מדעני החברה גילו כי חומצת גרעין חמישית מופיעה באלפי אתרים ברנ”א (RNA) האנושי, ותורמת למספר רב של צירופים אפשריים ברצפי רנ”א * הגילוי מפורסם בכתב העת המדעי Nature Biotechnology
חברת קומפיוג'ן מכריזה על פריצת דרך מדעית. מדעני החברה זיהו אלפי אתרים בהם מופיעה חומצת גרעין חמישית (Inosine, I) ברנ”א האנושי (RNA – שלב בינתיים בתהליך הקידוד של גנים לחלבונים) בנוסף לארבעת חומצות הגרעין הידועות ברנ”א – A, U, G ו – C. הימצאותה של חומצת הגרעין החמישית גורמת לשינויים משמעותיים ברצף חומצות הגרעין בטרנסקריפטום האדם, שהוא אוסף כל רצפי הרנ”א האנושי המגשר בין הגנום (אוסף כל הגנים) לפרוטאום (אוסף כל החלבונים). החברה זיהתה למעלה מ – 10,000 אתרים בהם מתרחש שינוי בקוד הגנטי כתוצאה מתופעה הנקראת עריכת רנ”א (RNA Editing) שבה חומצת הגרעין inosine (I) מחליפה את חומצת הגרעין adenosine (A). עד היום התופעה נחשבה לנדירה והיו ידועים כ – 100 מקרים כאלו. מכיוון שתופעת העריכה נעשית לאחר השעתוק מהדנ”א (DNA), פירושו של דבר שמגוון הצירופים האפשריים של רצפי רנ”א רחב הרבה יותר ממה שהיה ידוע עד כה מתוך המידע הגנומי. המספר הרב של האתרים שנמצאו מאפשר לחשוף תכונות של אתרים אלו, ומספק רמזים ראשוניים לתפקודם. הגילוי מפורסם בכתב העת המדעי Nature Biotechnology.
עריכת רנ”א היא מודיפיקציה ברצף הרנ”א שבו מתרחש שינוי בחומצות הגרעין לאחר שהדנ”א משועתק לרנ”א. ידוע כי עריכת רנ”א היא מרכיב חיוני בהתפתחות יונקים, והתפרסמו עדויות המצביעות על כך שיתכן כי התופעה רווחת, אך רק אתרים בודדים של עריכת רנ”א היו ידועים עד כה. לפני התגלית הנוכחית, הדעה הכללית היתה שלא ניתן לגלות באופן שיטתי מספר רב של אתרים כאלה באמצעות השיטות הניסוייות והכלים החישוביים הקיימים.
פגמים בתהליך המרת חומצות הגרעיןA ל – I נקשרו עם מספר מחלות נוירולוגיות כגון ניוון שרירים (ALS),גידולים במוח (gliomas), אפילפסיה, ודיכאון. מרבית ההשלכות של עריכת רנ”א עדיין אינן ידועות, אך הדעה הרווחת היא שלתופעה עשוי להיות תפקיד משמעותי בביטוי ורגולציה של גנים.
במחקר המתפרסם היום גילו מדעני קומפיוג'ן 12,723 אתרים של עריכת רנ”א ב – 1637 גנים על יד שימוש במודלים החישוביים ומערכות החיזוי שפותחו בחברה. במקרים נבחרים גם בוצעו ניסויי אישוש במעבדות לביולוגיה מולקולרית של קומפיוג'ן, כמו גם במעבדות המחלקה לביולוגיית התא וגנטיקה באוניברסיטת וינה, אוסטריה. המחקר נעשה בשיתוף פעולה עם פרופסור גידי רכבי, ראש המרכז לחקר הסרטן במרכז הרפואי שיבא באוניברסיטת תל אביב.
