מאבק בינלאומי בסרטן
אסטרטגיה ביוכימית שפותחה בטכניון, בשיתוף חוקרים מיפן ומארצות הברית, עשויה להוביל לפיתוח טיפולים אנטי-סרטניים חדשים. את הפיתוח הוביל פרופ’ אשרף בריק מהפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון
פרופ’ אשרף בריק
חוקרים מהטכניון, בשיתוף פעולה עם מדענים מיפן ומארצות הברית, פיתחו אסטרטגיה חדשנית לחיסול תאים סרטניים. את המחקר שהתפרסם אתמול ב- Nature Chemistryהוביל פרופ’ אשרף בריק מהפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון והשתתפו בו פרופ’ הירו סוגה מאוניברסיטת טוקיו, חתן פרס נובל בכימיה פרופ’-מחקר אהרן צ’חנובר מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון ופרופ’ דוד פושמן מאוניברסיטת מרילנד.
המחקר החדש הוא אבן דרך דרמטית ביישומה של תגלית האוביקוויטין, שהובילה לזכייתם של הפרופסורים אברהם הרשקו, אהרן צ’חנובר וארווין רוז בפרס נובל בכימיה לשנת 2004. השלושה גילו כיצד חלבונים ייחודיים, שאותם כינו החוקרים חלבוני אוביקוויטין, מתייגים חלבונים משובשים ב”תג מוות” המוביל לפירוקם בפּרוֹטֵאָזוֹם – פח האשפה התאי. תהליך זה חיוני לחיי האורגניזם שכן בלעדיו יפגעו החלבונים המשובשים בתפקודים רבים של התא.
כיום ברור כי פעילותה התקינה של מערכת האוביקוויטין חיונית לתפקודו הבריא של האורגניזם, ולא רק בהקשר של פירוק חלבונים משומשים אלא גם בתפקידים רבים אחרים. שיבושים במערכת זו גוררים מחלות קשות ובהן סוגי סרטן שונים, ALS, סיסטיק פיברוזיס, פרקינסון ומחלות נוירודגנרטיביות אחרות.
פרופ’ אשרף בריק וקבוצת המחקר שלו. מימין לשמאל: ד”ר האו סאן, מיקל נוואטה, פרופ’ אשרף בריק, ד”ר גנגה ומיסטי
תגלית האוביקוויטין סללה דרך לתחום מחקר חדש, וקבוצות מחקר רבות ברחבי העולם עוסקות בעשורים האחרונים בחקר מערכת האוביקוויטין וברתימתה לטיפולים רפואיים חדשניים. עד היום אושרו ארבע תרופות כאלה לטיפול בסרטן בכלל ובמיאלומה נפוצה בפרט. תרופות אלה מצילות את חייהם של אנשים רבים ברחבי העולם. עם זאת, אומר פרופ’ אשרף בריק, “ההתקדמות בחקר מערכת האוביקוויטין, ובפיתוח תרופות המבוססות על הבנתה, איטית מאוד יחסית לפוטנציאל.”
השלב הראשון בפעילותה הטבעית התקינה של מערכת האוביקוויטין הוא יצירת שרשראות של חלבוני אוביקוויטין (polyUb chains), המתייגות בהמשך את החלבונים המיועדים לפירוק. הבעיה היא שכאשר מתפתח גידול סרטני בגוף, תאי הסרטן יודעים לבצע מניפולציות במערכת האוביקוויטין ולנצל אותה להישרדותם ולשגשוגם.
האסטרטגיה שפיתחה הקבוצה בראשות פרופ’ בריק נועדה לנטרל את יכולתו של הגידול הסרטני לבצע את אותה מניפולציה. אסטרטגיה זו מבוססת על שילוב חסר תקדים בין המיומנות של פרופ’ בריק בייצור שרשראות אוביקוויטין בשיטות כימיות מתקדמות לבין השיטה של פרופ’ הירו סוגה ליצירת ספריות גדולות מאוד (1012) של מולקולות הקרויות פפטידים ציקליים. פפטידיים הם שרשראות קצרות של חומצות אמינו הממלאות תפקידים רבים בתא, וחשיבותם של פפטידים ציקליים טמונה ביכולתם להגן על שרשראות האוביקוויטין מפני המניפולציות של תאי הסרטן.
במסגרת שיתוף הפעולה גילו החוקרים כיצד נקשרים הפפטידים האמורים לשרשראות האוביקוויטין וכך מעכבים את פירוק החלבונים המסייעים לגידול הסרטני להתפתח ולשגשג. לכן הם מעריכים כי האסטרטגיה שפיתחו סוללת דרכים חדשות לטיפול אנטי-סרטני המבוסס על פפטידים ציקליים.
פרופ’ אשרף בריק הוא ראש הקתדרה ע”ש ג’ורדן ואירן טארק בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך. המחקר הנוכחי נתמך על ידי מכוני הבריאות האמריקאים (NIH), קרן מרים ושלדון אדלסון, הקרן הלאומית למדע (ISF), קרן גרמניה-ישראל למו”פ (GIF) והקרן לחקר הסרטן בישראל (ICRF).
למאמר המלא לחצו כאן
בתרשים: האסטרטגיה החדשה, המבוססת על שילוב בין ייצור שרשראות אוביקוויטין (משמאל) לבין יצירת ספריות גדולות של פפטידים ציקליים (במרכז), וההרכב האטומי של אחד מהפפטידים הציקליים שהתגלו (מימין)