המאמץ המחקרי בפיתוח תרופות מתרכז בפיתוח של תרופות יעילות ובטיחותיות, כך שיוכלו לרפא ממחלה במינימום של תופעות לוואי. עם זאת, ישנה בעיה שלא מקבלת מענה אופטימלי - טעמן המר של תרופות רבות מקשה על נטילתן דרך הפה.
אמנם הכנסת התרופה לקפסולות לרוב פותרת את בעיית הטעם, אך מדובר בפתרון שלא תמיד אפשרי, היות והוא מגדיל את התרופה ועלול ליצור קושי ממשי בבליעה. בעוד שרבים מצליחים לבלוע את התרופה, למרות הטעם הנורא שלה או גודלה הבעייתי, יש אוכלוסיות שמאוד מתקשות בכך, כולל פעוטות ומבוגרים עם קשיי בליעה.
מחקרים הראו כי כאשר היה טעם מר לתרופות, נצפתה ירידה בהיענות לטיפול בקרב ילדים - מה שגרר סכנה בריאותית עקב אי השלמת הטיפול התרופתי. לדוגמה, מחקר שפורסם ב-Computational and Structural Biotechnology Journal, קבע כי למעלה מ-90% מרופאי הילדים מדווחים על ילדים שאינם מוכנים לקבל תרופות בשל טעמן. בגלל הסיכונים הפוטנציאליים הנגרמים בעקבות טעמן המרתיע של תרופות רבות, ה-FDA האמריקני ביקש לאחרונה להוסיף הערת טעם לרשימת תופעות הלוואי במרשמים של התרופות לילדים, כדי להזהיר הורים מפני אותם טעמים בעייתיים.
אלא שכיום, חברות התרופות יזהו שישנה בעיה של טעם מר מאוד רק בשלבים מתקדמים של פיתוח תרופה, או בשלב הניסויים הקליניים עצמם, כאשר התרופה ניתנת לאלפי בני אדם המשמשים כנסיינים על מנת לבדוק את יעילותה. במקרה שזוהתה בעיית טעם חריגה במיוחד, החברות ייאלצו לחזור ולשנות את הרכב התרופות על מנת לנסות ולמסך את הטעם הנוראי (מה שלא תמיד אפשרי) - תהליך שיגרור דחייה נוספת בשחרור התרופה לשוק, הפסדים כספיים של מיליוני דולרים וניסויים נוספים ולא רצויים על בעלי חיים. לכן, חברות התרופות יעדיפו לרוב להוציא לשוק תרופה גם אם כבר הבינו שהיא מרה מאוד, בתקווה שנתמודד עם הטעם הבלתי נסבל.
בקבוצת המחקר של פרופ' מאשה ניב, חוקרת טעם במכון לביוכימיה, מזון ותזונה בפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה של האוניברסיטה העברית, הבינו את חומרת הבעיה, והצליחו לפתח אלגוריתם שחוזה מרירות חזקה של מולקולה רק על סמך המבנה הכימי התיאורטי שלה, עוד לפני שהיא נוצרה במעבדה.
איתן מרגוליס, דוקטורנט במעבדה של פרופ' ניב, מספר על המהלך המחקרי ותהליך יצירת האלגוריתם באמצעות שיטת למידת מכונה (Machine Learning) לגבי מרירות עזה: "אספנו מולקולות ממאגר שהוקם במעבדה שלנו ומכיל מידע על מעל 1000 תרכובות מרות. שילבנו מידע על טעמן של מולקולות שקיבלנו מעמיתינו בחברת התרופות GSK ובחברת חומרי טבע AnalytiCon Discovery.
"לאחר מכן, לימדנו את המחשב להבין אילו קומבינציות של תכונות כימיות הכי חשובות על מנת שחומר מסוים ייתפס כבעל טעם מר מאוד ובכך 'אימנו' אותו לזהות במהירות האם מולקולה מסוימת עלולה להיות מרה מאוד או לא. כך למעשה יצרנו את האלגוריתם BitterIntense.
"לאחר בדיקת ביצוע ראינו שהוא צודק במעל 80% מהמקרים, מה שמחזק את פוטנציאל השימוש בו לצורך פיתוח תרופות ידידותיות מבחינת הטעם - ללא צורך בסינתזה מוקדמת של החומר ובבדיקתו בבני אדם או בבעלי חיים. בנוסף, היות ומדובר במודל חישובי, נוכל להמשיך ולשפר את דיוקו ככל שיצטבר עוד מידע על מולקולות מרות".
ומה לגבי תרופות למחלת הקורונה?
מרגוליס מוסיף ומסביר כי "ראינו ששכיחות התרופות המרות מאוד בקרב אלה שנמצאות כרגע בשלבי פיתוח או באישור לטיפול בקורונה, גבוה יותר מאשר בקבוצת התרופות הכללית. תוצאה זו מעניינת, היות ואיבוד חוש הטעם הוא תסמין משמעותי מאוד ונפוץ בקרב הנדבקים בנגיף".
לסיכום, החוקרים מאמינים כי BitterIntense היא שיטה שעשויה להפחית את העלויות הכספיות, הניסויים בבעלי חיים ולקצר את זמן הגעת התרופה ללצרכן. היכולת לאתר מרירות גבוהה באופן אינטגרטיבי בתהליך גילוי ופיתוח, יעזור בפיתוח תרופות מתאימות לילדים ולמטופלים גריאטריים. בנוסף, האלגוריתם רלוונטי גם לחברות ביוטכנולוגיה וחברות שעובדות על פיתוח ממתיקים חדשים (שלעתים גם מרירים) או מרכיבים טבעיים שמטרתם להשתלב במוצרי מזון.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו