בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לקרוא ללא הגבלה, רק עם מינוי דיגיטלי בהארץ  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

התרופה שמשתקת גנים: פתרון למחלות חשוכות מרפא?

התרופה המבטיחה מבוססת על טכנולוגיה שמשתיקה גנים שביטוים גורם מחלה קשה וחשוכת מרפא. אם היא תפעל כמו שמצופה ממנה, הטכנולוגיה תיושם בתרופות למחלות נוספות

6תגובות
תרופה חדשה
בלומברג

רעידת אדמה בעולם התרופות: רשות התרופות והמזון בארצות הברית (FDA) אישרה לראשונה את השימוש בתרופה ONPATTRO המבוססת על השתקת גנים. הטכנולוגיה מאחורי התרופה קרויה siRNA (ראשי תיבות של small interfering RNA) והבסיס הביולוגי שלה התגלה לפני 20 שנים בדיוק. עד עתה השימוש בה נחשב מסוכן מדי, אולם האישור ניתן לטיפול ב-hATTR mediated neuropathy, מחלה עצבית נדירה וחשוכת מרפא שגורמת נכות ומוות שאין לה טיפול מאושר אחר. במקרי עבר שבהם אושרה לשימוש טכנולוגיה חדשנית זה היה עבור מקרי קיצון של מחלות נדירות ביותר, ועם הזמן הוכחו היעילות והבטיחות של שיטות הטיפול האלה והשימוש בהן התרחב. יש להניח שכך יקרה גם עם ה-siRNA.

כדי להבין את הפוטנציאל לריפוי ולנזק של טכנולוגיות שעושות מניפולציות על גנים, יש להכיר את האופן שבו פועל התא הביולוגי. אבני הבסיס שמהן מורכב התא הם חלבונים, שומנים, מים ועוד. החלבונים אחראים על הפעולות הפנימיות של התא ולכן קיימים בכל תא מאות מיליונים מהם. הם מיוצרים על ידי התא עצמו על פי הוראות שנמצאות בדנ"א שלו.

כל טעות ביצירת החלבונים עלולה להיות קטלנית עבור התא, או גרוע מכך - היא עלולה להפוך אותו לסרטני. הדנ"א נשמר באזור מיוחד בתא, מעין כספת שהגישה אליו מצומצמת. כשהתא רוצה לייצר חלבון מגיע לבית החרושת לחלבונים של התא רק עותק של ההוראות עבור החלבון המסוים. עותק זה נקרא רנ"א שליח (messenger RNA) ועליו פועלת התרופה החדשה שאושרה זה עתה והורסת אותו ובכך מונעת את יצירת החלבון.

מבנה הדנ"א פוענח כבר בשנת 1953 ונראה היה שנפרצה הדרך לפיתוח מאות תרופות שישפרו את איכות החיים בכל תחום. אלא שבעשרות השנים שחלפו מאז הגילוי נתקלו החוקרים במכשולים רבים שההתגברות עליהם תרמה להבנת אופן הפעולה של מנגנונים בסיסיים בתפקודו של התא הביולוגי. בעשורים אלה נמצאו עשרות מנגנוני שליטה ובקרה על כל שלבי יצירת החלבון, החל בבקרה על גישה פיזית לסליל הדנ"א וכלה במנגנונים שמשמידים חלבונים בתום השימוש בהם או אם ישנה תקלה בייצורם. 

אגב, שלושה ישראלים קיבלו פרס נובל על מחקרם בשדה זה: פרופ' עדה יונת (כימיה, 2009) על פענוח מבנה הריבוזום  שהוא בית החרושת ליצירת חלבונים, והחוקרים פרופ' אהרון צ'חנובר ופרופ' אברהם הרשקו (כימיה, 2004) על גילוי מנגנון השמדת החלבונים. החוקרים אנדרו פייר (Fire) וקרייג מלו (Mello) גילו את מנגנון השתקת הגנים, שעליה מבוססת התרופה שאושרה, וזכו בפרס נובל לפיזיולוגיה ולרפואה בשנת 2006.

הסבר על טכנולוגיית siRNA - דלג

מערכת הבקרה הזו מורכבת מאוד ואינה אינטואיטיבית כלל: התא מייצר עותקים של הדנ"א שאינם רנ"א שליח אלא רנ"א משתק. עותק זה עשוי מאותם החומרים שמהם עשוי הרנ"א השליח, אך יש לו מבנה שונה שמאפשר לו למצוא רנ"א שליח מסוים, להידבק אליו ולהביא לפירוקו. מנגנון זה מאפשר לתא לבקר את ייצור החלבונים ולשלוט בתהליך גם אם התא מאבד שליטה על יצירת עותקים מהדנ"א. זה קורה בעת מתקפת נגיפים, שבמהלכה הנגיף משתלט על מנגנון יצירת החלבונים וגורם לתא לייצר נגיפים נוספים. בעזרת מנגנון הבקרה המיוחד מושתקת יצירת הנגיפים ונעצרת.

