תַקצִיר
בכלשנהאנומתמודדיםעםהתפרצויותשלזיהומיםאשרנגרמיםעלידימיקרואורגניזמיםמזיקים,המכונים”סוּפֶּ——חריידקים”。לעיתיםקרובות,איןמספיקזמןלמצואטיפוליםחדשיםלריפוימטופליםשנדבקו。פיתוחתרופהחדשהומבטיחהעדלשלבשבוניתןלהשתמשבהעלמטופלים,אורךבממוצעכעשור!נוסףעלכךתרכובותרבותשאנומזהיםבמעבדהבתורנוגדיזיהוםמבטיחים,אינןמועילותלשימושבמטופלים,בעיקרבשלתופעותלוואיבלתיצפויותעקבצריכתן。אולם,חוקריםכברמצאואלפיתרופותשניתןלהשתמשבהןבבטחהכדילטפלבמחלותמסוימות。תרכובותאלהמאושרותלשימושבחוליםבמחלהמסוימת,אךרבותמהןלאנבחנוכטיפולבזיהומיםאחריםשנגרמיםעלידיסופ——חריידקים。במאמרזהנרחיבלגביחלקמהשיטותהמלהיבותשמשמשותלמציאתנוגדיזיהוםחדשים,באמצעותהתוויהמחדששלתרופות。
הקדמה
אנטיביוטיקות[1].לפניכן,זיהומיםחיידקייםהיוביןהגורמיםהמוביליםלמוותברחביהעולם,ותוחלתהחייםהאנושיתעמדהעלכ-47שניםבלבד。。אולם,חיידקיםנעשיםעמידיםלאנטיביוטיקותמהרמאוד。חיידקיםחדשיםומזיקיםעדייןגורמיםלמיתותרבות,מאחרשאורךזמןממושךלמצואתרופהיעילהאולפתחחיסוןחדש。חיידקיםאלה,ומיקרואורגניזמיםמסוכניםאחריםכמווירוסיםשמופיעיםבפתאומיותוהםקשיםלטיפול,נקראיםלעיתיםקרובותסוּפֶּ——חריידקים.
תהליךפיתוחתרופההואיקרוממושךמאוד。תגליתשלתרופהחדשהמתרחשתבדרךכללבמעבדה,והיאעשויהלארוךשנים。תרופותחדשותנבדקותעלבעליחייםבמטרהלקבועאתרמתבטיחותן,מהשמכונה”מחקרקְדַם——קליני”,שאורךבדרךכללכמהחודשים。אםהכולמתנהלכשורהבשלבהקדם——קליני,התרופהנבדקתעלקבוצתאנשיםקטנהכדילוודאשהיאבטוחהלשימושבבניאדם,ואזעלקבוצותגדולותיותרשלאנשים,עדשבטיחותהויעילותהמאומתות。דיקנים[2].
במקוםלהתחילמאפסבפיתוחתרופהחדשהבכלפעםשסופ——חריידקתוקף,ביכולתנולבחוןאתאלפיהתרופותהבטוחותשכברפותחולטיפולבמחלותאחרות,ולבדוקאםהןיעילותכנגדהסופ——חריידקהחדש。זהנקראהתוויהמחדששלתרופה(איור1)——תהליךשמאפשרלנולגלות”כישרונותחבויים”שלתרופותקיימות。במאמרזה,נתבונןבדוגמאותשונותשלהתוויהמחדששלתרופות——דרךמהירהוקלהלמציאתנוגדיזיהוםחדשים。
![。](https://www.frontiersin.org/files/Articles/553424/frym-08-553424-HTML/image_m/figure-1.jpg)
- 。
- הליךזהיכוללהיותמושגבאמצעותסקירתספרות,סריקתאוספיתרופותבמעבדה,אובאמצעותשימושבמחשביםובבינהמלאכותית。עלידיהתוויהמחדששלתרופותניתןלזהותטיפוליםחדשיםלמחלותשכיחותמאוד,כמוגםלמחלותנדירותאוזנוחות,שעבורןאיןמספיקמימוןכדילפתחתרופותחדשות。
…
回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车:回车מגפהייים。הווירוסשכולנוהתמודדנועימובאמצעותהישארותבבידודבבתינו,עםמשפחותינו,העלהמאודאתהמודעוּתלַמידהשבהאנוחשופיםלזיהומים。מדעניםורופאיםבכלרחביהעולםהחלובמרוץכנגדהשעוןבמטרהלמצואדרכיםחדשותלהגןעלאנשיםשנמצאיםבסיכוןגבוהלפתחמחלהמסוכנתשנגרמתעלידיוירוססָארְסקוֹב2 (SARS-CoV-2)ולטפלבהם。זהוזןחדששלוירוסהקורונה,שככלהנראהעברמחיותלבניאדםבסוףנובמבר2019年בסין。מאז,כלהעולםעמדמִלֶּכֶתלתקופהממושכת,כדילהבטיחשבתיהחוליםשלנולאיוצפובאנשיםשנדבקובווירוס。אםבתיהחוליםיהיועמוסיםמעברליכולותהקליטהשלהם,נשקפתסכנהשמטופליםעםסיבוכיםחמוריםשלקוֹבִיד-19 (COVID-19)לאיקבלוטיפולהולם。
