מדענים ממכון ויצמן חשפו את מנגנון הפעולה של התרופה המשמשת לטיפול בחולים במחלת אלצהיימר, ריבסטיגמין, הידועה בשמה המסחרי Exelon.
מסקנה אחת העולה מהמחקר היא שאפשר להפחית במידה ניכרת את כמויות התרופה הניתנות לחולים מבלי לפגוע ביעילות פעולתה של התרופה. הפחתת המינון תביא להקטנה משמעותית בהשפעות הלוואי השליליות המלוות בדרך כלל את השימוש בתרופה.
מצוות החוקרים פרופ' יואל זוסמן מהמחלקה לביולוגיה מבנית ופרופ' ישראל סילמן מהמחלקה לנוירולוגיה, שניהם ממכון ויצמן. הם בחנו את הדרך שבה הריבסטיגמין נקשר לאנזים בשם אצטילכולינאסטראז, שממלא תפקיד מרכזי במחלת האלצהיימר. אנזים זה (הקרוי בקיצור – AchE) מפרק את המתווך העצבי (נוירוטרנסמיטר) אצטילכולין, אשר מחסור בו גורם להתהוות תופעות מחלת האלצהיימר. עוד בטרם המחקר הנוכחי היה ידוע שהריבסטיגמין מצליח לבלום את פעולתו של האנזים המפרק, דבר זה מתבטא בהגדלת כמות האצטילכולין במוחם של החולים (דבר המאט את התפתחות המחלה), אך לא היה ידוע כיצד הוא עושה זאת.
במחקרם ביקשו המדענים לפענח את מנגנון הפעולה של הריבסטיגמין. "רצינו לראות תוך כמה זמן ה-AchE חוזר לתפקד לאחר שהתרופה מכבה אותו", אמר פרופ' סילמן. להפתעתם, מצאו המדענים כי כיבוי האנזים הוא תהליך כמעט בלתי הפיך, כך שאנזים המטופל בתרופה כמעט שאינו חוזר לפעילות תקינה.
ממצא מפתיע זה רמז על תהליך ייחודי המתחולל כאשר התרופה ריבסטיגמין נצמדת למולקולה של האנזים. כדי לגלות מה בדיוק מתחולל כאשר הן נצמדות גיבשו המדענים גבישים של תצמידים המכילים את שתי המולקולות כשהן צמודות זו לזו. לאחר מכן פענחו המדענים את המבנה המרחבי התלת ממדי של התצמיד.
בדרך זו גילה הצוות כי לאחר שהריבסטיגמין נקשר לאנזים AchE הוא יכול לחזור ולהשתקם עד לכדי פעולה תקינה בחזרה.
ממצאים אלו עשויים לסייע למדענים בפיתוח תרופות חדשות למחלת אלצהיימר, תרופות שיתאפיינו ביעילות מוגברת ובהפחתה של ממש בהשפעות של תופעות הלוואי השליליות.
מסקנה אחת העולה מהמחקר היא שאפשר להפחית במידה ניכרת את כמויות התרופה הניתנות לחולים מבלי לפגוע ביעילות פעולתה של התרופה. הפחתת המינון תביא להקטנה משמעותית בהשפעות הלוואי השליליות המלוות בדרך כלל את השימוש בתרופה.
מצוות החוקרים פרופ' יואל זוסמן מהמחלקה לביולוגיה מבנית ופרופ' ישראל סילמן מהמחלקה לנוירולוגיה, שניהם ממכון ויצמן. הם בחנו את הדרך שבה הריבסטיגמין נקשר לאנזים בשם אצטילכולינאסטראז, שממלא תפקיד מרכזי במחלת האלצהיימר. אנזים זה (הקרוי בקיצור – AchE) מפרק את המתווך העצבי (נוירוטרנסמיטר) אצטילכולין, אשר מחסור בו גורם להתהוות תופעות מחלת האלצהיימר. עוד בטרם המחקר הנוכחי היה ידוע שהריבסטיגמין מצליח לבלום את פעולתו של האנזים המפרק, דבר זה מתבטא בהגדלת כמות האצטילכולין במוחם של החולים (דבר המאט את התפתחות המחלה), אך לא היה ידוע כיצד הוא עושה זאת.
במחקרם ביקשו המדענים לפענח את מנגנון הפעולה של הריבסטיגמין. "רצינו לראות תוך כמה זמן ה-AchE חוזר לתפקד לאחר שהתרופה מכבה אותו", אמר פרופ' סילמן. להפתעתם, מצאו המדענים כי כיבוי האנזים הוא תהליך כמעט בלתי הפיך, כך שאנזים המטופל בתרופה כמעט שאינו חוזר לפעילות תקינה.
ממצא מפתיע זה רמז על תהליך ייחודי המתחולל כאשר התרופה ריבסטיגמין נצמדת למולקולה של האנזים. כדי לגלות מה בדיוק מתחולל כאשר הן נצמדות גיבשו המדענים גבישים של תצמידים המכילים את שתי המולקולות כשהן צמודות זו לזו. לאחר מכן פענחו המדענים את המבנה המרחבי התלת ממדי של התצמיד.
בדרך זו גילה הצוות כי לאחר שהריבסטיגמין נקשר לאנזים AchE הוא יכול לחזור ולהשתקם עד לכדי פעולה תקינה בחזרה.
ממצאים אלו עשויים לסייע למדענים בפיתוח תרופות חדשות למחלת אלצהיימר, תרופות שיתאפיינו ביעילות מוגברת ובהפחתה של ממש בהשפעות של תופעות הלוואי השליליות.