לכאורה, הטכנולוגיה הזו היא מכרה זהב שיכול לנפק סוג חדש לגמרי של תרופות. אולם האתגרים הבטיחותיים בשימוש ברנ"א משתק רבים, ובראשם הכוונת התרופה אל איבר המטרה. הבעיה היא שאם תרופה כלשהי מיועדת לשתק גנים בכבד, לדוגמה, היא עלולה לשתק גנים אלה גם בקיבה, בלב ובריאות. יש כאן סיכון כפול: אותם הגנים יכולים לשמש בתפקיד אחר לחלוטין באיברים שונים, ובנוסף הסיכוי לפגיעה בגן שאותו התרופה לא אמורה לשתק גדל ככל שהסביבה מגוונת יותר, כלומר מעורבים בתהליך איברים רבים. נוסף על כך, מערכת החיסון מצטיינת בגילוין של מולקולות זרות ולכן תזהה מיד את הרנ"א המשתק ותפעל להשמדתו במקרה הטוב, ולהשמדת האיבר שאליו הוא נצמד במקרה הרע.

החוקרים בדקו כמה שיטות להסיע את הרנ"א המשתק אל איבר המטרה, בהן הדבקה ביולוגית של הרנ"א שליח לנוגדנים ולנגיפים ידידותיים שיודעים למצוא איברים ספציפיים בעזרת התאמות מולקולריות מדויקות, חיבור הרנ"א לכדורים ננוסקופיים ועטיפתם בכדורי שומן מהונדסים, שזו השיטה שבה נקטו החוקרים בתרופה שאושרה. כדורי השומן ממסכים את הרנ"א מפני מערכת החיסון והציפוי שלהם יודע למצוא את איבר המטרה בעזרת התאמות מולקולריות מיוחדות לחלבונים שנמצאים רק באיברי המטרה, להתמזג עם התאים ולהעביר את הרנ"א היישר לתוכם.

גנים בסליל דנ"א
Getty Images IL

חברות התרופות מחכות בקוצר רוח לראות להיכן תנשב הרוח, כשעל הכוונת שלהן טכנולוגיה צעירה הרבה יותר וחזקה לאין שיעור בשם CRISPR, שפיתוחה שינה לחלוטין את עולם המחקר הגנטי. עשרות חברות ביוטכנולוגיה מנסות להוכיח את יעילותה ואת בטיחותה של טכנולוגיה מבטיחה זו במרוץ לבכורה בשוק ולמיליארדי הדולרים בהכנסות שבאים יחד עמה. ה-CRISPR משמשת במחקר לזיהוי מדויק של נקודה מסוימת בדנ"א וחיתוך שלו במקום זה בלבד.

פוטנציאל השימוש הקליני בתרופה שיודעת לחתוך דנ"א בדיוק מוחלט בנקודה אחת בלבד נרחב ומעורר דמיון, ודוחף מאות חברות לעבוד לילות כימים בשביל לפתח את התרופה הראשונה המבוססת על טכנולוגיה זו. אלא  שה-CRISPR נוצרה רק בשנים האחרונות והדרך לפיתוח תרופות המבוססות עליה זרועה סכנות ומכשולים. למשל, מחקר שהתפרסם בחודש יוני גילה שתרופות המבוססות על טכנולוגיה זו חתכו באופן לא מכוון גם דנ"א שמקודד חלבונים קריטיים לפעילות התא, דבר שעשוי להפוך את התא לסרטני. החוקרים לא בדקו את האזור הזה בדנ"א מכיוון שהיה מרוחק מאזור החיתוך המבוקש, מה שמעלה שאלות לגבי בדיקות הבטיחות הנדרשות עבור כלי רב עוצמה כזה. פרסום המחקר שלח את המניות של חברות ה-CRISPR לצלילה חופשית, והדגים למשקיעים עד כמה התחום צעיר ומסוכן.

גילוים של הרנ"א משתק וה-CRISPR הוא התפתחות משמעותית במחקר המדעי. שניהם יובילו לפיתוחן של תרופות חדשות שירפאו טווח רחב של מחלות באמצעות טיפול בשורש הגנטי שלהן ולא רק על ידי ניהול התופעות שהן גורמות לחולה, ויביאו אותנו אל פתחו של עידן חדש ומלהיב ברפואה המודרנית.

ד''ר ניר ויסבורט הוא סמנכ"ל מוצרים ודאטה בחברת הייטק, בעל דוקטורט בניתוח חישובי וניסויי של מערכת החיסון ממכון ויצמן למדע



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו