אבני הבניין: חומצות אמינו
פפטידים וחלבונים בנויים מאותן אבני בניין: חומצות אמינו. בטבע יש 20 חומצות אמינו נפוצות, ולכל אחת מהן קיצור של אות אחת, למשל G לגליצין או K לליזין. חומצות האמינו מתחברות זו לזו בקשר כימי שנקרא קשר פפטידי, ויוצרות שרשרת.
הסדר של חומצות האמינו בשרשרת נקרא רצף. הרצף קובע איך המולקולה מתקפלת, איזו צורה תהיה לה ולאילו מבנים היא יכולה להיקשר. מספיק להחליף חומצת אמינו אחת כדי לקבל מולקולה אחרת.
פפטיד או חלבון?
ההבדל העיקרי הוא האורך. מקובל לקרוא פפטיד לשרשרת קצרה, עד כ-50 חומצות אמינו, וחלבון לשרשרת ארוכה יותר. הגבול לא חד, אבל הוא נותן סדר גודל:
פפטידים בגוף וברפואה
הגוף מייצר פפטידים רבים בעצמו, ורבים מהם משמשים כשליחים: הורמונים, מוליכים עצביים ומולקולות של מערכת החיסון. הדוגמה המוכרת ביותר היא אינסולין. הוא ניתן לראשונה למטופל ב-1922, והתגלית זיכתה את מגליו בפרס נובל לרפואה ב-1923.
מאז הפכו הפפטידים לתחום מרכזי בפיתוח תרופות. לפי סקירה שפורסמה ב-Nature Reviews Drug Discovery ב-2021, יותר מ-80 תרופות פפטידיות כבר נמצאות בשוק, בתחומים כמו סוכרת, סרטן, אוסטאופורוזיס וטרשת נפוצה, ועוד רבות נבדקות בניסויים קליניים.
לפפטידים טבעיים יש חיסרון מוכר: רבים מהם מתפרקים מהר מאוד, לפעמים תוך דקות. לכן חלק גדול מהמחקר עוסק בשינויים קטנים ברצף או במבנה, שנועדו להפוך את המולקולה ליציבה יותר.
הדרך מתגלית במעבדה לתרופה מאושרת ארוכה: מחקר מעבדה, ניסויים בבעלי חיים, שלושה שלבים של ניסויים קליניים בבני אדם, ורק אחר כך בדיקה של רשות רגולטורית כמו ה-FDA. רוב המולקולות לא מגיעות לסוף הדרך.
איך מייצרים פפטיד במעבדה
רוב הפפטידים הקצרים מיוצרים היום בשיטה שנקראת סינתזה בפאזה מוצקה (SPPS). את השיטה פיתח רוברט ברוס מריפילד, שזכה עליה בפרס נובל לכימיה ב-1984. השרשרת נבנית על גבי חלקיק זעיר, חומצת אמינו אחרי חומצת אמינו, ובסוף משחררים אותה מהחלקיק ומנקים אותה.
התהליך לא מושלם. בכל שלב עלולים להיווצר תוצרי לוואי, למשל שרשראות שחסרה בהן חומצת אמינו אחת. לכן כל אצווה עוברת ניקוי ובדיקה, בעיקר בשיטת HPLC, שמודדת כמה מהחומר הוא הפפטיד הרצוי. על זה בהרחבה במאמר טוהר 99%, HPLC ותעודת אנליזה.
בסוף התהליך הפפטיד עובר בדרך כלל ייבוש בהקפאה (ליופיליזציה) והופך לאבקה לבנה. בצורה הזו הוא יציב הרבה יותר מאשר בתמיסה.
חומר מחקר אינו תרופה
חשוב להבחין בין תרופה פפטידית מאושרת לבין פפטיד שנמכר למחקר. תרופה מאושרת עברה ניסויים קליניים, מיוצרת במפעל בתקן GMP ומגיעה עם מידע מאושר על השימוש בה. פפטיד למחקר הוא חומר כימי למעבדה: הוא לא עבר את התהליך הזה ואינו מיועד לשימוש בבני אדם.
גם כשמדובר באותה מולקולה בדיוק, חומר מחקר אינו התרופה: אין עליו את אותן בדיקות, אותו פיקוח ואותה אחריות.
חשוב לדעת: המאמר נועד למידע כללי ולהסבר על מחקר שפורסם. הוא אינו ייעוץ רפואי ואינו המלצה לשימוש בחומר כלשהו. המוצרים באתר מיועדים למחקר מעבדתי בלבד ואינם מיועדים לשימוש בבני אדם.