צבעי איכות - נעם לויתן ויונת אשחר

נוצות צבעוניות של תוכים עמידות יותר בפני חיידקים המעכלים אותן

ציפורים רבות מושכות את עינינו בשלל הצבעים של כסות הנוצות שעל גופן. הצבעים הבוהקים משמשים לתקשורת בין הציפורים ולרוב מבדילים בין זכרים ונקבות ובין צעירים לבוגרים. במרבית העופות מקור הצבעים האדומים, הכתומים והצהובים הוא בפיגמנטים המצויים במזונם ומכונים קָרוֹטֶנוֹאידים. עקב כך מעטה הנוצות הרבגוני מאפשר לזכרים הניזונים היטב להפגין לא רק כמה הם מרהיבים, אלא עד כמה הם בריאים וכשירים. דוגמה מפורסמת להשפעת המזון על צבע הנוצות היא הפלמינגו שבשבי צבעו לבן, לרוב, אך בטבע צבעו ורוד בוהק בזכות פירוק של בטא-קרוטן המצוי בסרטנים ובאצות שהפלמינגו אוכל.

Sun parakeet; Loro Parque, Tenerife, Canary Islands
H. Zell, Wikimedia commons

צבעים נוספים שעוטות ציפורים שונות הם גווני שחור, חום ואפור. מקור צבעים אלה הוא בכמות גרגרי המלנין; הגוון הכחול נובע הן מכמות הגרגירים והן מפיזורם בנוצה. המלנין, אותו פיגמנט הקובע את צבע העור והשיער שלנו בנוסף לקביעת צבע הנוצות נוכחות מלנין בהן מחזקת אותן ומגנה עליהן ולכן הצבע השחור נפוץ, למשל, בכנפיים ולעתים בנוצות הגוף של עופות ימיים (וראו: "קיסר המים של פאראקס" בגיליון זה).

מבין הציפורים, מיני התוכים השונים (מסדרת התוכאים) עוטים נוצות ססגוניות במיוחד. אך אצלם, בניגוד לציפורים האחרות, הצבעים אדום, כתום וצהוב אינם תלויים במזונם.

מאחר שאף בעל חיים אינו מסוגל לייצר קרוטנואידים (פרט למין כנימה מסוים, וראו: "מי נתן לכנימה את צבעה", "גליליאו" 145) ציפורים אחרות זקוקות לאספקה חיצונית של הפיגמנטים להפקת שלושת הצבעים. אך התוכים מייצרים את הצבעים בעצמם מפיגמנטים ייחודיים, שאינם קרוטנואידים, הקרויים פסיטקוֹפוּלבינים (psittacus הוא תוכי בלטינית), שהם ליפּוֹכרוֹמים. בנוסף לכך, בניגוד למצב במרבית הציפורים האחרות אין כמעט הבדלים בצבעים של נקבות וזכרי תוכים ושלל הצבעים שלהם לא מושפע מתזונתם ומגילם.

עקב התכונות הייחודיות של צבעוניות התוכים והעובדה שרובם חיים באזורים טרופיים ולחים שאינם מיטיבים עם נוצות, החליט אדוארד ברט (Burtt) מאוניברסיטת אוהיו ווסליאן לבדוק אם הפיגמנטים של התוכים מספקים לנוצות הגנה דומה לזו שמספק מלנין. הוא הראה לפני כמה שנים כי מלנין מגן על נוצות ציפורים מחיידקים מפרקי נוצות הנמצאים עליהן ולכן העלה את ההשערה כי לפסיטקופולבינים תפקיד דומה.

במאמר שברט ועמיתיו פרסמו לאחרונה בכתב-העת המדעי Biology Letters מתוארת עמידותן של נוצות תוכים בעלות צבעים שונים לפירוק על-ידי חיידק מעכל נוצות (Bacillus licheniformis). כדי לבדוק את עמידות הנוצות השונות ביקשו החוקרים מבעלי תוכים שיאספו בשבילם נוצות בצבעים שונים. בסופו של דבר היו בידם נוצות המייצגות 13 מינים שונים של תוכים בשלל צבעים: כחול, ירוק, אדום, צהוב, כתום, שחור ולבן.

ברט ועמיתיו חשפו את הנוצות לתרביות של החיידק המפרק ומדדו את קצב פירוק הנוצות במשך חמישה ימים. הם גילו כי צבע הנוצות השפיע בצורה משמעותית על קצב פירוקן: נוצות לבנות התפרקו בקצב הגבוה ביותר, נוצות צהובות - המכילות כמות קטנה של פיגמנטים ושהפסיטקופולבין שלהן מורכב ממולקולות קצרות וקלות לפירוק - התפרקו קצת יותר לאט, וכל הנוצות האחרות התפרקו בקצב אטי בהרבה. להפתעת החוקרים, אף שנוצות ירוקות מכילות גם פסיטקופולבין וגם מלנין הן לא נהנו מהגנה כפולה, אלא הראו עמידות כמו הנוצות האדומות או הכחולות והשחורות המכילות מלנין בלבד. הסיבה לכך נעוצה בסוג המולקולות שמקנות לנוצות את צבען הירוק - מלנין, המספק הגנה טובה מפירוק והפיגמנט הצהוב, שכאמור כמעט אינו מונע פירוק.

אם כך, החוקרים הראו כי מקור ססגוניות התוכים מורכב יותר מכפי שחשבו בעבר וכי לתכונות מסוימות יכול להיות יותר מבסיס אבולוציוני יחיד. למשל, כסות הנוצות הצבעונית של התוכים משמשת גם להסוואה. הצבע הירוק נפוץ מאוד בקרב התוכים ומאפשר להם להיעלם על רקע הצמחייה הירוקה. כמו כן, שלל הצבעים משמש גם בתוכים לתקשורת חזותית. אך ברט ועמיתיו מציינים בסיום מאמרם כי תגליתם מראה כי בנוסף לכל אלה יש לשקול את תכונותיהם הביוכימיות של פיגמנטים ולא רק את השפעתם הבולטת לעין.

