חוקרים מאוניברסיטת גילו כי חומצה טאנית המשמשת בתעשיית היין ו-EGCG המצוי בתה ירוק מונעים היווצרות של מבנים עמילואידיים רעילים במחלות מטבוליות
“מחלות מטבוליות מולדות הן מחלות גנטיות שבהן הגוף אינו מייצר אנזים מסוים,” מסבירה שירה שחם-ניב. “כתוצאה מכך מצטברים בגוף מטבוליטים (חומרים המהווים, בין היתר, אבני בניין של החלבונים וה-DNA בגופנו), שאותו אנזים אמור היה לפרק או להסב למטבוליטים אחרים. הצטברות כזאת ללא בקרה עלולה להיות רעילה ולגרום לנזקים שונים, ומחלות מטבוליות קשות יכולות להביא לעיכוב התפתחותי חמור ולפיגור שכלי. דוגמה אחת, נפוצה יחסית, היא מחלת ה-PKU, הגורמת להצטברות של המטבוליט פנילאלנין. כדי להימנע מפגיעתה נדרשים חולי PKU, מיום לידתם, להקפיד על דיאטה מחמירה שאינה מכילה פנילאלנין. זוהי משימה קשה, בעיקר עבור ילדים צעירים, מכיוון שהפנילאלנין מצוי במוצרי מזון רבים שרובנו צורכים באופן שוטף. היום, בהיעדר תרופה למחלה, הימנעות היא הדרך היחידה. אנחנו חיפשנו גישה חדשה, שתאפשר פיתוח תרופות למחלות מטבוליות מולדות.”
לדבריה, “חשוב לציין כי על אף העובדה ש-PKU נחשבת מחלה נדירה (הגדרה הניתנת למחלות ששכיחותן היא 1:100,000 באוכלוסייה), שכיחותה גבוהה מאוד ומשתנה גאוגרפית. בישראל השכיחות עומדת על 1:13,000 ובטורקיה היא גבוה אף יותר ומגיעה ל-1:2,600. הדבר הופכת את PKU למחלה אטרקטיבית עבור חברות הפארמה עקב הפוטנציאל המסחרי הטמון בה. עובדה מעניינת נוספת היא ששכיחותן הכוללת של המחלות המטבוליות המולדות מהווה חלק מרכזי מכלל המחלות הגנטיות אצל ילדים.”
המחקר החדש, שהתפרסם לאחרונה בכתב העת Communications Chemistry, מתבסס על שני מחקרים קודמים ממעבדתו של פרופ’ גזית: במחקר הראשון הוכח כי פנילאלנין מסוגל לעבור תהליך של הרכבה עצמית, וליצור מבנה עמילואידי – בדומה למצבורי העמילואיד הגורמים להרס תאים במוחם של חולי אלצהיימר, פרקינסון ומחלות נוירו-דגנרטיביות נוספות. ההבדל בין שני סוגי המצבורים הוא באבני הבניין: פנילאלנין הוא חומצת אמינו בודדת, בעוד שמבני העמילואיד המוכרים ממחלות נוירו-דגנרטיביות מורכבים מחלבונים או פפטידים – מולקולות העשויות מעשרות חומצות אמינו. במחקר השני נמצא כי גם מטבוליטים נוספים, כמו אדנין וטירוזין, המצטברים במחלות מטבוליות מולדות אחרות (מלבד PKU) יכולים לעבור תהליכי הרכבה עצמית, וליצור מצבורים עמילואידיים רעילים. שני המחקרים הובילו לשינוי תפיסה חדשני בעולם המחלות המטבוליות המולדות.
“במחקר הנוכחי החלטנו לבדוק אם מולקולות המוכרות ממחקרים על אלצהיימר ומחלות עמילואידיות נוספות, וידוע כי הן מעכבות ייצור מצבורים עמילואידיים, יכולות לסייע גם כנגד המצבורים המאפיינים מחלות מטבוליות מולדות,” אומרת שחם-ניב. “קיווינו שמולקולות כאלה יוכלו להוות בסיס לפיתוח תרופות עתידיות למחלות המטבוליות.”
החוקרים התמקדו בשתי מולקולות זמינות המעכבות ייצור עמילואידים: נוגד החמצון EGCG המצוי בתה ירוק, וחומצה טאנית המשמשת בתעשיית היין (שניהם מקבוצת הפוליפנולים). שני החומרים נוסו על שלושה מטבוליטים (חומצות אמינו וחומצת בסיס) הקשורים לשלוש מחלות מטבוליות מולדות: אדנין שמצטבר במחלה APRT adenine) phosphoribosyltransferase deficiency), טירוזין המצטבר אצל חולי טירוזינמיה ופנילאלנין שמצטבר ב-PKU. התוצאות היו מבטיחות: גם החומצה הטאנית וגם ה-EGCG הראו יכולת לעצור את יצירת המבנים העמילואידיים, וגם להפחית את רמת הרעילות שלהם. בהמשך נעזרו החוקרים בסימולציות חישוביות על מנת להבין לעומק את המנגנון הפעולה של המולקולות שנבדקו – זאת על מנת לאתר בעתיד מולקולות נוספות בעלות אופן פעולה דומה, כבסיס לפיתוח תרופות המשנות את מהלך המחלה.
“אנחנו נכנסים לעידן חדש בכל הנוגע להבנת תפקידם וחשיבותם של מטבוליטים במחלות שונות, ביניהן מחלות מטבוליות, מחלות נוירו-דגנרטיביות ואף סרטן,” מסכמת שירה שחם-ניב. “הכלים שאנחנו מפתחים היום הינם פורצי דרך, ויש להם פוטנציאל אדיר לעזור בעתיד למגוון רחב של חולים.”
