חרקים ישמשו כ"בתי חרושת" לחלבונים אנושיים

האפשרות לייצר כמויות גדולות של חלבונים אנושיים, לפי דרישה, עומדת בבסיס המחקר במדעי החיים, התעשייה הביוטכנולוגית והרפואה. כיום, השיטה המקובלת ביותר לייצור חלבונים כאלה היא הפקתם בתרביות תאים: גן אנושי המקודד לחלבון המבוקש מוזרק לתוך תא חיידק, תא שמרים או תא בעלי חיים, ושם הוא "משתלט" על מערך ייצור החלבונים המקומי, ומסב אותו ליצירת החלבונים אנושיים. החלבונים הנוצרים בשיטה זו זהים – הן במבנה והן בתיפקוד שלהם – לחלבונים הנוצרים בגוף האדם.

למרות יעילותן, שיטות אלה הן יקרות מאוד, ודורשות זמן ממושך. שיטה חדשה לייצור חלבונים המשתמשת בזחלי חרקים מציעה חלופה חסכונית לייצור כמויות גדולות של חלבונים אנושיים. אך האם החלבונים הנוצרים במערכת זו דומים במבנה ובפעילות שלהם לחלבונים האנושיים? האם אפשר יהיה להשתמש בהם כתחליף לחלבונים אנושיים?

כדי לענות על שאלה זו פנו באחרונה חוקרים אמריקאיים לד"ר הארי גרינבלט ולפרופ' יואל זוסמן מהמחלקה לביולוגיה מבנית שבפקולטה לכימיה במכון ויצמן למדע. השניים התבקשו לפענח את המבנה המרחבי של האנזים האנושי קרבוקסיל-אסתראז 1, שיצרו החוקרים האמריקאיים באמצעות מערכת של זחלי חרקים מסוג עש הכרוב (Trichoplusia ni). האנזים מיוצר בעיקר בכבד, ומפרק שם תרופות. שינוי קטן במבנה שלו יאפשר אולי להשתמש בו כדי לפרק חומרי הדברה ואף גזי עצבים.