איך עושה תרופה

 

 

מדענים ממכון ויצמן למדע חשפו את מנגנון הפעולה של התרופה ריבסטיגמין, הידועה בשמה המסחרי – Exelon ומשמשת לטיפול בחולים במחלת אלצהיימר. מסקנה אחת העולה מהמחקר היא, שאפשר להפחית במידה רבה את כמויות התרופה הניתנות לחולים מבלי לפגוע ביעילות פעולתה של התרופה. הפחתת המינון תביא להקטנה משמעותית בהשפעות הלוואי השליליות הנלוות בדרך כלל לשימוש בתרופה. ממצאי המחקר הזה פורסמו בכתב העת המדעי Biochemistry.

 

צוות החוקרים כלל את פרופ' יואל זוסמן מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן למדע, פרופ' ישראל סילמן מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון, ואת תלמידת המחקר פזית בר-און.

 

החוקרים בחנו את הדרך שבה הריבסטיגמין נקשר לאנזים בשם AChE , (אצטילכולינאסטרז) שממלא תפקיד מרכזי בהתחוללותה של מחלת אלצהיימר. אנזים זה מפרק את המתווך העצבי (נוירו- טרנסמיטר) אצטילכולין, שמחסור בו מביא לתופעות האופייניות למחלת אלצהיימר. עוד בטרם המחקר הנוכחי היה ידוע שהריבסטיגמין מצליח לבלום את פעולתו של האנזים המפרק, דבר שמתבטא בהגדלת כמות האצטילכולין במוחם של החולים (מה שמאט את התפתחות המחלה), אך לא היה ידוע כיצד הוא עושה זאת.

 

מדעני מכון ויצמן, שביקשו לפענח את מנגנון הפעולה של הריבסטיגמין, בחנו את התגובה הכימית של התרופה עם סוגים שונים של האנזים AChE מזבוב, מדג חשמל ומבני-אדם. "רצינו לראות תוך כמה זמן ה- AChE חוזר לתפקד לאחר שהתרופה 'מכבה' אותו", אומר פרופ' סילמן. להפתעתם, מצאו המדענים ש"כיבוי" האנזים הוא תהליך כמעט בלתי-הפיך, כך שהאנזים שטופל בתרופה כמעט שאינו חוזר לפעילות תקינה.

 

ממצא מפתיע זה רמז על תהליך ייחודי המתחולל כאשר התרופה ריבסטיגמין נצמדת למולקולה של האנזים. כדי לגלות מה בדיוק מתחולל כשהן נצמדות, גיבשו המדענים גבישים של תצמידים המכילים את שתי המולקולות כשהן צמודות זו לזו, ולאחר מכן פיענחו את המבנה המרחבי התלת-ממדי של התצמיד. פיענוח המבנה בוצע בטכנולוגיה הקרויה "קריסטלוגרפיה בקרני X" (רנטגן). בשיטה זו מפציצים את התצמיד בקרינת רנטגן, ועל פי הפיזור של הקרינה שפגעה בתצמיד בונים מפה מדויקת של האלקטרונים שבתצמיד. "מפת האלקטרונים" מאפשרת למדענים ללמוד על מיקומם המדויק של האטומים המרכיבים את המולקולות בתצמיד המכיל את התרופה והאנזים.

 

בדרך זו גילו המדענים שלאחר שהריביסטיגמין נקשר לאנזים AChE , הוא נשבר לשניים ומזיז מספר אטומים של האנזים AChE. תזוזה זו היא הגורמת להאטה המשמעותית ביכולתו של האנזים AChE "להשתקם" ולחזור לפעולה תקינה. ממצאים אלה עשויים לסייע למדענים בפיתוח תרופות חדשות למחלת אלצהיימר, שיתאפיינו ביעילות מוגברת ובהפחתה משמעותית של השפעות הלוואי השליליות.