קישור למאמר המקורי:
Brutt, E. et al. Colourful parrot feathers resist bacterial degradation. Biol. Lett. (2010).

פורסם ב"גליליאו" גיליון 148, עמ' 17-16, דצמבר 2010.

איך שומרים על זיכרון ומצב רוח? נושמים חיידקים! - גליפ

חשבתם פעם למה ילדים קטנים בדרך כלל מאושרים? בגלל שיש מי שדואג לכל צרכיהם ואין להם דאגה בעולם? נכון, אבל מסתבר שזו לא הסיבה היחידה.

אחת הסיבות העיקריות לכך טמונה בעובדה שהם מבלים זמן רב במשחקי בוץ...

מתי פעם אחרונה ישבת בחוץ על האדמה ובנית עוגות חול? כנראה שאי שם בגיל 5 זה נגמר, וחבל מאד, כי שם - בתוך האדמה מצוי הפתרון למצבי הרוח שלך - החיידקים.

מסתבר שלהתלכלך בבוץ פירושו לשפר את מצב הרוח. מחקר משנת 2007 מאוניברסיטת בריסטול ואוניברסיטת לונדון מצא שחיידקי Mycobacterium vaccae, שהם חיידקים ידידותיים שנמצאים באדמה, מעוררים באדם גדילה של תאי מוח מסוימים שמביאה לעלייה במצב הרוח. השיפור במצב הרוח הוא הודות לכך שתאי המוח החדשים שנוצרים מפרישים סרוטונין, וסרוטונין מוגבר מקושר עם הפחתת חרדה, טיפול בדיכאון ושיפור מצב הרוח.

חיידקי Mycobacterium vaccae
Christopher Lowry, University of Colorado, Boulder.

איך בכלל גילו את זה?

איזה מדען סקרן החליט לטפל בחולי סרטן בעזרת החיידקים הללו שנמצאים באופן טבעי באדמה. באופן בלתי צפוי, החולים הללו דיווחו על עליה באיכות החיים שלהם! אז החוקר הזה, Lowry, הסיק שזה קרה בגלל שהחיידקים הפעילו במוח החולים את תאי המוח שמייצרים סרוטונין.

כאשר החוקרים הזריקו את החיידקים הללו לעכברים, העכברים התחילו להתנהג בצורה דומה לאיך שמתנהגים אחרי שנוטלים תרופות נוגדות דיכאון - יתר ערנות ופעלתנות, למשל. כשבדקו את המוחות של העכברים אכן גילו שהשיפור במצב הרוח הוא בגלל הפרשה מוגברת של סרוטונין באזורים מוחיים שאחראים על מצבי רוח.

כשמגיעים לבני אדם ולחיי היומיום - אין צורך להזריק את החיידקים הללו. מספיק שנבלה זמן מסוים בטבע, ואנו נבלע או ננשום אותם ישירות לגופינו. הבעיה המרכזית היא שבחיים המודרנים אנחנו לא מבלים מספיק זמן בחוץ, ואפילו בגני הילדים ארגז החול הוא סטרילי וכל קשר בינו לבין אימא אדמה הוא מקרי בהחלט.

זה חבל בגלל עוד סיבה מאד חשובה שהתגלתה השנה:

חיידקים עושים אותך חכם יותר!

בהתבסס על הממצא שהזכרנו, שלחיידקי Mycobacterium vaccae יש אפקט אנטי-דיכאוני, החוקרים החליטו השנה ללכת צעד אחד קדימה. הם שיערו שבגלל שסרוטונין מקושר לא רק עם שיפור מצב רוח, אלא גם עם שיפור זיכרון ולמידה, אז אולי יתברר שהחיידקים הללו גם משפרים לנו את החשיבה.

הם צדקו, והם הכריזו על כך במאי 2010 בכנס של האגודה למיקרוביולוגיה שנערך בסאן-דייגו.

החוקרות דורותי מתיו וסוזן ג'נקס הוסיפו את חיידקי האדמה הידידותיים הללו למזונם של עכברי המחקר שלהן. לאחר מכן הן בחנו את הלמידה והזיכרון של העכברים על ידי כך שהן שמו אותם בתוך מבוך ובדקו איך הם מנווטים בתוכו.

מבוך הוא שיטה ידועה לבדוק זיכרון ולמידה של עכברים. יש מבוכים בכל מיני צורות. למשל, ישנו מבוך שבנוי בצורת עיגול שמחולק לשמונה פרוזדורים שכולם מתחילים במרכזו. באחד מהם שמים לעכבר אוכל שהוא אוהב. עכבר שהזיכרון שלו תקין, יטייל בהתחלה בן הפרוזדורים אבל הוא יזכור באילו מהם הוא כבר היה ולא יחזור פעמים רבות לפרוזדור שהוא כבר גילה שהוא ריק. עכבר שהלמידה והזיכרון שלו פגומים, אף פעם לא יזכור איפה הפרוזדור הקבוע שבו יש את האוכל. במקום זה, הוא ימשיך לטייל שוב ושוב בפרוזדורים הריקים, גם אחרי חמישה ימים של ניסיונות, כי הוא לא זוכר באילו מהם הוא כבר נכנס ובאילו לא.

החוקרות מצאו שעכברים שאכלו את החיידקים הללו במזונם ניווטו במבוך פי שניים טוב יותר ומהר יותר, לעומת העכברים שאכלו אוכל רגיל נטול חיידקים. בנוסף לזה, החיידקים עזרו להפחית את המתח והחרדה שבדרך כלל נראית על ההתנהגות של עכברים כששמים אותם במבוך.

כלומר, חיידקי האדמה שיפרו זיכרון ולמידה בעכברים, בצורה מאד בולטת.

יום אחד, הפסיקו פתאום החוקרות לתת לעכברים ה"חכמים יותר" את החיידקים במזונם. הן רצו לראות מה זה יעשה לזיכרון שלהם שהשתפר. הם נתנו להם שוב אוכל רגיל והחזירו אותם לאותו מבוך שבחן את זיכרונם, ושהעכברים כבר הכירו.

הם מצאו שהעכברים הללו ביצעו לפתע את המבוך לאט יותר ממה שהם ביצעו כשהם אכלו חיידקים. אבל ה,לאט" הזה עדיין היה יותר מהיר בהשוואה לעכברי הביקורת שלא אכלו חיידקים מעולם!

ואז הן שאלו את עצמן - "מה יקרה אם נוריד להם את החיידקים מהאוכל למשך שלושה שבועות ואז נבדוק אותם שוב במבוך?"

הם מצאו שלאחר שלושה שבועות לא היה הבדל משמעותי בן הביצועים של עכברים אלו במבוך לבין ביצועי העכברים הרגילים. כלומר, ה"חוכמה" שלהם דעכה בגלל שהורידו להם את החיידקים לזמן ארוך מידי.

כלומר- החיידקים עוזרים לשיפור למידה וזיכרון אבל הם תמיד צריכים להישאר בתמונה כדי שזה ימשך לטווח ארוך. לא מספיקה חשיפה אחת לחיידקי האדמה בטבע כדי לעשות אותך חכם לתמיד!

מה זה אומר לנו?

צאו לבוץ! שחקו בחול! טיילו בטבע.

ובבתי הספר- הוציאו יותר את הילדים לחיק האדמה- זה לא סתם כדי שהם ייהנו, זה ישפר להם את המסוגלות ללמוד ולזכור את חומר הלימוד שמלווה אותם בשנת הלימודים, ובנוסף לכל- יפחית להם את החרדה והמתח שמפריעים להם בביצועים בבחינות!

המאמר מ-Neuroscience - 2007

פורסם על-ידי אנונימי - באתר תפוז. נמחק מאז. 16/12/2010 21:07:04

אהבה מבטן - נעם לויתן ויונת אשחר

 

זה לא אני, אלה החיידקים שלי: שינוי בהרכב החיידקים בתזונה משפיע על הורמוני המין של דרוזופילות

גופנו, כמו גופם של שאר בעלי החיים, מאוכלס בכמות עצומה של חיידקים (וכן מיקרואורגניזמים אחרים) שמספרם גדול פי עשרה ממספר תאי הגוף. ללא "נוסעים סמויים" אלו לא היינו שורדים. החיידקים הקיימים בגופנו משפיעים על בריאותנו ותזונתנו: הם מספקים ויטמינים, עוזרים בעיכול מזון, משפיעים על התפתחות מערכת העיכול, מגנים מפני גורמי מחלות ו"מאמנים" את מערכת החיסון (וראו לקריאה נוספת). 

גיל שרון (Sharon) מאוניברסיטת תל-אביב ועמיתיו פרסמו לאחרונה, בכתב-העת המדעי PNAS, את תוצאותיו של ניסוי אלגנטי המראה כי לפחות במקרה של זבובי דרוזופילה (Drosophila melanogaster, תסיסנית המחקר), החיידקים החיים בגופם משפיעים גם על העדפתם המינית, וכך עשויים לתרום להתפתחותם של מינים ביולוגיים חדשים. הניסוי של שרון, בהנחייתם של דניאל סגל (Segal) ויוג'ין רוזנברג (Rosenberg) ובשיתוף אברהם חפץ (Hefetz) וכן ג'ון רינגו (Ringo) מאוניברסיטת מיין, התבסס על תוצאות ניסוי של דיאן דוד (Dodd). 

זבובי דרוזופילה מזדווגים
T. Chapman in PLoS Biology

דוד הראתה בשנת 1989 כי זבובי דרוזופילה (D. pseudoobscura) שפוצלו לשתי קבוצות ושגודלו על מצעי מזון שונים למשך יותר מ-25 דורות, העדיפו להזדווג עם זבובים שגדלו על אותו מצע מזון. שרון ועמיתיו החליטו לשחזר את הניסוי של דוד כדי לחקור מדוע שינוי בתזונה גורר אחריו גם שינוי בבחירת בני זוג. לשם כך פיצל שרון אוכלוסייה של זבובי דרוזופילה וגידל אותם על מצעי מזון שונים. מחצית האוכלוסייה גודלה על מצע מזון המבוסס על דִּבְשָׁה (מולָסה), ומחציתה השנייה גודלה על מצע מזון מבוסס עמילן.

כאשר שרון הפגיש בין הזבובים שגדלו על מצעי המזון השונים הוא הבחין, כצפוי, כי זבובים שגדלו על מצע דבשה העדיפו להזדווג עם "זבובי דבשה" אחרים בעוד זבובים שגדלו על מצע עמילן העדיפו להזדווג עם "זבובי עמילן" אחרים. אך השינוי בבחירת בני הזוג, בהעדפה המינית, התרחש במהירות מדהימה ואפשר היה להבחין בו כבר בדור השני של זבובים שגדלו על מצעי מזון נפרדים. לעומת זאת, כששרון גידל את הזבובים כאוכלוסיות נפרדות אך על אותו סוג של מצע מזון, למשך 27 דורות, הוא לא הבחין בהעדפה כלשהי וזבובים משתי האוכלוסיות הזדווגו זה עם זה באקראי, מבלי להפגין העדפה קבוצתית.

