מנגנון הפעילות של תרופות נוגדות שפעת

תרופות נוגדות נגיפים מונעות מנגיפים של שפעת (כגון שפעת העופות והחזירים) מלהתרבות ומלהתפשט באמצעות קישורן לאתר בתוככי תעלת פרוטונים של הנגיף, אזור החיוני לפעילותו

תרופות נוגדות נגיפים מונעות מנגיפים של שפעת (כגון שפעת העופות והחזירים) מלהתרבות ומלהתפשט באמצעות קישורן לאתר בתוככי תעלת פרוטונים של הנגיף, אזור החיוני לפעילותו. כך מדווחים מדענים מאוניברסיטת המדינה של אייווה במאמר שפורסם בכתב-העת המדעי Nature.

החוקרים טוענים כי הממצאים החדשים שלהם נותנים הסבר למחקרים קודמים ומנוגדים, ועשויים לסלול את הדרך לפיתוחן של תרופות נוגדות נגיפים חדשות כנגד נגיפי שפעת העופות, ובמיוחד כנגד מגיפת שפעת החזירים (H1N1).

שני מאמרים שפורסמו בשנת 2008 בכתב-העת המדעי Nature הגיעו למסקנות שונות לגביי המיקום המדויק שבו התרופה נוגדת הנגיפים אמאנתאדין (amantadine, שם מסחרי עברי אינפלו-A) נקשרת אליו בנגיפי השפעת ומונעת מהם מלהדביק תאים בריאים. במחקר שהתבסס על בדיקות קרני-X הגיעו החוקרים למסקנה כי התרופה נקשרת לחלל תעלת הפרוטונים, האזור שבתוככי התעלה, ומונעת את פעילות הנגיף באמצעות חסימתה. מחקר אחר, שהתבסס על שיטת תמ"ג בתמיסה (solution NMR), מרמז כי התרופה נקשרת לפני השטח של חלבון נגיפי בסמוך לתעלת הפרוטונים ומונעת את פעילותו באמצעות שינוי עקיף של מבנה התעלה.

צוות המחקר מאוניברסיטת אייווה הגיע למסקנה כי כאשר התרופה מצויה בכמות רוקחית מתאימה של פרודה אחת לכל תעלה, היא נקשרת לחלל תעלת הפרוטונים. אולם, במאמר מדווח גם כי כאשר מצוי ריכוז גבוה של התרופה בקרומית התא, היא נקשרת גם לאתר שני ע"ג פני השטח של חלבון הנגיף בסמוך לתעלה.

"המחקר שלנו מתבסס על תמ"ג במצב המוצק (solid-state NMR) ומראה באופן חד-משמעי כי אתר הקישור המדויק של התרופה לנגיף הוא בתוככי התעלה עצמה, בעוד שהאתר השני משחק תפקיד רק כאשר הריכוז גבוה," מסביר החוקר הראשי. "במחקר הקודם, שהתבסס על תמ"ג בתמיסה, השתמשו החוקרים במינון הגבוה פי מאתיים מהריכוז הפעיל, עובדה המסבירה את התצפית של קישור ע"ג פני שטח החלבון הנגיפי. הפתרון של מחלוקת זו משמעו כי כעת כימאים יוכלו לנסות ולתכנן תרופות חדשות שיעדן הוא אתר הקישור המדויק בתוככי התעלה."

מנגנון הפעילות של התרופה אמאנתאדין הוא כדלהלן: הנגיף מחולל דלקת באמצעות קישורו לתא בריא. התא הבריא מקיף את נגיף השפעת ומחדירו פנימה ע"י תהליך הקרוי אנדוציטוזה (endocytosis, בליעה תאית, כלומר – קליטת חומר אל תוך התא על ידי כליאתו בהתקפלות של קרום התא כלפי פנים, וסגירת ההתקפלות כשלפוחית). כאשר הוא בתוככי התא, הנגיף משתמש בחלבון הקרוי M2 בכדי לפתוח תעלה לתא הבריא. בשלב הבא, פרוטונים מהתא המודבק זורמים דרך התעלה לעבר הנגיף ומגבירים בכך את חומציותו. עלייה זו בחומציות גורמת לשחרור החומר הגנטי של הנגיף לתוככי התא הבריא. באמצעות מנגנון זה הנגיף משתלט על משאביו של התא הבריא ומשתמש בהם בכדי לשכפל את עצמו ולהתפשט. כאשר התרופה נקשרת לחלבון זה וחוסמת את תעלת הפרוטונים התהליך נמנע והנגיף לא מסוגל להדביק את התא הבריא ולהתרבות.

צוות המחקר פיתח שיטות יעילות לשם חקר תעלות פרוטונים תוך שימוש בספקטרוסקופיית תמ"ג במצב המוצק, הטכנולוגיה המצויה בבסיס בדיקות MRI רפואיות, המתבצעות בבתי-חולים כדבר שבשגרה. השיטות מספקות לחוקרים מבט מפורט של התרופה בתוככי תעלת הפרוטונים, ומאפשרות להם לצפות באתר הקישור של החלבון לתרופה וכן לבצע מדידות מדויקות של מרחקים וזוויות ביניהם. החוקרים מצאו גם כי פרודת התרופה מסתובבת כאשר היא נקשרת לתוככי תעלת הפרוטונים. הדבר מרמז כי היא אינה ממלאת את חלל התעלה. לדברי החוקרים, ממצאים אלו מותירים פתח נרחב לפיתוחן של תרופות אחרות שתוכלנה לבצע עבודה טובה יותר בחסימת התעלה וע"י כך למנוע את פעילותו של הנגיף המזיק.

הידיעה מהאוניברסיטה