על חתולים, נגיפים והמלחמה באיידס

אם לא הזדמן לכם לאחרונה לקחת חתול לווטרינר, ייתכן שאינכם יודעים שגם חתולים עלולים לחלות באיידס. הנגיף החתולי FIV, הגורם לַמחלה אצל חתולים, דומה מאוד לנגיף HIV. חוקרים בטכניון סבורים שעובדה זו עשויה לסייע בפיתוח תרופות חדשות.

כיצד יכול החתול לעזור במלחמה באיידס? שני הנגיפים, FIV ו־HIV, תלויים בחלבון בשם אינטגרז (Integrase), המחדיר את הדנ"א של הנגיף (שהוא עצמו נגיף רנ"א) לתוך דנ"א של תא נגוע. פרופסור־משנה אכרם עליאן והדוקטורנטית מיטל גלילי מהפקולטה לביולוגיה בטכניון מצאו בחלבון זה נקודת תורפה היכולה לשמש מפתחי תרופות.

במאמר מקוון שהתפרסם לאחרונה ב־Cell Structure מציגים שני החוקרים מפה מולקולרית תלת ממדית מפורטת של חלבון האינטגרז של FIV, שעשויה לסייע בהבנת אופן הפעולה של חלבון זה ב־HIV.

בין השאר, איתרו החוקרים שינוי ספציפי בחומצת אמינו, ממצא שיכול לשפוך אור על האופן שבו מרכיב החלבון את עצמו מאבני בניין פשוטות יותר – תהליך שאותו מבקשים מפתחי תרופות נגד HIV למנוע. "סביר להניח," אומר עליאן, "שקל יותר לתכנן תרופות המתמקדות באותן נקודות ספציפיות מאשר תרופות המטפלות בכלל ממשק האינטראקציה בין חלבונים".

המבנה התלת ממדי של הליבה המולקולרית המורכבת של אינטגרז HIV כבר זוהה בעבר, אולם ב־FIV הצליחו עליאן וגלילי למפות את המבנה בצורה פשוטה יותר. הם גילו שמוטציה בחומצת אמינו יחידה יכולה להפוך את חלבון האינטגרז מצורתו המורכבת יותר לצורתו הפשוטה יותר ב־FIV. חומצת אמינו יחידה זו (פנילאלנין) יכולה לפעול כנקודת "ציר" קריטית, המחברת שתי תת יחידות מולקולריות ומאפשרת להן להסתובב על צירן בתוך ליבת החלבון הפעילה במלואה. "הדגשת הציר היא תגלית חשובה שיש להביאה בחשבון בתכנון עתידי של תרופות המבוססות על עיכוב פעילותו של חלבון האינטגרז", אמר עליאן.

בחינה מעמיקה של המבנה הגבישי של ליבת אינטגרז של FIV חשפה גם שה"שִדרה" של הצורה הפשוטה זהה כמעט לזו של הצורה המורכבת. עובדה זו עשויה להקל על המדענים, בכך שתאפשר להם לחקור במעבדה את הצורה הפשוטה יותר, בידיעה שחלק מממצאיהם יהיו תקפים גם לליבה המורכבת יותר של חלבון אינטגרז HIV.

במחקריהם הבאים מקווים גלילי ועליאן להתמקד באופן שבו עשוי הנגיף FIV להתפתח עם הזמן, כדי להמשיך ולשכפל את עצמו בתגובה למוטציה, כמו זו שיצרה את ליבת האינטגרז הפשוטה. "מחקר זה יאפשר לנו לנבא את התפתחותם של זני נגיפים חדשים, ה'מבקשים' לחמוק מפגיעתן של תרופות עתידיות או לפתח עמידות כלפיהן", אומרים החוקרים.