מאחר שהשינוי כה מהיר ותלוי בתזונה ולא נובע מעצם הפיצול לאוכלוסיות נפרדות, ומאחר שהרכב חיידקי המעי באדם משתנה בהתאם למזון שאנו אוכלים, החוקרים חשדו כי חיידקים מעורבים בהעדפת בני זוג. ואכן, כששרון טיפל בזבובים באנטיביוטיקה שחיסלה את כל החיידקים המאכלסים את גופם, נטייתם לבחור בן זוג שגדל על אותו מצע מזון נעלמה והם שבו לבחור בני זוג באקראי, ללא העדפה קבוצתית.

שרון הציג עדות נוספת למעורבות החיידקים כשבודד חיידקים ממצע המזון של הזבובים והדביק באמצעותם מחדש זבובים שטופלו באנטיביוטיקה. הזבובים המודבקים חזרו ופיתחו נטייה לבחור בן זוג ממצע מזון התואם לחיידקים שלהם כבר לאחר דור אחד. כדי לזהות אילו חיידקים מעורבים בשינוי ההעדפה המינית של הזבובים בדק שרון את "טביעת האצבע" הגנטית של החיידקים ומצא כי החיידק Lactobacillus plantarum (חיידק חומצת חלב המסוגל לפרק עמילן), נפוץ כמעט פי עשרה בזבובי עמילן לעומת זבובי דבשה. כאשר זבובי עמילן שטופלו באנטיביוטיקה הודבקו מחדש בחיידק זה בלבד העדפתם להזדווג עם זבובי עמילן הופיעה מחדש. שרון מספר כי הוא מברר כעת אם הדבקת זבובי דבשה שטופלו באנטיביוטיקה בחיידקים שבודדו מזבובי עמילן תשנה את העדפתם המינית.

אך כיצד החיידקים משפיעים על ההעדפות המיניות של זבובי דרוזופילה? ריחות המופרשים מבעלי חיים רבים נובעים מפעילות חיידקים (למשל ריחות הפה או בית השחי). כמו כן ריחות משפיעים על התנהגות מינית. החוקרים משערים כי השינוי באוכלוסיית החיידקים, הנובע מתזונת הזבובים, גורם לשינוי בפֶרוֹמוֹנֵי המין שלהם. פרומוני מין הם חומרים המשפיעים על ההתנהגות המינית של פרטים מאותו מין ביולוגי. ואמנם, שרון מצא כי יש הבדל בין זבובי דבשה וזבובי עמילן בכמות של פחמימנים שונים, המתפקדים כפרומוני מין הנמצאים על השטח החיצוני של זבובים (הקוטיקולה), וכי טיפול באנטיביוטיקה צמצם הבדלים אלו. מאחר שפחמימנים אלה הם פרומוני מין החוקרים סבורים כי החיידקים משנים את ההעדפה המינית של הזבובים עקב השינוי ברמתם, אולם הדבר מצריך מחקר נוסף.

תוצאות המחקר תומכות בטענה של יוג'ין רוזנברג ואילנה זילבר-רוזנברג, שהשתתפו אף הם במחקר. לפי הזוג רוזנברג, כאשר בוחנים את האבולוציה של מין-ביולוגי מסוים יש לבחון את השפעת הברירה הטבעית על האורגניזם ועל המיקרואורגניזמים המאכלסים אותו כיחידה אחת. מאחר שהחיידקים משפיעים על ההתנהגות המינית של הזבובים במהירות, וגורמים לזבובים בעלי תזונה שונה להעדיף שלא להזדווג ביניהם, הם יוצרים למעשה בידוד רבייתי העשוי להוביל במשך הזמן להתפצלות הזבובים למינים ביולוגיים נפרדים. עם זאת, כפי שהחוקרים מציינים במאמר, הבדלים בתזונה בלבד לא יספיקו, ככל הנראה, להיווצרות מין ביולוגי חדש, אבל הם מסוגלים להעצים את השפעתם של גורמים נוספים התורמים להפרדה בין אוכלוסיות הזבובים ולבסוף להתפצלותם למינים-ביולוגיים נפרדים.

כמובן, אי אפשר לתרגם ישירות כל מחקר בזבובים לבני-אדם. לצערנו טיפול אנטיביוטי קצר ככל הנראה לא יגרום לבחור הנחמד שפגשת לשנות את העדפותיו ולהסכים לצאת איתך, אך למרות זאת לחיידקים החיים בגופנו ובכל אורגניזם אחר השפעה רבה על חיינו ושינוי באוכלוסייתם גורר שינוי גם בנו - לטוב ולרע.

תודה לגיל שרון על העזרה בהכנת הידיעה.

לקריאה נוספת

המאמר המקורי:

Sharon, G. et al. Commensal bacteria play a role in mating preference of Drosophila melanogaster. PNAS (2010).

דרור בר-ניר, "אם אין אני לי - חיידקים לי", "גליליאו" 116

דרור בר-ניר, "אוכלי הצמחים - ממה הם באמת ניזונים", "גליליאו" 117

דרור בר-ניר, "על חיידקים, האוכל שאנחנו אוכלים, והשמנת יתר", "גליליאו" 123

דרור בר-ניר, "מה לחיידק מעיים ולאצות שבסושי?", "גליליאו" 143

פורסם ב"גליליאו" גיליון 148, עמ' 17-16, דצמבר 2010.

חיידקים מוזרים = חייזרים? - איתי נבו

ההודעה של סוכנות החלל האמריקנית כי תפרסם ממצא מתחום האסטרוביולוגיה, עוררה באינטרנט ובסוכנויות הידיעות חרושת של שמועות בדבר גילוי חוצנים או חייזרים. ובכן, הגילוי שהוצג בסופו דבר מסעיר פחות מהשמועות הדמיוניות, אבל עדיין מעניין מאוד.

לא כל הנוצץ – זרחן

זרחן הוא אחד היסודות הכימיים החשובים ביותר בטבע, ומוגדר כאחד מששת היסודות שבלעדיהם אי אפשר לקיים את החיים המוכרים לנו (לצד פחמן, מימן, חמצן, חנקן וגפרית). אטומי זרחן הם מרכיב חשוב מאוד בחומצות הגרעין (DNA ו-RNA), בחלבונים, בשומנים, ובתהליכי העברת אנרגיה בתוך התא החי. בדיוק מתחת לזרחן בטבלה המחזורית, מצוי הארסן (זרניך, בשמו העברי הישן), ובשל הקריבה הזאת הוא דומה לו מאוד בתכונותיו הכימיות. ארסן גם יוצר עם חמצן את המולקולה ארסנאט (Arsenate), הדומה מאוד לפוספט (Phosphate), שהיא אחת הצורות הנפוצות של זרחן בתאים. הדמיון הזה, הוא שהופך את הארסן לרעל מסוכן כל כך – הוא מחליף בקלות את הזרחן במולקולות חיוניות לקיום חיים, אך בשל ההבדלים שקיימים ביניהם בכל זאת – כמה מהתהליכים שהמולקולות האלה מעורבות בהם פשוט נעצרים, והתאים מפסיקים לתפקד.

אגם מונו שבקליפורניה. מגדלי טופה וריכוזי ארסן גבוהים
NASA

לא על הזרחן לבדו

אגם מונו (Mono) שבמזרח קליפורניה, לא הרחק מפארק יוסמיטי (Yosemite), הוא אגם מלוח מאוד, שמימיו מכילים ריכוזים גבוהים של ארסן. חוקרי המעבדה של NASA לאסטרו-ביולוגיה העלו את ההשערה כי חיידקים המסוגלים להתקיים בתנאים האלה, ולהתגבר על רעילותו של הארסן, יוכלו אולי להתקיים בלי זרחן כלל, כשארסן מחליף את כל אטומי הזרחן בתא. החוקרים בודדו מן האגם חיידקים כאלה, ממשפחת Halomonadaceae, והתחילו לגדל אותם בתרביות מעבדה על מצע שאינו מכיל זרחן, אלא רק ארסן. כעבור כמה דורות נוקה כל הזרחן מן החיידקים, והתברר כי הם מצליחים לחיות אך ורק על ארסן. בשלב הבא בדקו החוקרים בכמה שיטות את פיזור הארסן בתוך תאי החיידק (בין השאר הם הכניסו למצע הגידול ארסן רדיואקטיבי, שקל לעקוב אחריו, ובחנו אחר-כך אם הוא נמצא במרכיבים השונים של החיידק). הם גילו כי הארסן אכן החליף את הזרחן ב-DNA, בחלבונים, בשומנים ובמולקולות האחרות. ככל הידוע, החיידקים האלה הם היצורים היחידים על פני כדור הארץ, המסוגלים להתקיים רק על ארסן, בלי זרחן. את הממצאים האלה פרסמו אנשי המעבדה האסטרו-ביולוגית בכתב העת היוקרתי Science.

של מי החיים האלה?

ידוע שחיידקים מסוגלים להתקיים בבתי גידול הנחשבים בלתי אפשריים כמעט לקיום, אפילו בתנאי קור קיצוניים, מליחות, ומחסור בחמצן. ואולם, היכולת של חיידקים להתקיים בלי יסוד חיוני, תוך החלפתו ביסוד אחר – ורעיל – מעלה את האפשרות כי יש להם מערכת גנטית מקבילה. כלומר, ערכה אחת של אנזימים וחלבונים רגילים, לתא המכיל זרחן, ומערכת מקבילה של אנזימים לקיום תהליכי החיים בתא המכיל רק ארסן. לפי שעה העניין הזה לא נבדק, והחוקרים כותבים במאמר שלא ברור כיצד מתמודדים החיידקים עם הארסן, ומתגברים על רעילותו. השאלה המסקרנת ביותר מן הגילוי הזה, היא מה משמעותו. חובבי החוצנים יכולים לטעון כי מערכת כזאת נוצרה בחלל החיצון, והגיעה לכדור הארץ על מטאוריטים שפגעו בו. הטענה הזו אינה משוללת יסוד: בעבר כבר נמצאו מטאוריטים שהביאו עמם מן החלל מולקולות מורכבות הדומות ל-RNA ולחלבונים. אפשר שחיים דמויי חיידקים התחילו אי שם בחלל, ונזרעו כאן עם מטאוריטים. התיאוריה הזאת גם מסבירה את העדויות העקיפות שנמצאו עד כה המרמזות כי חיים דמויי חיידקים התקיימו בעבר גם על המאדים. אפשרות אחרת, מעניינת לא פחות, העולה מן הממצאים, היא שהחיים נוצרו על פני כדור הארץ ביותר ממוקד אחד, ואולי גם ביותר מצורה אחת. אפשר שהחיידקים בעלי היכולת להתקיים על ארסן נוצרו בנפרד מן החיים שהשתלטו בסוף על רוב כדור הארץ, ולכן הם נדחקו בסופו של דבר רק לבתי גידול עשירים בארסן. אפשרות אחרת היא שחיידקים "רגילים" הצליחו לסגל עצמם בתהליך אבולוציוני ממושך להתגבר על הרעילות של ארסן. זה הגיוני בעיקר אם הם חיו תחילה בסביבה שריכוז הארסן בה נמוך יחסית, ועלה בהדרגה. מחקרי המשך בדבר הגנטיקה של החיידקים האלה והאבולוציה שלהם יוכלו מן הסתם לשפוך אור על הסוגיה הזאת.