עדכה,איןחיסוןאותרופהידועיםשיכוליםלרפאאנשיםעםקוֹבִיד-19חמור。במדינותרבות,אנשיםמתחסניםכנגדסארסקוֹב2,אךייקחזמןרבלהפיקאתהחיסוןבכמויותמספיקותכדילהגןעלכולם。כפישציינוקודם,אורךכעשורבממוצעלפתחתרופהחדשהשיכולהלשמשלטיפולבאנשיםשכברחוליםבקוֹבִיד-19。תרכובותרבותשזוהובמעבדההןמועמדותמבטיחותכתרופות,אךלאעברואתכלהמבחנים,מאחרשאינןבטוחותמספיק。,אלפיכךנוזקוקיםלתוכניתחלופיתכדילהגןעלאנשיםשנדבקובנגיףומצוייםבסיכוןלפתחמחלהחמורה。ק回车回车צ回车ז回车回车ללק回车י回车ים;;מישישלהםמערכתחיסוןחלשה,וכןהסובליםמסוכרת,השמנתיתר,מחלותנשימהכרוניותכמולמשלאסתמה,אובעיותלבחמורות。
התוויהמחדששלתרופותכאמצעיהצלה!
למרבההמזל,במהלךהשניםחוקריםפיתחומאותתרופותחדשותכנגדמגווןמחלות。רבותמהתרופותהאלהעברואתכלהמבדקים,ונמצאותכעתבשימושקלינילטיפולבזיהומים,בשבץ,אובסרטן。אנויודעיםכמעטהכולעלהתרופותהאלה,לרבּותהאופןשבוצריכיםלרשוםאותןלמטופלים,המינוניםהמרבּייםלצריכתןותופעותהלוואישלהן。האםניתןלייעדמחדשאתהתרופותהַמֻּכָּרוֹתהאלהעבורמחלותאחרות?!לעיתיםקרובות,תרופותמפותחותלמטרהמסוימת,כמולמשלטיפולבמחלהאובבעיהספציפית。למדעניםאיןזמןלבדוקאםהתרופותשהםמפתחיםיכולותלהיותשימושיותגםלטיפולבמצביםנוספים。אךישנוֹערוץאחר——התרופותהבטוחותהרבותשכברפותחומסווגותומופצותעלידימכוןבְּרוֹאוֹד(קיימברידג’,מסצ”וסטס)דרךיוזמהשנקראתמרכזלהתוויהמחדששלתרופות1.האוסףכוללכיוםיותרמ-6500תרכובות,והואגדלמִדֵּייום。כלאחד,בכלמקוםבעולם,יכוללקנות”ספריות”שלהתרופותהאלה,שמכילותדגימותקטנותשלכלתרכובתבמבחנותמעבדה。
המרכזלהתוויהמחדששלתרופותהוארקאחתמבּיןהרבהיוזמותדומות!אלהעושיםאתהליךמציאתתרכובתשאפשרלייעדמחדשלטיפולבסופ——חריידקחדש,קלהרבהיותר。כעתאנויכוליםלערוךסריקותנרחבותהודותלאוספיהתרופותהאלה,וכברמצאנוכמהתרכובותשיכולותלהיותמיועדותמחדשלטיפולבקוֹבִיד-193.].ייתכןשנהיהמסוגליםלייעדמחדשתרופותשפותחולטיפולבמָלַרְיָהאובמחלותשנגרמותעלידיוירוסיםאחרים,כמואיידסואֶבּוֹלָה。התרופותהאלהנבחנותעלחוליםקשהבקוֹבִיד-19年ובקרובנדעאםהןבאמתיעילות。
התוויהמחדששלתרופהאינואסטרטגיהחדשה——כברייעדנומחדשתרופותכדילהתמודדעםסופ——חריידקיםאחרים。לדגשחפתנים。אנוזקוקיםבמהרהלטיפוליםכנגדהסופ——חריידקהזה,אשרגורםלמאותאלפימיתותברחביהעולםבכלשנה。תרופותרבותשלאפותחובמקורכנוגדי——זיהוםעשויותלהיותיעילותכנגדשחפת,לרבּותתרופותהמשמשותלהפחתתרמותכולסטרולאולטיפולבסוכרת[4].
