בשנים האחרונות מתמקד המחקר במעבדתו של פרופ' סגל בפיתוח תרופות למחלות הנובעות מקיפול שגוי של חלבונים ובמיוחד במחלות של ניוון עצבים. אחת הדוגמאות המוכרות ביותר למחלה כזו היא מחלת הפריונים (prions) הידועה יותר כמחלת הפרה המשוגעת שהיא מחלה מידבקת ביותר. במחלה זו, ובמחלות אחרות של קיפול שגוי, השינוי במבנה החלבון מביא הן לאבדן פעילותו והן להצטברותו בצברים שהם רעילים לתא (צברים עמילואידיים). קיפול שגוי כזה וצברים עמילואידיים מאפיינים גם מגוון מחלות של ניוון עצבים (אלצהיימר, פרקינסון, ALS ועוד) וגם מחלות מטבוליות כגון סוכרת. למרות השוני הרב בין החלבונים גורמי המחלה בכל אחת מהמחלות הללו, תהליך ה'הרכבה' (assembly) של הצברים החלבוניים בכל אחת מהן הוא דומה מאוד ובניסויי מבחנה הוכח שהוא עצמוני (self-assembly).
ניסויים שבוצעו במחלקה למיקרוביולוגיה מולקולרית ולביוטכנולוגיה ע"י פרופ' אהוד גזית הצביעו על כך שחומצות האמינו הארומטיות בחלבונים אלה הן מרכיב חשוב ביותר בתהליך הרכבת הצברים. בהתבסס על ממצא זה מעבדותיהם של פרופ' סגל ופרופ' גזית משתפות פעולה בפיתוח חמרים חדשים שיעכבו את תהליך ההרכבה של הצברים החלבוניים הרעילים.
בהתבסס על התובנות המבניות של תהליך יצירת הצברים החלבוניים הרעילים גישתם כוללת יצירת מולקולות קטנות או מולקולות דמויות-פפטידים שתיקשרנה לחלבון המטרה ותגרומנה להפרעה מרחבית של הרכבת הצברים. מולקולות קטנות שונות שייצרו במעבדתם וכמו כן גם חומרי טבע שונים (לדוגמה – מיצוי מצמח הקינמון) הראו יעילות משמעותית בעיכוב יצירת צברים עמילואידיים בניסויי מבחנה. לצורך בדיקת יעילותן בחיה השלמה, תוך שימוש בחיית מודל שקל לגדלה במספרים גדולים ובזמן קצר, נבחר זבוב התסיסה שבו מתמחה מעבדת. קיימים זני זבובים טרנסגניים שונים המבטאים חלבונים עמילואידיים וביכולתם של החוקרים לכוון את ביטויים למוח.
במחקריהם נמצא שהאכלת זבובים אלה במספר מולקולות חדשות שייצרו או במיצויי צמחים שיפרה באופן מרשים את ביצועיהם ההתנהגותיים והפחיתה כמעט לחלוטין את הפתולוגיה במוחם. המשך המחקר בעכברים טרנסגניים המשמשים מודל מקובל לאלצהיימר הראה שמתן מולקולות אלה לעכברי המודל שיפרה בצורה דרמטית את ביצועיהם הקוגניטיביים וביטלה כמעט לחלוטין את הופעת הצברים הרעילים ואת הפתולוגיה במוחם. כמו כן לא נראו סימנים להשפעות מזיקות של המולקולות על זבובים או על עכברים.
יחד עם חברת רמות נרשם פטנט על מולקולות אלו. חברת תרופות עולמית מובילה משתפת עם החוקרים פעולה במטרה להוביל לפיתוח תרופות חדשות למחלות של קיפול-שגוי של חלבונים בתקווה שיהיה ניתן לבדוק אותן בבני אדם בעתיד.
מחקרים דומים מתבצעים במעבדתו של פרופ' סגל לצורך לעיכוב הצטברות של חלבונים בעלי קיפול שגוי הכרוכים במחלות אחרות כגון פרקינסון, ,ALSסוכרת וסרטן.