GFAJ-1 מבעד למיקרוסקופ.
צילום: Jodi Switzer Blum, NASA

דע מאין באת, ולאן אתה הולך

בלי קשר לשאלת מוצאם של החיידקים האלה, הגילוי מסעיר מאוד את הקהילה המדעית. יכולת של חיידקים להתקיים בלי יסוד הנחשב חיוני לקיום חיים, מאירה מזווית חדשה לגמרי את האפשרות לקיום חיים בחלל. עד כה התמקדו החיפושים אחר חוצנים במקומות שבהם יכולים להתקיים חיים המוכרים לנו מבחינת תנאי האקלים והסביבה הכימית.כעת, אפשר להפנות את הזרקורים ואת הטלסקופים גם אל סביבות עוינות יותר. מעבר להיבט של חיפוש חיים, הגילוי נוטע תקוות חדשות בדבר האפשרות להביא חיים לחלל. ברגע שהאדם יחליט להרחיק אל עומק החלל מעבר למסלול הקרוב סביב כדור הארץ, די ברור שאלה יהיו משימות לטווח-זמן ארוך, בין אם הקמת מושבת קבע על הירח, טיסה למאדים או ליעדים מרוחקים עוד יותר. אנשי הצוות במשימות האלה יצטרכו להשיג או לייצר את החומרים הדרושים לקיום ממושך בחלל: חמצן, מים וחומרי מזון. האפיק הראשון להשיג את החומרים האלה הוא לכרותם מאדמת הירח או כוכב הלכת, ולכן עושה NASA  חיפושים נמרצים אחרי מים על הירח ועל המאדים, ואחרי יסודות אחרים. אפיק נוסף הוא לפתח מעין חקלאות חלל, ולנסות לגדל שם את החומרים הדרושים. המועמדים הראשונים הם כמובן החיידקים, ולכן נעשים בתחנת החלל לא מעט ניסויים לבדוק כיצד מסתדרות מושבות חיידקים בתנאי חוסר כבידה, ומצוקות אחרות. מציאת החיידקים שיכולים לחיות בלי זרחן, בהחלט מעוררת תקווה כי הם ודומיהם יוכלו לתרום להישרדות אנושית ארוכת טווח בחלל.

לסיכום, השמועות שעוררה ההודעה של NASA יצרו אולי ציפיות מופרזות, בעיקר אצל מי שמרבים לצפות בסרטי מדע בדיוני. אבל אם מתעלמים מהתקוות המופרכות לפגוש פנים אל פנים יצורים ירקרקים בעלי ראש ענקי ואנטנות, מדובר בגילוי מרתק, הפותח אופקים חדשים הן בחקר היווצרות החיים על כדור הארץ, הן בחיפוש אחר חיים בחלל והן בתכניות של האדם להתיישב בבוא העת מחוץ לכדור הארץ.

הערה חשובה: התברר שהחיידקים עמידים לארסן אך לא משתמשים בו, כנטען בכתבה ובמאמר המקורי. 

http://www.tapuz.co.il/blogs/viewentry/1850086

אי הקופים: בחיפוש אחר מקור מחלת האיידס - דינה וולודרסקי

קופי האי ביוקו תרמו לפענוח גילו האמיתי של האב הקדמון של נגיף ה-HIV

מקורו של הנגיף HIV, הגורם לתסמונת הכשל החיסוני הנרכש (איידס), הוא ככל הנראה בקרוב משפחה שלו, נגיף המכונה SIV והמדביק סוגי קופים מסוימים ושימפנזים. הסברה הרווחת היא שהנגיף SIV עבר מהקופים לשימפנזים ומהם לבני אדם – וזאת כנראה באמצעות ציידים שנדבקו בנגיף בעת שלכדו שימפנזים נגועים והרגו אותם. המַעבר של הנגיף מהשימפנזים לבני האדם התרחש כפי הנראה בתחילת המאה ה-20. פחות ברור מתי עבר הנגיף מקופים לשימפנזים.

החוקר מיכאל וורובי (Worobey) מאוניברסיטת אריזונה מצא בעבר עדויות לכך שמַעבר זה התרחש בין המאה ה-13 למאה ה-17. וורובי ועמיתיו השתמשו בשינויי RNA של נגיפי ה-SIV בכדי לחשב את גילם, ומסקנתם הייתה שמדובר במאות אחדות של שנים. מדובר בשימוש בשעון מולקולרי, שיטה המאפשרת לתארך בעזרת מחקר גנטי את המועד שבו התפצלו שני מינים מאב קדמון משותף. חשוב מאוד לכייל שיטה זו באופן נכון כדי לקבל תוצאות מדויקות.

והנה, חוקר הנגיפים פרסטון מרקס (Marx) ממרכז טוליין לחקר הפרימטים בלואיזיאנה בארצות-הברית חשד שהמַעבר של הנגיף SIV מקופים לשימפנזים התרחש לפני עשרות אלפי שנים, שכן נגיפים אלה נפוצים מאוד בשימפנזים בכל יבשת אפריקה, פיזור שאינו מתאים לתקופה של מאות שנים בלבד.

גונון אדום-אוזן (Cercopithecus erythrotis), מהמינים שנבדקו במחקר
באדיבות ד"ר גייל הרן, תוכנית שימור המגוון הבילוגי בביוקו (BBPP)

מרקס, וורובי ועמיתיהם הבחינו בהזדמנות הנדירה באי ביוקו (Bioko) שבגיניאה המשוונית, אי געשי מול חופי מערב אפריקה שהופרד מהיבשת לפני כ-10,000 שנה כאשר גובה הים עלה. החוקרים אספו דגימות דם מקופים מתים באי ביוקו, בדקו את הדגימות לנוכחות נגיפי SIV, וערכו ניתוח פילוגנטי של הנגיפים. לצורך המחקר נבדקו 79 קופים משישה מינים-ביולוגיים; מתוכם 22 קופים מארבעה מינים שונים נמצאו חיוביים לנגיף.


