אספקה מוצלחת ובטוחה של תרופות מסתמכת על ההבנה באיזו קלות תרופות יכולות לעבור דרך מחסומים ביולוגיים המגינים על התאים.
בדיקת חדירות תרופות חיונית בקביעה אם תרופות יכולות להגיע ליעדים המיועדים להן בגוף, אך מדענים נאבקו זמן רב כדי להשיג נתונים מדויקים וניתנים לשחזור.
ישנן שלוש דרכים למדוד את הצלחת מתן התרופה; במעבדה, בבעלי חיים ובבני אדם, ובאמצעות הדמיות מחשב מתקדמות. עם זאת, התהליך הקשה של התאמת התוצאות משלושת תחומי הבדיקה הללו ממשיך להוות בעיה.
מגשר על הפער
מחקר חדש – בהובלת אוניברסיטת פורטסמות' בשיתוף אוניברסיטת סאות'המפטון, קינגס קולג' בלונדון והמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס – פיתח קבוצה של קווים מנחים כלליים כיצד להשוות את הערכים מניסויי מעבדה, סימולציות מולקולריות ובינה מלאכותית.
בדיקת חדירות סמים חשובה מאוד מכיוון שאם תרופה לא יכולה לעבור את המחסומים הנכונים, היא לא תעבוד כמו שצריך, לא משנה כמה היא נראית טוב על הנייר.
ביליתי כמה שנים בבית חולים בארה"ב בניסיון להשוות נתוני חדירות שנמדדו באנשים ובעלי חיים עם נתונים מדומי מחשב, וזה לא היה הישג קל. לכל שיטת בדיקה יש יתרון, אז בסופו של דבר מדובר על הבטחת התרופות והטיפולים האיכותיים ביותר להגיע לשוק.
כאשר אתה מבקש אישור לתרופה, ככל שתוכל לספק יותר ראיות על יעילותה, כך גדל הסיכוי שהיא תאושר. זו הסיבה שאנו רואים יותר ויותר התכנסות של שלושת תחומי הבדיקה".
ד"ר כריסטיאן יורגנסן, בית הספר לרפואה, רוקחות ומדעי ביו-רפואה של אוניברסיטת פורטסמות'
רק 14 אחוז מהתרופות שנכנסו לניסויים קליניים בין השנים 2000 ל-2015 קיבלו את אישור ה-FDA בארה"ב. בדיקות חדירות משופרות יכולות לשפר את אחוזי ההצלחה על ידי הבטחת התרופות להגיע ליעדן ביעילות תוך מזעור תופעות הלוואי.
בדיקת המערכות המורכבות ביותר
המחקר, שפורסם בכתב העת Journal of Chemical Information and Modeling, מדגיש את החשיבות של ההבנה כיצד תרופות עוברות על פני כל המחסומים הביולוגיים. זה כולל את המערכות המורכבות ביותר כמו מחסום הדם-מוח, המהווה מכשול משמעותי במתן טיפולים למצבים נוירולוגיים.
ד"ר יורגנסן הסביר: "החוזק של המאמר הוא שלא רק בדקנו את ההנחיות מול מערכת פשוטה של מחסומים בגוף – השתמשנו באחד המסובכים ביותר, שהוא גם רלוונטי מאוד בבריאות ובטיפולים.
"לעבודה זו יש פוטנציאל להאיץ את הפיתוח של תרופות מצילות חיים, במיוחד עבור מצבים כמו הפרעות מוחיות שבהן העברת תרופות היא קשה לשמצה".
ההנחיות החדשות מספקות מפת דרכים מקיפה לשיפור הבדיקות והמודלים של חדירות תרופות על ידי הסתכלות על ההבדלים בין שלושה תחומים:
-
במחשבים (בסיליקו): מדענים משתמשים בתוכנות מחשב כדי לחזות כיצד תרופה עשויה לנוע בגוף על סמך התכונות הכימיות שלה.
-
במעבדה (In Vitro): הם בודקים את התרופה על תאים בכלים כדי לראות איך היא מתנהגת בסביבות מבוקרות.
-
בבני אדם/בעלי חיים (In Vivo): לפעמים, הם בודקים את התרופה בגוף חי כדי לראות איך היא פועלת.
עקביות ושיתוף פעולה
ערכת הכלים מדגישה גורמים קריטיים כגון הבטחת עקביות ניסויית, התייחסות לשונות נתונים ואימוץ עקרונות FAIR (ניתן למצוא, נגיש, ניתנים להפעלה, לשימוש חוזר) לשיתוף נתונים.
המחברים גם מדגישים את החשיבות של שיתוף פעולה בין תחומים כדי לשפר את הדיוק של בדיקות חדירות ולחשוף תובנות חדשות לגבי מנגנוני העברת תרופות.
פרופסור מרטין אולמשניידר מ-Kings College London אמר: "על ידי מתן אמות מידה והמלצות ברורות, אנו מקווים לאחד ולחדד את שיטות בדיקת החדירות, ולספק סט סטנדרטי של קווים מנחים.
"זה לא רק על שיפור ניסויים בודדים, זה על יצירת מסגרת המאפשרת לקהילה המדעית להשוות את התגליות שלהם בצורה מהימנה".
המחקר מומן על ידי תוכנית המחקר והחדשנות Horizon 2020 של האיחוד האירופי ונתמך על ידי מלגה מהמכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ מוחי (NINDS).