מחשביםיכוליםלסייעלנובהליךהתוויהמחדששלתרופה。קבוצתמדעניםממכוןמסצ”וסטסלטכנולוגיההשתמשהלאחרונהבבינהמלאכותיתבמטרהלמצואאנטיביוטיקותחדשות。הםמצאותרופהחדשהשניתןלייעדמחדשבתוראנטיביוטיקהכדילהרוגסופ——חריידקיםרביםשנעשיםעמידיםלאנטיביוטיקה[5].מחשביכוללעבדנתוניםרביםבלישההנחותהמוקדמותשלמדעניםיגבילואתהחיפוש。המחשבמלמדאתעצמוכיצדלמצואתרופותחדשות,מהשמאיץגילוינוגדי——זיהוםחדשים。מרביתהתרופותמעולםלאנבחנוכנגדזיהומיםמאחרשמדעניםלאחשבושהןיכולותלהיותמועילותככאלה。נוסףעלכךהתוכנהשמשמשתבמחקרהזהנעשתהנגישהלכולם!
המחקרשערכנועלהתוויהמחדששלתרופה
קבוצתהמחקרשלנובחנההתוויהמחדששלתרופותלטיפולבזיהומיםשנגרמיםעלידיסופ——חריידקמסוכןבמיוחד,סטפילוקוקזהוב[4].חיידקיםמסוגזהנעשיםעמידיםבקצבמסחררכנגדכלהאנטיביוטיקותהזמינוֹת。זניםעמידיםלאנטיביוטיקהמבוּדדיםממטופליםאפילוכשמדוברבאנטיביוטיקהחדשהשהייתהבשימושבמשךשנהאחתבלבד!הקצבשבואנומגליםאנטיביוטיקותחדשותאינומהירמספיקכדילהתמודדעםהמשברהזה。יתרהמזו,הרבהחברותתרופותגדולותאיבדוענייןבעבודהעלמציאתאנטיביוטיקותחדשות。אחריהכולה,ןעלולותלהפסידאתכלהכסףוהזמןשמושקעיםבתהליךברגעשסופר——חיידקנעשהעמידלתרופהחדשהשהתגלתה。במקרהשלסטפילוקוקזהו,בהמצבאפילומורכביותרמאחרשהחיידקהזהיכוללהשתכפלבתוךתאיםאנושיים。,אלרועהמזלנטיביוטיקותרבותלאנכנסותלתאיםאנושייםשנדבקומאחרשאינןיכולותלעבורדרךמֶמְבְּרָנַתהתא(המעטפתהחיצוניתשלהתא)。לכן,חיידקיסטפילוקוקזהובעלוליםלשרודבתוךהתאיםשלאנשיםשנדבקו,אפילואםהחיידקיםרגישיםלאנטיביוטיקותשמשמשותלטיפולבחולים。במעבדתנו,חיפשנותרופותשניתןלייעדמחדשכדילהתמודדעםסטפילוקוקזהוב。 מצאנו מאות תרופות מבטיחות ביותר שיכולות להיות משולבות עם אנטיביוטיקות מסורתיות במטרה לטפל בתאים אנושיים שנדבקו על ידי סופר-חיידק זה [4].רבותמהתרופותהאלהפותחובמטרהלטפלבמחלותאחרות,אולםמעולםלאשימשולטיפולבאנשיםשנדבקובחיידק。
לאחרונהגםמצאנושלחלקמהאנטיביוטיקותיש”כוח——על”נסתר——הןעשויותלייצרמצבשנקראלחץחמצוני,, [6].לחץחמצוניהואתהליךשיכוללהשתמשבחמצןכדילפגועבחלבונים,בדנ”א,אובשומניםבחיידקים。מרביתהאנטיביוטיקותשמייצרותלחץחמצוניאינןיעילותכנגדסופ——חריידקיםאםהןמשמשותבאופןיחידני,אולםהןמועילותמאודכשמשלביםאותןעםתרופותנוספות。במעבדה,ייצרנומוּטציהשלסופ——חריידקשהייתהרגישהבמיוחדללחץחמצוני。השתמשנובמוטציההזוכדילחפשאנטיביוטיקהשתהיהבעלתהאפקטהחזקביותרעלחיידקים。עלידיכך,מצאנואנטיביוטיקותמסוימותשמשמשותבאופןרגיללטיפולבזיהומיםבדרכיהשתן,אשרניתןלייעדאותןמחדשלטיפולבזיהומיםנשימתיים[6].
