מחלות יתומות הן מחלות נדירות ולרב חשוכות מרפא, אבל למרות השכיחות הנמוכה של כל מחלה, ביחד אלפי המחלות הנדירות פוגעות במאות אלפי אנשים רק בישראל. למרות זאת, מספר החולים הקטן מאוד בכל מחלה לרוב מונע מחברות תרופות להשקיע את המשאבים לחקור ולפתח עבורן תרופות.
פתרון אפשרי לבעיה הוא סקירה של התרופות הקיימות וזיהוי של אלו שיכולות אולי לטפל גם במחלות יתומות (מקבץ של מחלות נדירות, אשר פוגעות בכאחוז אחד מהאוכלוסיה). במהלך השנים תרופות שנועדו לשימוש אחד והתבררו כמועילות לשימוש נוסף כמו אספירין, תרופה שנועדה לכאב ראש ונמצאת היום בשימוש נרחב לדילול דם.
שימוש כזה חוסך את עלויות הפיתוח של תרופה חדשה והטיפול יכול להיות זמין לחולים תוך זמן קצר. עם זאת, כשמדובר במחלות יתומות, קשה לאגד מספיק נבדקים למחקרים קליניים ולכן צריך לבחור בקפידה אילו תרופות מתוך אלפי התרופות הקיימות בשוק היום בעלות הסיכוי הכי גבוה להועיל לחולים.
במחקר חדש שפורסם במגזין המדעי "eLife" פיתחה קבוצת חוקרים תהליך בן שלושה שלבים שנועד לדרג תרופות קיימות לפי הסיכוי שלהן להועיל למחלה יתומה. את המחקר הובילה הדוקטורנטית עירין אונטרמן, בהנחיית ד״ר יובל טבח ופרופ׳ בן ברמן מהאוניברסיטה העברית.
התהליך החדש מאפשר להגיע בצורה מהירה מחלבון פגוע שגורם למחלה, לרשימה קצרה של תרופות בעלות פוטנציאל לרפא או להפחית את תסמיני המחלה. בשלב הראשון ממפים את החלבונים שגורמים למחלה על ידי אלגוריתם שסורק את הקוד הגנטי של מאות בעלי חיים.
מדובר באלגוריתם שפותח במעבדה של ד״ר טבח וכבר הצליח למצוא חלבונים חדשים שקשורים למחלות נוספות. בשלב השני, סורקים באמצעות אנליזה חישובית אלפי תרופות, ומזהים אילו תרופות משפיעות על החלבונים ויכולות לשנות את מהלך המחלה. באנליזה דומה זיהו החוקרים תרופות שיכולות להשפיע על מחלת הקורונה, כאב נורופאטי, וכיצד משפיעים החומרים הפעלים של צמח הקאנביס. בשלב השלישי והארוך ביותר בודקים את השפעת התרופות על התקדמות המחלה בניסוי במעבדה.
המחקר התמקד בתסמונת רט, שגורמת לאוטיזם בילדות, ונערך בשיתוף פעולה עם פרופ׳ ברוריה בן-זאב, נוירולוגית ילדים מומחית ומנהלת מרפאת הרט הארצית מבית החולים שיבא ועם פרופ׳ חיה ברודי מאוניברסיטת בר אילן שחוקרת תאי עצב ומחלות נדירות.
תסמונת רט היא תסמונת נוירולוגית התפתחותית, במהלכה נפגע חלבון שחשוב לפעילות המוח, היא פוגעת בעיקר בבנות וביטויה – עצירה או האטה בעליה בהיקף הראש בשנה הראשונה לחיים, נסיגה בדיבור ובשימוש בידיים, מחלה אפילפטית, עקמת והפרעות אוטונומיות.
בשל כך נקראות אותן בנות הנפגעות מהתסמונת "מלאכיות הדממה" או "הילדות שכלואות בתוך הגוף של עצמן". ביותר מ-90% מהמקרים התסמונת נגרמת על ידי מוטציות שונות בגן MECP2 שנמצא על כרומוזום ה-X. העובדה שמנגנון הפעולה של החלבון הפגוע עדיין אינו מובן לחלוטין לעולמות הרפואה והמדע מהווה אתגר עבור החוקרים שמנסים לחפש תרופה שתחזיר אותו לתפקוד תקין.
אונטרמן וקבוצת החוקרים ביקשו ליישם ולשפר את התהליך כדי לנסות למצוא תרופות קיימות שיוכלו להשפיע על תסמונת רט. החוקרים מיפו את רשת החלבונים שקשורים למחלה. לשם כך הם הסתכלו על הקוד הגנטי של מאות יצורים וחיפשו אילו חלבונים באדם עברו מסלול התפתחות דומה לחלבון שגורם לתסמונת רט. המהפכה הגנומית מאפשרת לערוך השוואות ענק כאלה, שלפני שנים אחדות לא ניתן היה לדמיין. הם מצאו עשרות חלבונים נוספים שיכולים להיות קשורים לתסמונת.
בשלב השני בדקו אילו מהחלבונים הנוספים מושפעים על ידי תרופות. לשם כך השתמשו במאגרי מידע גדולים. החוקרים גילו שיש 30 תרופות בשוק שיש להן פוטנציאל להועיל לחולות רט. מתוכן, בדקו בשלב השלישי שלוש תרופות במערכת תאי מוח מסוגים שונים עם הפגיעה האופיינית לתסמונת רט. כל שלוש התרופות הצליחו לגרום לתאים החולים להתנהג יותר כמו תאים בריאים ברמה המולקולרית.
כדי להגיע לשימוש קליני בתרופות שנמצאו לתסמונת רט עדיין צריך לבדוק את השפעתן בניסויים נוספים, אך המחקר הנוכחי מהווה הוכחה לכך שניתן להגיע מחלבון אחד פגוע לרשימה קצרה של תרופות שעשויות להועיל למחלה במהירות יחסית ובמשאבים מוגבלים. השילוב של שיטות חישוביות ונתוני עתק יאפשר לקצר מאוד את משך הזמן מהבנת הבסיס הגנטי של מחלה למציאת תרופה. כעת המעבדה של ד״ר טבח מרחיבה את התהליך ובודקת אותו על מאות משפחות עם מחלות גנטיות נדירות. החוקרים מלאים תקווה שהתרופות שבדקו יצליחו להקל במעט על תסמיני המחלה.
