כלי ממוחשב יסייע בפיתוח תרופות לסוכרת

צוות מדענים פיתח כלי ממוחשב שעשוי בעתיד לסייע ביצירת תרופות חדשות המיועדות לטפל במחלת הסוכרת, האלצהיימר ומחלות מטבוליות מולדות נוספות כגון: השמנת יתר.

הפיתוח נעשה על-ידי מדענים מאוניברסיטת תל אביב, בראשות פרופ' איתן רופין.

מאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature Genetics התייחס לפיתוח כלי זה וציין, כי הפוטנציאל הגלום בכלי כזה הוא שמפתחי תרופות הנלחמים במחלות מטבוליות כגון השמנת יתר וסוכרת יצוידו בעזרים חישוביים נוספים ליצירת תרופות מתוחכמות חדשות, שיכוונו את הטיפול לא לגן יחיד, כפי שפועלות התרופות העכשוויות, אלא לצירוף של גנים.

יש לציין, כי פיתוח הכלי מבוסס על מחקרים קודמים שנערכו בקנדה וארה"ב, ופענחו את אופן פעולתם של גנים בזוגות ואילו המחקר שנערך באוניברסיטת תל אביב מספק הסברים נוספים לגבי התפקיד שממלאים 75% מהגנים המטבוליים.

פרופ' רופין מסר, כי "חילוף החומרים, הוא אחד המקרים הנדירים בביולוגיית מערכות, שבהם יש לנו מודל אמין להבנת התהליכים התאיים בכללותם. אנחנו מקווים שבעתיד מודל זה ישמש בסיס להתפתחויות חדשות ברפואה".

אופן התנהלות המחקר

הצוות בנה מודל ממוחשב, שמטרתו חיזוי האופן שבו פעולתם המשותפת של גנים משפיעה על תפקוד חילוף החומרים האנושי, תהליכים שעד-כה חמקו אלה מתיאור מדעי מדויק.

לדברי פרופ' רופין, "החידוש היה בפיתוח שיטה חישובית ל'ניסוי וירטואלי' ממוחשב במיליארדי צירופי גנים". עוד הוסיף, כי הצוות החוקר שילב את המתמטיקה ואת מדעי המחשב במחקר ביולוגי וגנטי וכן השתמש בשיטות של ביולוגיה חישובית (מערכתית) הנחשבת לאחת הגישות המדוברות ביותר בחקר הביולוגי והרפואי בעשור הזה. התוצר הסופי הוא נתונים גולמיים שמתארים כיצד גנים מפקחים על חילוף החומרים.

פרופ' רופין הסביר, כי פעולת התרופות החדשות שמשפיעות על חילוף החומרים שמפתחים מדענים כיום, מוגבלת מאחר שהגנים לא בהכרח פועלים לבדם או אפילו בזוגות. רוב הגנים פועלים באשכולות וכמו לכונן קשיח במחשב, שמגבה קבצים כל העת, לגנים יש מערכת מורכבת שמבצעת פקודות ומוודאת שהן מולאו.

"תרופות מקובלות כגון מעכבי MAO לטיפול בדיכאון או Tacrin לטיפול באלצהיימר, משפיעות על הריאקציות המעורבות בהידלדלות כימיקלים מסוימים בגופנו. אבל פעולת תרופות עכשוויות אלה מוגבלת כי הן מכוונות לטיפול בגן בודד ואינן מביאות בחשבון את העובדה שגנים פועלים בזיקת גומלין בדרכים מורכבות", אמר.