הנגיפים בקופים אלה לא היו דומים זה לזה, אלא דמו לנגיפים השוכנים בקופים מקבילים ביבשת אפריקה. מכאן הסיקו החוקרים כי מקור הנגיפים שבאי עוד לפני הפרדת ביוקו מאפריקה, ולאחר ההפרדה היתה התפתחות נפרדת של הנגיפים על היבשת ועל האי ביוקו, כלומר השינויים שחלו בנגיפים התרחשו במהלך 10,000 השנים שבהם היה האי מבודד. החוקרים השתמשו בנתונים אלה כדי לכייל את השעון המולקולרי בנגיף SIV. לאחר ה"כיול מחדש" אוששה השערתו של מרקס כי המַעבר לשימפנזים אירע הרבה קודם מן ההערכות שהיו מקובלות, וכן התברר כי גיל הנגיף אינו כמה מאות שנים, כפי שסברו קודם לכן, אלא 32,000-75,000 שנים ואולי אף יותר!

החוקרים פרסמו את הממצאים בספטמבר 2010 בשבועון המדע Science, והם מדגישים כי האי ביוקו הוא הזדמנות נדירה לכיול וללימוד והבנת השעון המולקולרי בנגיפים, שכן באי נותרו כמה מאות קופים בלבד מהמינים שנבדקו וייתכן שאי אפשר היה לבצע כיול דומה לו המחקר היה נערך בעוד כמה עשרות שנים.

המחקר מעלה שאלות באשר למקורו של נגיף ה-HIV, שכן אם מקורו ב-SIV הרי שבני אדם היו חשופים אליו במשך אלפי שנים, כפי שמצטייר מהמחקר הנוכחי. אם כן, מדוע פרצה מגפת האיידס רק במאה ה-20? זאת ועוד, לממצאי המחקר השלכות חשובות לגבי יחסי הגומלין בין האדם לנגיף HIV.


חשוב לציין שהנגיף SIV מדביק קופים, אך לרוב אינו גורם בהם למחלה. הנחת המוצא היא ש"יחסי הגומלין" בין נגיף ה-SIV ובין הקופים הגיעו לשלב שבו הם יכולים להתקיים זה לצד זה (כלומר, זה בתוך זה…), לעומת מצב היחסים בין הנגיף HIV ובין בני אדם שעדיין חדשים יחסית זה לזה, ושבו הנגיף קטלני בעבור המאכסן שלו. אלא שהממצאים החדשים מצביעים על כך שהחיים זה לצד זה של הנגיף SIV והקופים הגיעו לשלב הנוכחי לאחר עשרות אלפי שנים, כך שאולי תעבור תקופה דומה עד שהנגיף HIV לא יגרום למחלה בבני אדם.

יתר על כן, נדבך נוסף שאליו לא מתייחסים החוקרים במאמר, הוא שלעומת הנגיף SIV בקופים, בני האדם שנדבקים ב-HIV מקבלים במקרים רבים טיפול תרופתי הפוגע בנגיף. האדם מתערב בקשר שבין הנגיף למאכסן, ולכן אי אפשר להסיק מהיחסים בין נגיף ה-SIV לקופים לגבי היחסים בין הנגיף HIV לאדם. לפיכך, ייתכן שמצב החיים שאותו מזכירים החוקרים, מצב של "שביתת נשק", לא יגיע אף לא בעתיד הרחוק.


דינה וולודרסקי היא בעלת תואר מוסמך במדעי החיים ממכון ויצמן למדע ותואר ראשון במדעי החיים מהאוניברסיטה העברית.

הכתבה פורסמה במקור בגליליאו 147, נובמבר 2010

החיידק הנדיב - גל חיימוביץ'

חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה תורמים לשרידות חבריהם הרגישים

אחת הבעיות הקשות שבפניהן ניצבת כיום הרפואה היא ההתפתחות של זני חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. לחיידקים ישנם מנגנונים רבים להתמודד עם התרופות, שביניהם אפשר למנות צבירת מוטציות נקודתיות שגורמות לשינוי באתר המטרה של התרופה, כך שהתרופה הופכת להיות חסרת תועלת; משאבות המוציאות את התרופה מחוץ לתא; ייצור אנזימים המפרקים את החומר האנטיביוטי; והגברת העמידות הכללית למצבי עקה, ובייחוד עקה חימצונית. מוטציות אלה עוברות בתורשה מתא אם לתאי הבת, כמו גם בהורשה אופקית בין תאים שונים באוכלוסייה, ואפילו בין תאים ממיני חיידקים שונים (וראו: דרור בר-ניר, "מה לחיידק מעיים ולאצות שבסושי", "גליליאו" 143).

חיידקי E. coli
המקור: Mattosaurus, Wikimedia commons

עד עתה היה מקובל לחשוב שהחיידקים העמידים לאנטיביוטיקה הם אלו ששורדים, בעוד שעמיתיהם חסרי המוטציות המתאימות מושמדים. אולם, ממחקר שפורסם בספטמבר בשבועון המדע Nature עולה שהדבר אינו כך. במחקר, שנערך בראשותו של ג'יימס קולינס (Collins) מהמכון הרפואי הווארד יוז בהרווארד, נבדק כיצד מתנהגת אוכלוסיית חיידקי Escherichia coli (חיידקי מעיים נפוצים) כאשר הם גדלים בתרבית החשופה לריכוזים הולכים ועולים של אנטיביוטיקה, במשך עשרה ימים (הניסוי נערך פעמיים, בכל פעם עם תרופה בעלת מנגנון פעולה אחר). בתחילה בדקו החוקרים בכל יום מהי העמידות הכללית של האוכלוסייה, ומהי העמידות של 12 תאים אקראיים שבודדו מתוך האוכלוסייה. באופן מפתיע, בשני הניסויים התברר שהעמידות הכללית של האוכלוסייה היתה גבוהה יותר מאשר העמידות של החיידקים אשר בודדו מתוכה, ורק לאחוז קטן מהתאים שבודדו היתה עמידות שווה או גבוהה מהעמידות הכללית של האוכלוסייה. סיבה אפשרית לתוצאה זו היא שהחיידקים העמידים, אלו שנושאים מוטציות אשר מקנות עמידות, מפרישים למצע הגידול חומר, אשר מגביר באופן זמני את העמידות של שאר החיידקים באוכלוסייה, שאינם מוטנטים. אכן, בדיקה של מצע הגידול הראתה רמה גבוהה של האנזים טְריפְּטוֹפנאז, אנזים המפרק מולקולה של החומצה האמינית טריפטופאן למולקולות אמוניה, פירובאט ואינדול.