“ההכרזה היום היא עדות נוספת לגישה הניבויית הייחודית של קומפיוג'ן ולערך שבשילוב רעיונות ומתודולוגיות מתחום המתמטיקה, מדעי המחשב והפיסיקה עם מדעי החיים” אמר ד”ר מור אמיתי, נשיא ומנכ”ל קומפיוג'ן. “המחקר החלוצי של קומפיוג'ן כבר הוביל להבנה עמוקה יותר של תופעות ביולוגיות חשובות כמו שחבור חלופי (alternative splicing) – היווצרות מספר חלבונים מגן אחד; antisense – שעתוק של שני הגדילים המשלימים של הדנ”א מאותו מקום בגנום; וכעת עריכת רנ”א המשמשת כמנגנון טבעי חשוב במודיפיקציה של רצפי רנ”א לאחר ביטויים. קומפיוג'ן משתמשת בהבנה זו לצורך גילויים למטרות ריפוי ואבחון מחלות ולהמשך שיפור המודלים הניבויים שלה, וכך מגדילה את סיכויה לגילויים נוספים בעתיד על ידי שימוש באמצעים אילו”.
פלטפורמת ה- LEADS של קומפיוג'ן
התוצאות המוכרזות היום בנוגע ליכולתה של קומפיוג'ן לזהות באופן שיטתי מספר רב של אתרים שעברו עריכת רנ”א A ל- I , וזיהוי המיקום המדויק שלהם בגנום האנושי מתבססות על שימוש ב – LEADS, פלטפורמה לביולוגיה חישובית. מערכת ה- LEADS עושה שימוש באלגוריתמים יחודיים לניבוי וייצוג הטרנסקריפטום של אורגניזמים מורכבים. פלטפורמת ה- LEADS משמשת לפענוח וניבוי גנים, טרנסקריפטים, וריאנטים של גנים (splice variants) וחלבונים ולגילוי מידע בדבר תפקודם. פלטפורמה זו ממדלת תופעות ביולוגיות חשובות ומספקת לקומפיוג'ן וללקוחותיה פתרונות לאתגרים ביולוגיים סבוכים במטרה להאיץ פיתוח של תרופות וסמנים דיאגנוסטיים. בעזרת פלטפורמת ה- LEADS זיהתה קומפיוג'ן אלפי גנים וחלבונים חדשים, חלקם בעלי פוטנציאל תרפויטי.
אודות קומפיוג'ן
קומפיוג'ן, חברה לגילוי תרופות וסמנים דיאגנוסטיים, מגדילה את סיכויי ההצלחה של פיתוח תרופות חדשניות ומוצרים דיאגנוסטיים על ידי הטמעת רעיונות ושיטות מחקר מתחום המתמטיקה, מדעי המחשב והפיזיקה, לתוך מדעי החיים.
התוצר של שילוב ייחודי זה הוא מודלים חיזויים ומנועי גילוי תרופות המקדמים את ההבנה של תופעות ביולוגיות חשובות, כמו גם מאפשרים גילוי של מוצרים תרפויטיים וסמנים דיאגנוסטיים פוטנציאלים. מספר חלבונים בעלי פוטנציאל תרפויטי שהתגלו על ידי קומפיוג'ן נמצאים בשלבי פיתוח ראשוניים על ידי החברה. לחברה שיתופי פעולה עם חברות תרופות ודיאגנוסטיקה מובילות, כדוגמת: Novartis ,Abbott Laboratories ו – Diagnostics Product Corporation .
המשרדים הראשיים, מרכז המחקר, והמעבדות של קומפיוג'ן ממוקמים בתל-אביב ומרכז הפיתוח העסקי שלה ממוקם בעמק הסיליקון, קליפורניה. לקומפיוג'ן חברות בנות: קדם ביוסיינס – חברה לגילוי מולקולות קטנות למטרות פרמצבטיות, ואבוג'ן – חברה תחום הביוטכנולוגיה החקלאית.
החברה מעסיקה כ- 130 עובדים, כ- 100 מהם מתמטיקאים, מהנדסים, מדענים ורופאים המהווים את אחד הצוותים הגדולים בעולם לפיתוח אלגוריתמים ומודלים לפענוח תהליכי החיים. מידע נוסף ניתן לקבל באתר החברה: www.cgen.com.
לגרסה האלקטרונית של המאמר בכתב העת Nature Biotechnology
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~900034883~~~25&SiteName=hayadan
