גילוי תרופות חדשות הוא צעד קריטי לשיפור חיי החולים. ראשית, על החוקרים לזהות מולקולות בתאי הגוף המסייעות להניע מחלות, שכן אלו הן מטרות פוטנציאליות לתרופות חדשות. השלב הבא הוא בדיקת תרופות מועמדות שיכולות לפגוע ביעדים הללו. עם זאת, ההקרנה עשויה להיות תהליך מאתגר וגוזל זמן.
במחקר חדש שפורסם ב תקשורת טבעצוות מאוניברסיטת אוסקה פיתח טכנולוגיה המייעלת את גילוי התרופות באמצעות מעקב אחר מולקולה אחת. שיטה זו מאפשרת לחוקרים לחקור את ההשפעות של תרופות מועמדות רבות ושונות על מולקולת מטרה אחת. בהתבסס על מערכת ההדמיה התוך-תאית של מולקולה בודדת בקנה מידה גדול של הצוות, המכונה AiSIS, הטכנולוגיה מסננת תרופות חדשות מהר פי 100 מאשר טכניקות ידניות סטנדרטיות.
הצוות בדק את השיטה החדשה שלהם לבדיקת תרופות שיכולות למקד את הקולטן לגורם הגדילה האפידרמיס (EGFR), מולקולה מרכזית בהתפתחות והתקדמות של סוגי סרטן שונים. מכיוון שמספר תרופות החוסמות EGFR כבר זמינות לטיפול בסרטן ריאות, זו הייתה דרך טובה לקבוע עד כמה גישת ההקרנה שלהן עובדת.
"השתמשנו בספרייה של למעלה מ-1,000 תרופות מאושרות כדי לאמת את שיטת ההקרנה שלנו", אומר Daisuke Watanabe, המחבר הראשי של המחקר. "זיהינו בהצלחה את כל התרופות שידועות כמכוונות ל-EGFR ומשמשות כיום לטיפול בחולי סרטן. חשוב מכך, גילינו שהספרייה כללה שבע תרופות שעד כה לא היה ידוע כמשפיעות על EGFR".
טכניקת ההדמיה החדשה מדמיינת את ההתנהגות של EGFR בעקבות טיפול בכל תרופה, ומאפשרת לחוקרים לבחון כיצד היא הגיבה. לדוגמה, כיום ניתן לראות שינויים בהרכבה ובפירוק של מולקולות מטרה בתגובה לטיפול תרופתי, תהליך המכונה יצירת מולטימרים.
"הקרנה באמצעות הדמיה של מולקולה אחת מספקת אמצעי חדש לגילוי תרופות על ידי התבוננות בתנועה של ביו-מולקולות בתאים וביצירת מולטימרים", מסביר הסופר הבכיר Masahiro Ueda.
זה לא שימש לגילוי תרופות עד עכשיו, וזה אומר שאנחנו צריכים להיות מסוגלים לפתח תרופות חדשות עם מנגנוני פעולה שונים ואפילו להשתמש מחדש בתרופות שכבר אושרו ליעדים חדשים".
Masahiro Ueda, מחבר בכיר, אוניברסיטת אוסקה
מכיוון שמחקר זה הוכיח כי השיטה של החוקרים עבדה כמצופה באמצעות יעד ה-EGFR הידוע, הם יכולים כעת להשתמש בגישה זו כדי לסנן תרופות שעלולות לפגוע במערך של יעדי קולטנים אחרים המעורבים באופן הדוק בהתפתחות והתקדמות המחלה.