקרה זה יש צורך דווקא להפעיל את החלבון כדי שיחיה מחדש את הרקמה ויעזור לה להתפתח ולא למות."

השפעות נוספות יש להפרנז בין היתר בהתפחות שורשי שיער. וכך כדאי לפתח מולקולות שיסיעו לאנזים הזה לפעול. להפרנז גם השפעה על מחלות מעים כגון קרוהן וסרטן המעי. ולכן חשוב מאוד לנסות למצוא את המבנה התלת ממדי של האנזים.

ואולם לא כל כך פשוט לבצע קריסטלוגרפיה להפרנז. מדובר במולקולה בעייתית למחקר כי היא מבוטאת במספר מוגבל של אורגניזמים מפותחים לרבות האדם, אך לא בחיידקים לדוגמה. צריך לגרום לגוף בעל החיים שאנו רוצים לחקור בעזרתו את החלבון לבטא אותו ביטוי יתר, ובצורה הומוגנית ונקיה, לגרום לכך שהוא ייצור גבישים ולפתור את המבנה התלת ממדי שלו. המטרה מעבר למציאת המבנה התלת ממדי היא לתכנן מעכבים שייקשרו לאותו אנזים (או יאקטבו אותו או יעכבו אותו) בהתאם לצורך. ברגע שיהיה מבנה לאנזים זה יכול להשפיע על מגוון רחב של תחומי מחקר ותכנון תרופות.

המחקר מתבצע בשיתוף עם פרופ' ישראל ולודבסקי ממכון רפפופורט לרפואה (הטכניון) ולהיחידה לביולוגיה מבנית באוניברסיטה העברית שבראשה עומד פרופ' עודד ליבנה. "אני מאוד מקווה שנגיע לפריצת הדרך שאנחנו מייחלים לה. ברגע שהמבנה של החלבון יפתר תהיה לכך השפעה גדולה מאד על עולם התרופות."

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

דילוג לתוכן