פחות תופעות לוואי, ושיפור סיכויי הריפוי: מטרת הרפואה המדויקת היא לספק למטופלים את הטיפול הפרטני ביותר שניתן. זה דורש הבנה מדויקת של מה שקורה ברמה התאית. לראשונה, חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית של מינכן (TUM) הצליחו למפות את האינטראקציות של 144 חומרים פעילים עם כ-8,000 חלבונים. התוצאות יכולות לעזור לזהות יתרונות פוטנציאליים שלא ידועים בעבר של תרופות קיימות.
כמעט כל התרופות משפיעות, מייצרות או מחסלות חלבונים – או שהם, למעשה, חלבונים. אבל מה בדיוק קורה כאשר לוקחים מינון גבוה או נמוך? ומה קורה בנקודות זמן שונות בזמן שהתרופה פועלת? האם התרופה גורמת לתא לייצר חלבונים חדשים או לחסום ייצור של אחרים? תשובות לשאלות אלו היו חסרות. אבל כעת, באמצעות שיטה הידועה בשם decryptE, הצוות הצליח לחשוף את האינטראקציות הללו.
מספר רב של תוצאות בזמן קצר
לשם כך, החוקרים טיפלו בתאים במינונים שונים של 144 חומרים פעילים על פני תקופה של 18 שעות. רוב התרופות כבר נמצאות בשימוש בטיפול בסרטן או נמצאות בשלב האישור הקליני. לאחר מיצוי החלבונים נותחו בספקטרומטריית מסה. לאחר מכן, הצוות השתמש בנתונים כדי לחקור את תגובות התא. זה הניב יותר ממיליון עקומות מינון-תגובה המציגות את המנגנונים מאחורי ההשפעות של החומרים הפעילים במהלך הטיפול.
התוצאות פורסמו כעת בכתב העת Nature Biotechnology על ידי ברנהרד קוסטר, פרופסור לפרוטאומיקה וביואנליטיקה בבית הספר למדעי החיים של TUM, ניקולה ברנר, סטפן אקרט וצוות חוקרים המתואמים בקתדרה לפרוטאומיקה וביואנליטיקה של TUM. הנתונים זמינים לקהילת המחקר העולמית במסד הנתונים של ProteomicsDB ובאפליקציה הקשורה.
הכרה בפוטנציאל של תרופות קיימות
סרטן הוא דוגמה מובהקת לכך שהבנה מפורטת של תהליכים אלו חשובה כל כך: בהתאם לסוג הסרטן, דברים שונים מאוד מתרחשים ברמה המולקולרית. זה מכריע לבחירת טיפולים מתאימים ועשוי להציע רמזים לפיתוח תרופות חדשות. בעזרת הנתונים, הצוות הצליח להראות, למשל, שמערכת החיסון יכולה להיחלש על ידי סוג של תרופות הידועות כמעכבי HDAC. זה יכול בתורו להשפיע על הטיפול בגידולים הממנפים את המערכת החיסונית.
את העובדה שהצוות הצליח למצוא את הממצא הזה מבלי שחיפש אותו ניתן לייחס לאופן פעולת פענוח E. ניסויים נועדו בדרך כלל ללמוד שאלה מוגדרת היטב, ובאופן אידיאלי, לייצר תשובה. לעומת זאת, decryptE מתעד את כל מה שקורה – ומייצר כמויות אדירות של נתונים שחוקרים יכולים כעת לנתח בשיטות דיגיטליות ובמונחים של שאלות שונות. הצוות מקווה שהתוצאות יכללו גם תובנות לגבי ההשפעות שטרם התגלו של תרופות בשימוש נרחב.
תרופות רבות יכולות לעשות יותר ממה שאנחנו חושבים. דוגמה מוכרת היא אספירין. יעילותו כמשכך כאבים הייתה מבוססת היטב. אבל תצפיות הראו שלמרכיב היעיל, חומצה אצטילסליצילית (ASA), יש גם אפקט של דילול דם. כיום הוא ניתן באופן שגרתי לחולים הסובלים משבץ מוחי או התקף לב. אנו מאמינים שלתרופות רבות בשימוש נרחב יהיו גם השפעות שאנו עדיין לא מודעים להן. אחת המטרות של המחקר שלנו היא לחפש אותם באופן שיטתי מבלי להמתין לגילויים מקריים כאלה.
ברנהרד קוסטר, פרופסור, פרוטאומיקה וביואנליטיקה, בית הספר למדעי החיים, האוניברסיטה הטכנית של מינכן (TUM)
