חוקרים מהמכון הטכנולוגי ההודי בקאנפור (IIT Kanpur) יחד עם המעבדה של פרופסור דייוויד בייקר, חתן פרס נובל, מאוניברסיטת וושינגטון, פיתחו מיני-חלבונים המסוגלים לחסום קולטני GPCRs.
קולטנים אלה, הממוקמים על פני התאים, ממלאים תפקיד מפתח בהעברת אותות ומשמשים כמטרות לתרופות מודרניות רבות. החיפוש המסורתי אחר מולקולות עבורם דורש בדיקת מיליוני תרכובות במעבדה - תהליך ארוך ויקר.
הגישה החדשה משתמשת בבינה מלאכותית לעיצוב מיני-חלבונים, אשר בסבירות גבוהה נקשרים לקולטני GPCRs ספציפיים. לאחר מכן בודקים רק את המועמדים המבטיחים ביותר בתנאי מעבדה. זה מקצר משמעותית את הזמן והעלויות בשלבים המוקדמים של גילוי תרופות.
המחקר, שכותרתו "De novo design of miniproteins targeting GPCRs", פורסם בכתב העת Nature. הצוות יצר מיני-חלבונים לקולטנים CXCR4 ו-CCR5, הנחקרים כמטרות פוטנציאליות בסרטן ובזיהומי HIV.
ב-IIT Kanpur, באמצעות מיקרוסקופיית קריו-אלקטרון, הדמיינו כיצד אחד המיני-חלבונים נקשר ל-CXCR4 ומשפיע על פעולתו. זה אישר את דיוק התכנון הממוחשב.
את העבודה הובילה המעבדה של פרופסור בייקר, חתן פרס נובל לכימיה לשנת 2024. תרומה מרכזית תרם פרופסור ארון ק. שוקלה מ-IIT Kanpur יחד עם הצוות: ד"ר רמנוג' בנרג'י, מנישנקר גנגולי, אנו דלאל, סודהה מישרה ושאצ'י סינהה. את המחקר תמכו Anusandhan National Research Foundation, Department of Biotechnology ו-Lady Tata Memorial Trust.
למרות שמיני-חלבונים אלה עדיין לא הפכו לתרופות, ונותרו שנים של ניסויים, השיטה מדגימה את הערך המעשי של בינה מלאכותית בעיצוב חלבונים. כיצד כלי זה ישפיע על פיתוח תרופות למטרות מורכבות?
