חוקרים מהאוניברסיטה העברית פיתחו טכנולוגיה המאפשרת פיתוח מהיר של תרופות בעזרת שבבים ביוניים. מדובר במערכת איבר על שבב שמכילה סנסורים זעירים המדווחים על ההשפעה הישירה של תרופות על הרקמה האנושית. הטכנולוגיה אפשרה לצוות לפתח תרופה חדשה למניעת זנק כילייתי בטיפולי כימותרפיה על רקמות אנושיות. כמו כן, הטכנולוגיה מאפשרת לראשונה לבטל את השימוש בחיות מעבדה לצורכי ניסוי.
המחקר נערך בהובלת פרופ' יעקב נחמיאס, ראש המרכז לביו-הנדסה באוניברסיטה העברית ומייסד חברת טישו דינאמיקס, ופורסם בכתב העת היוקרתי Science Translational Medicine.
4 צפייה בגלריה
ריצת הדרך של פרופ' יעקב נחמיאס הייתה בשילוב של חיישנים זעירים המוטבעים ברקמה האנושית
(צילום: דניאל חנוך, באדיבות האוניברסיטה העברית)
פיתוח תרופות והבאתן לשוק הוא תהליך ארוך, רצוף מכשולים ויקר. בממוצע פיתוח של תרופה אחת עולה לתעשייה הפרמצבטית כ-2.6 מיליארד דולר ולוקח כ-12 שנים להביאה לשוק. אחת הבעיות העיקריות בתחום, היא חוסר היכולת לצפות התנהגות של תרופה בבני אדם מניסויים בעכברים ובחולדות. לחיות מעבדה יש גנטיקה ופיזיולוגיה שונות מבני אדם, ולכן תרופות שיעילות בעכברים נכשלות שוב ושוב בניסויים קליניים.
טכנולוגיית איבר על שבב נולדה לפני 30 שנה כדי להחליף ניסויים בבעלי חיים ברקמות אנושיות. אולם, למרות שמערכות כאלה כבר בשוק, עדיין לא הוכח שניתן באמצעותן לקצר בצורה משמעותית את הדרך לפיתוח תרופה. פריצת הדרך של פרופ' יעקב נחמיאס הייתה בשילוב של חיישנים זעירים המוטבעים ברקמה האנושית ומאפשרים למדוד בזמן אמת את קצב חילוף החומרים ברקמות כמו כבד, כליות ולב. המדידות המדויקות אפשרו לצוות של האוניברסיטה העברית לדלות מידע מהימן בזמן אמת על מנגנון הפעולה של תרופות וכימיקלים שונים בכליות.
באמצעות הטכנולוגיה החדשה גילו פרופ' נחמיאס והדוקטורנט אהרון כהן מנגנון חדש לרעילות של אחת התרופות הנפוצות בטיפולים כימותרפיים (cisplatin) שגורמת לנזק כלייתי ביותר מ-30% מהחולים המטופלים בה.
"המערכת שלנו הראתה שציספלאטין מפריע למעבר הסוכר בכליות ולכן גורם להצטברות שומנים ונזק. סריקה מהירה הראתה שאמפאגליפלוזין (empagliflozin) תרופה שמונעת ספיגת סוכר בכליות מונעת את הנזק, והופכת את הטיפול הכימותרפי לבטוח יותר״, אמר פרופ׳ נחמיאס.
4 צפייה בגלריה
הפעם הראשונה שחוקרים משתמשים בטכנולוגיה של איבר על שבב
(צילום: דניאל חנוך, באדיבות האוניברסיטה העברית)
ציספלאטין, תרופה המבוססת פלטינה, נמצאת בשימוש מעל 40 שנה, ועדיין נחשבת לאחת מהתרופות הנפוצות ביותר לשימוש בטיפולים כימותרפיים עבור מטופלים עם סרטן השחלות, הקיבה, הריאות, ראש או צוואר, כיס השתן וסרטן האשכים. הנזק הכלייתי שגורם השימוש בציספלאטין מגביל את השימוש בה לימים אחדים בלבד בכל טיפול כימותרפי. הגילוי של פרופ' נחמיאס הוביל אותו ביחד עם חברת טישו דינאמיקס, שמסחרה את הטכנולוגיה, למחקר קליני רטרוספקטיבי של 247 חולים בבית החולים הדסה, שאישש את תוצאות המחקר. ״למעשה, כמעט לא נמדדה פגיעה כלייתית בחולי סרטן שנטלו את הקומבינציה התרופתית שלנו״, ציין פרופ׳ נחמיאס.
זוהי הפעם הראשונה שחוקרים משתמשים בטכנולוגיה של איבר על שבב כדי לפתח תרופה מהשלב הראשוני ועד לניסוי קליני ללא שימוש בחיות מעבדה. לפי פרופ' נחמיאס, "הטכנולוגיה פורצת הדרך הזאת יכולה לא רק לקצר את זמן הגעת התרופות החיוניות למדף, אלא גם לייתר חלק גדול מהניסויים בחיות מעבדה, מה שיחסוך כסף, זמן וסבל רב. חברת טישו דינאמיקס שהקמנו לאחרונה ממשיכה לפתח כלים חדשניים לפיתוח תרופות, וכבר מתקדמת עם הקומבינציה התרופתית החדשה לסרטן לניסוי קליני ואישור רגולטורי".
