צוות בינלאומי השתמש בבינה מלאכותית כדי להפוך נוגדנים רגילים למולקולות זעירות שפועלות בתוך התא, כך עולה מהדיווח
צוות בינלאומי השתמש בבינה מלאכותית כדי להפוך נוגדנים רגילים למולקולות זעירות שפועלות בתוך התא, כך עולה מהדיווח
חוקרים מאוניברסיטת אסקס בבריטניה פיתחו טכנולוגיה חדשה שעשויה לאפשר טיפולים במחלות ניווניות כמו אלצהיימר, פרקינסון ומחלת הנוירון המוטורי, כך עולה מדיווח חדש. על פי הפרסום, החוקרים השתמשו בבינה מלאכותית כדי ליצור שברי נוגדנים זעירים שיכולים לפעול ישירות בתוך תאי האדם. השיטה מתמקדת ביצירת "אינטרבודיז" - שברי נוגדנים מתוכננים לשהות ולהישאר פעילות בתוך חלל התא ולהיצמד לחלבונים המעורבים בתהליכים פתולוגיים.
נוגדנים הם חלבונים שמיוצרים במערכת החיסון ויכולים לקשור באופן סלקטיבי חלבונים אחרים, כולל אנטיגנים של פתוגנים. בדרך כלל, נוגדנים מלאים פועלים מחוץ לתאים או על ממברנות תאים, משום שהם גדולים יחסית וקשה להם לחדור ממברנת פלסמה. אינטרבודיז הם שברי נוגדנים מהונדסים המכוונים לפעול בתוך התא עצמו. הם שומרים על יכולת הקשירה של הנוגדן אך בגודל קטן יותר, ולעיתים מותאמים כך שיוכלו להתקיים בסביבה הציטו-פלזמית או באברונים תוך-תאיים מבלי להתקלקל.
הסביבה הפנימית של התא שונה מאוד מזו החוץ-תאית: קיימים אנזימים מפרקים, תנאי חומציות ורמות יונים המשתנות, שיכולים לגרום לחלבונים שאינם מותאמים להתקלקל או לאבד את קונפורמציית הקשירה שלהם. לפי הדיווח מאוניברסיטת אסקס, החוקרים גילו שמטען חשמלי הוא גורם מפתח ליציבות השברים בתוך התא. כלומר, האיזון של מטענים חיוביים ושליליים מבחינת פני השטח של המולקולה משפיע על הנטייה שלה לשמור על קיפול יציב ולהימנע מאגרגציה או מפירוק.
הבנת הקשר בין מטען יציב לקיפולים נכונים חשובה כי מאפשרת לתכנן אינטרבודיז שלא יאבדו פעילותם בתוך הציטוזול או באברונים כמו הטרשתית האנדוזומלית. זהו אחד המחסומים העיקריים שהקשו עד כה על פיתוח טיפולים המבוססים על נוגדנים כתרופות לתיקון או ניטור חלבונים פתוגניים בתוך תאים.
החוקרים השתמשו בבינה מלאכותית כדי לעבד מידע מבני והתנהגותי של נוגדנים ולשנות אותם כך שישמרו על תפקודיהם בתוך התא. לפי הדיווח הם המירו 672 נוגדנים שונים לאינטרבודיז המסוגלים לפעול נגד חלבונים הקשורים למחלות ניווניות. שימוש בכלים חישוביים מאפשר להעריך במהירות אילו שינויים אמורים לשפר יציבות, לצמצם נטייה לאגרגציה ולשמר את אתרי הקשירה על מנת לשמר פעילות ביולוגית רצויה.
היכולת להפיק מאות מולקולות מתוכננות ולסקור אתן בצורה מהירה מקצרת את תהליך הפיתוח הראשוני ומאפשרת לבחור מועמדים לניתוחים ניסיוניים שנדרשים לאשור ביולוגי נוסף.
מחלות ניווניות כמו אלצהיימר, פרקינסון ומחלת הנוירון המוטורי קשורות לאגרגציה של חלבונים מסוימים ולפגיעה ניוונית בהדרגתיות של תאים עצביים. אינטרבודיז שמטרתם לחסום אגרגציה, לקוש את טוקסיות של צורות חלבון ספציפיות או לשמש כנייטרליזטורים בתוך התא עשויים להוות אסטרטגיה חדשנית להתערבות בתהליך המחלה. לפי הדיווח, המולקולות החדשות יועמדו לרשות חוקרים נוספים, מה שיאפשר בדיקות נוספות במודלים תאיתיים ובעלי חיים לפני חשיבה על ניסויים קליניים בבני אדם.
למרות ההתקדמות, קיים מרחק גדול בין פיתוח מולקולות מבוססות מחשב לבין תרופה יעילה ובטוחה בבני אדם. יש צורך בהוכחות ייצוב תפקודי לאורך זמן, הימנעות מתגובות חיסוניות לא רצויות, והבטחת הגעה ליעד הרצוי ברקמות הרלוונטיות ללא רעילויות. כמו כן, ניסויים פרה-קליניים וקליניים צריכים לקבוע מינונים בטוחים ויעילים, זמן טיפול אופטימלי ותופעות לוואי אפשריות.
טכניקות משלוח הן מרכיב קריטי להצלחת טיפולים מבוססי חלבונים בתוך התא. שיטות מקובלות שמפותחות ונסקרות במחקרים כוללות וקטורים ויראליים (למשל אדנו-קשורים), ננו-חלקיקים, משלוח מבוסס mRNA או חומרים כימיים שמסייעים בדריסת ממברנה. הדרך המתאימה תלויה בסוג הרקמה, בצורך בביטוי ארוך טווח או קצר טווח ובשיקולי בטיחות.
בישראל, שבה מחלות ניווניות מהוות בעיה בריאותית משמעותית, הטכנולוגיה עשויה לעורר עניין בקרב חוקרים וקלינאים העוסקים בתחום. פרסום הממצאים בכתב העת Nature Communications מאפשר שיתוף נתונים ומולקולות למעבדות נוספות, וייתכן שימשיך לקדם מחקר שיתופי ופיתוח טיפולים מבוססי אינטרבודיז במרכזים אקדמיים ותעשייתיים גם מחוץ לבריטניה.
מטופלים או בני משפחה המתמודדים עם חשד למחלה ניוונית צריכים לפנות לרופא המשפחה או לנוירולוג במקרה של סימפטומים כגון אובדן זיכרון מתקדם, שינויים במצב הרוח או בהתנהגות, קושי בתנועות, חוסר יציבות, חולשה מתגברת או סימנים נוירולוגיים אחרים. על אף ההבטחה של פיתוחים מחקריים, החלטות טיפוליות מבוססות ראיות קליניות קיימות ומותאמות למצבו של כל מטופל יש לקבל בליווי רפואי מקצועי.
הטכנולוגיה החדשה מעוררת תקווה כחלק ממאמץ רחב יותר לפתח טיפולים ממוקדי מטרה במחלות ניווניות, אך דרושות בדיקות נוספות כדי לקבוע אם ואיך תיבנה לה מערכת טיפולית בטוחה ויעילה לאנשים עם מחלות אלו.
כתבה זו היא דיווח חדשותי בלבד ואינה מהווה ייעוץ, אבחון או המלצה רפואית. לקבלת מידע המותאם למצבכם האישי יש להתייעץ עם רופא או איש מקצוע מוסמך.