כששון פלטשר נכנס למעבדה של סם ביזוואז למדעי הרפואה והמולקולר (MMSC) במכללת מדעי הבריאות של אוניברסיטת דלאוור בקיץ של שנתו הראשונה, לא היה לו ניסיון במחקר או במעבדה.
שנתיים לאחר מכן, המגמה הבכירה לאבחון רפואי בהצטיינות פרסמה מאמר כמחבר ראשון לאחר שחשפה תובנות חדשות לגבי אופן הפעולה של וירוס הפפילומה האנושי (HPV) ברמה מולקולרית.
במחקר שפורסם לאחרונה ב כתב עת וירולוגיה, פלטשר והמחברים השותפים ביזוואז, פרופסור ל-MMSC, ואסתר ביזוואז-פיס, פרופסור ויו"ר MMSC, השתמשו בביואינפורמטיקה כדי לאתר אזורים משומרים של חלבון HPV E2, הממלא תפקיד קריטי ביכולתו של הנגיף להתרבות ולגרום לסרטן. הצוות מצא שמוטציות ספציפיות עשויות לשנות את תפקוד החלבון, ולהגדיל משמעותית את הסיכון לסרטן.
נדיר שתואר ראשון יהיה סופר ראשון בכתב עת יוקרתי. זה באמת מייחד את שון. זה מאמר מאוד ממוקד מבחינה רפואית עם השלכות על HPV – בעיה בריאותית עולמית – וטיפולים פוטנציאליים".
אסתר ביזוואז-פיס, פרופסור ויו"ר MMSC
שון פלטשר (מימין), רופא שאפתן, מדבר על תפקידה של ביואינפורמטיקה במחקר שלו עם המנטורים אסתר ביזוואז-פיס (משמאל), פרופסור ויו"ר המחלקה למדעי הרפואה והמולקולריות, וסם ביזוואז (במרכז), פרופסור למדעי הרפואה והמולקולריה.
זה הישג פלטשר, דור ראשון לסטודנט בקולג' ויליד דלאוור, שהולך לבית ספר לרפואה, לא חלם עליו כשהגיע לראשונה ל-UD.
"ידעתי של-UD יש תיק מחקר מוצק, ואני אסיר תודה שניצלתי הזדמנויות מוקדמות כדי להיות מעורב ולחקור את העולם העצום של חקר HPV", אמר פלטשר.
יום לאחר פרסום מאמרו של פלטשר, פלטשר קיבל טלפון מהמכללה הרפואית סידני קימל של תומס ג'פרסון כדי לקבוע ראיון – התפתחות בזמן שהדגישה את הערך של הפרסום שלו.
"זה הכוח של מאמר של מחבר ראשון," אמר ביזוואז בגאווה. "זה נתן לו יתרון עצום".
פענוח החלבונים הגורמים לסרטן HPV
HPV הוא הזיהום המועבר במגע מיני (STI) השכיח ביותר בעולם, המשפיע על עד 80% מהמבוגרים הפעילים מינית. לנגיף המורכב יש יותר מ-200 זנים והוא הגורם המוביל לסרטן הראש והצוואר.
"אדם אחד יכול להידבק בתריסר או יותר סוגי HPV בו-זמנית", אמר ביזוואז. "אנחנו עדיין לא יודעים איך הם מתקשרים זה עם זה; יש הרבה שנותר לא ידוע".
בעוד שמבוגרים צעירים יותר עם מערכת חיסון חזקה יותר מנקים HPV תוך שנתיים, הנגיף בן 400 מיליון השנים יכול לשכב רדום בגוף במשך שנים, מה שמקשה על חיסולו אצל אנשים מעל גיל 40.
"רופאים יכולים לומר שאדם נרפא, אבל אולי זה לא תמיד נכון", אמר ביזוואז. "ייתכן שהנגיף כבר לא ניתן לזיהוי באמצעות בדיקת פאפ בנשים, אבל הנגיף יכול היה להשאיר עותק בתא שעלול להוביל לסרטן עשור מאוחר יותר".
משמאל לימין, אסתר ביזוואז-פיס, פרופסור ויו"ר למדעי הרפואה והמולקולריה, מנהל אבחון רפואי בהצטיינות בכירים שון פלטשר וסם ביזוואז, פרופסור למדעי הרפואה והמולקולריה, עבדו יחד כדי לחשוף מוטציות ספציפיות שעשויות לשנות את תפקוד החלבון ולהגביר משמעותית את הסיכון לסרטן, ולסלול את הדרך לגישות משופרות לאבחון וטיפול בסרטן הקשור ל-HPV.
עבור גברים, אין בדיקה ל-HPV, ורבים מגלים שיש להם את הנגיף רק לאחר אבחנה של סרטן. Biswas-Fiss הדגישה כי הבנת הנגיף ברמה המולקולרית היא המפתח למניעה וטיפול ב-HPV.
"מחקרים רבים התמקדו בגישות קליניות ואפידמיולוגיות, כולל העבודה שלנו כדי לקבוע אילו גנוטיפים נפוצים יותר בחלקים שונים של העולם", אמרה. "אבל כדי למנוע ולטפל ב-HPV, עלינו להבין טוב יותר כיצד הוא גורם לסרטן ברמה המולקולרית."
הפרסום של פלטשר מקדם את המטרה הזו.
"עלינו לחקור את הנגיף הן מבחינה חישובית והן במעבדה, ועם המאמר הזה, התקדמנו מאוד", אמר ביזוואז-פיס. "זה פותח דרך חדשה לחוקרים לחקור."
במהלך השנה הבאה, פלטשר מתכנן להמשיך להשתמש בביולוגיה חישובית כמיקרוסקופ לבחינת כל אטום בחלבוני HPV. המחקר המתמשך שלו נתמך באמצעות פרס עמיתים לתואר ראשון של דלאוור INBRE בשנה האקדמית, בעקבות השתתפותו בתוכנית המחקר לסטודנטים לקיץ של INBRE של דלאוור.
"מה שאני עושה עכשיו לא היה יכול להיעשות לפני חמש שנים. באמצעות למידת מכונה, אנחנו יכולים לזהות דפוסים נסתרים בחלבונים ולבדוק דרכים לחסום אינטראקציות חלבון כדי למנוע מהם לגרום לסרטן", אמר פלטשר. "אני ממש נרגש לראות את הרעיונות מונעי הנתונים האלה מיושמים על רפואה ונתונים קליניים בעתיד."