מסקנות
。סופ——חריידקיםישניםוחדשיםיכוליםלעצורלגמריאתחיינובתוךימיםספורים。אנוזקוקיםלאסטרטגיותחדשותכדילהתמודדעםוירוסיםוחיידקיםשגורמיםלזיהומיםשעבורםעדייןלאמצאנוטיפול。לעיתיםקרובותקשהמאודלפתחחיסוניםמאחרשפָּתוֹגֶנִיםרביםיעיליםמאודבלחמוקממערכתהחיסון,וזוהסיבהלכךשחיסוניםרביםנכשלים。נוסףעלכךחיידקיםרביםנעשיםעמידיםלאנטיביוטיקה——מהשמאייםעלאחדמעמודיהתווךשלהרפואההמודרנית[1].ללאאנטיביוטיקות,כלהתקדמותשנעשתהבתחוםשלהשתלותאיבריםאוטיפולבסרטןנמצאתבסכנה。אפילופצעיםקטניםעשוייםלהפוךפתאוםמסוכניםאםאנטיביוטיקותאינןיעילות。אנשיםפצועיםעלוליםלפתחזיהומיםחיידקייםשיכוליםלקצראתחייהםבאופןמשמעותי。ללאאנטיביוטיקות,אנועלוליםלחזורלתחילתהמאההקודמת,ולחיות47שניםלכלהיותרבמדינותרבותבעולם。כיום,כאמור,תוחלתהחייםהקצרההוכפלה,הודותלזמינותןשלתרופותלטיפולבזיהומים。אנוצריכיםלהגדילאתמצאיהתרופותשיכולותלשמשבתורחומריםאנטי——זיהומיים,והתוויהמחדששלתרופותיכוללהיותדרךקלהוזולהלְמַחְזֵרחלקגדולמאלפיהתרופותשכברהתגלוובטיחותםנבדקה!
מילוןמונחים
אנטיביוטיקה(抗生素):↑חומרכימיהמיוצרעלידימיקרואורגניזם,שעשוילהרוגחיידקיםאולהאטאתגדילתם。
סופ——חריידק(超级细菌):↑מיקרואורגניזםשקשהלטפלבואושנעשהעמידלתרופותשמשמשותלטיפולבזיהומיםשהואגורם。
התוויהמחדששלתרופה(药物重定位):↑שימושבתרופותמוכרותעבוריישומיםרפואייםחדשים,אשרמפחיתאתהזמןואתהעלויותהנדרשותלבחינתבטיחותם。
נגדיזים(抗感染):↑תרופהשיכולהלשמשלריפויאנשיםשנדבקועלידימיקרואורגניזם。
מגפה(流行):↑。
שחפת(肺结核):↑מחלתנשימהשנגרמתעלידיחיידקשנקראמִיקוֹבַּקְטֶרִיוּםטוּבֶּרְקוּלוֹזִיס。
סטפילקקז(金黄色葡萄球菌):↑פתוגןחשובשעשוילגרוםלזיהומיםבבניאדם,בעור,בריאוֹת,אובדם,ונעשהעמידלאנטיביוטיקות。
ל表哥表哥ץ表哥表哥צ表哥ני(氧化应激):↑תהליךהמשתמשבחמצןכדילפגועבחלבונים,בדנ”א,אובשומניםבחיידקים。יידקים。
ינטרסים
המחבריםמצהיריםכיהמחקרנערךבהעדרכלקשרמסחריאופיננסישיכוללהתפרשכניגודאינטרסיםפוטנציאלי。
תודות
אנורוציםלהודותל军政府de卡斯蒂利亚y莱昂,ספרד,עבורמימוןעבודתהמחקרשלנועלהתוויהמחדששלתרופות(סימוכיןLE044P20)。
הערתשוליים
1.↑https://clue.io/repurposing#conduct-screen
מקורות
[1]↑Letek, M. 2020。亚历山大·弗莱明,青霉素抗生素作用的发现者。前面。年轻人8:159。doi: 10.3389 / frym.2019.00159
[2]↑美国食品和药物管理局。药物开发过程.网上订购地址:https://www.fda.gov/patients/learn-about-drug-and-device-approvals/drug-development-process(2020年1月4日访问)。
[3]↑Schlagenhauf, P., Grobusch, M. P., Maier, J. D.和Gautret, P. 2020。将抗疟药物和其他药物重新用于COVID-19。旅行药物,感染。说。2:101658。doi: 10.1016 / j.tmaid.2020.101658
[4]↑布拉沃-桑塔诺,N., Behrends, V.和Letek, M. 2019。针对细胞内多药耐药的宿主靶向治疗金黄色葡萄球菌。抗生素(巴塞尔)。8:241。doi: 10.3390 / antibiotics8040241
[5]↑斯托克斯,J. M.,杨,K.,斯旺森,K.,金,W., cubilos - ruiz, A., Donghia, N. M.等。2020。抗生素发现的深度学习方法。细胞180:688 e13——702.。doi: 10.1016 / j.cell.2020.01.021
[6]↑Mourenza,。,吉尔,J. A.马特奥斯,L. M.和莱泰克,M. 2020。一种新的筛选策略揭示了产生ros的抗菌剂对细胞内兽医病原体具有协同作用红球菌属等。抗氧化剂(巴塞尔)9:114。doi: 10.3390 / antiox9020114