בדיקה נוספת הראתה שאנזים זה מופרש אך ורק מהתאים העמידים לאנטיביוטיקה. כאשר מוציאים מהחיידקים העמידים את הגן המקודד יצירת טריפטוטפנאז, חיידקים אלה לא מקנים יותר עמידות לאוכלוסייה מעורבת עם חיידקים רגישים, אך זן חסר טריפטופנאז גדל טוב יותר פי 3 מזן האב שלו. כלומר ייצור הטריפטופנאז והפרשתו מקטינים - במצע חסר אנטיביוטיקה - את כושר השרידות של הזן העמיד לאנטיביוטיקה, כנראה בשל העלות האנרגטית של ייצור האנזים.

האינדול, אחד מתוצרי הפירוק של הטריפטופן, הוא מולקולה שאותה מייצרים תאים ש"מרגישים טוב", והיא מגבירה את החוסן הכללי של החיידקים. אכן, הוספת אינדול לתרבית של תאים הרגישים לאנטיביוטיקה הגבירה את עמידותם. כאשר נבדקו רמות הביטוי של כלל הגנים בחיידקים רגישים שנחשפו לאינדול, נמצא שהוגברה בהם רמת הביטוי של גנים המקודדים למשאבות להדחת התרופות החוצה מגוף החיידק, ושל מנגנונים נוגדי חמצון.

וזה המודל שמציעים החוקרים: חיידקים שאינם חשופים לתרופה חיים ומייצרים אינדול. כאשר חיידקים אלה נחשפים לתרופה, הם מגיבים לעקה ומפסיקים לייצר אינדול ולבסוף מתים. כאשר מופיע תא עמיד (בעקבות מוטציה) הוא מתחיל לייצר אינדול, אף על פי שזה עולה לו באנרגיה וכך מפחית מכושרו שלו לגדול. האינדול מעלה את החוסן של כלל האוכלוסייה על-ידי הגברת מנגנוני הגנה כנגד התרופה, ורוב האוכלוסייה שורדת. מנגנון זה מאפשר לחיידקים החלשים יותר לשרוד לפחות זמן מה - זמן שבו יכולות להצטבר מוטציות מועילות לאותם תאים. אבל היתרון ההישרדותי כאן הוא כפול - אם העקה זמנית, רוב האוכלוסייה נותרה בלא שינויים גנטיים, שינויים אשר עשויים להיות מגבלה בתנאים חסרי עקה.

המאמצים להילחם בחיידקים העמידים לאנטיביוטיקה מתמקדים במקרים רבים במציאת תרופות אנטיביוטיות חדשות. מתברר שלחיידקים יש אסטרטגיות נוספות המקנות להם עמידות, אסטרטגיות שאותן יש להבין על מנת שנוכל ליצור טיפולים אנטיביוטיים יעילים יותר.

פורסם ב"גליליאו" גיליון 147, נובמבר 2010.

על לידה טבעית, ניתוח קיסרי, חיידקים ומה שביניהם / דינה וולודרסקי.

אילו אוכלוסיות חיידקים מלוות את התינוק שנולד בלידה טבעית לעומת תינוקות שנולדו בניתוח קיסרי, ומהיכן מגיעים החיידקים אל עור התינוק?

בזמן הלידה נחשף היילוד בפעם הראשונה לחיידקים שונים, ובראש ובראשונה לחיידקים מגופה של אמו במעבר דרך תעלת הלידה. חשיפה זו עשויה להיות אירוע מכונן בחייו של הרך הנולד, שכן לחיידקים השוכנים בגופנו השפעה רבה על בריאותנו. כך, למשל, חיידקי המעיים ידועים בתרומתם למטבוליזם, לעמידות בפני חיידקים פתוגניים, להכנה של המערכת החיסונית ועוד.

צילום:    Drmies - Wikimedia commons

לאחרונה תינוקות רבים נולדים בניתוח קיסרי. בארצות הברית, למשל, כשליש מהלידות מתרחשות בעזרת ניתוחים קיסריים. במחקרים רבים בעבר נמצא שאוכלוסיית החיידקים במעיים מושפעת מאופן הלידה. כעת, חוקרים בראשותה של מריה דומינגואז-בלו (Dominguez-Bello) מאוניברסיטת פורטו-ריקו, מדווחים במאמר שהתפרסם ביוני בכתב-העת PNAS, כי גילו שאוכלוסיית החיידקים בגופם של תינוקות שנולדים לידה טבעית שונה בתכלית מאוכלוסיית החיידקים בגופם של תינוקות שנולדים בניתוח קיסרי, כלומר ההבדל הוא לא רק בחיידקי המעיים.

במחקר הנוכחי המטרה לא היתה להתמקד בסוג חיידק אחד או באיבר אחד כמו שנעשה במחקרים קודמים, אלא לבדוק באופן כללי את אוכלוסיית החיידקים בגופו של התינוק ככזו שתלויה באופן הלידה. דומינגואז-בלו ועמיתיה ריצפו את גן ה-16s rRNAמדגימות שנאספו בסמוך ללידה מהאימהות ומהתינוקות כדי לאפיין את אוכלוסיות החיידקים בדגימות אלה.

16s rRNA הוא מרכיב בריבוזומים של יצורים פרוקריוטיים כגון חיידקים וארכאונים. הריבוזומים הם "בתי חרושת" לחלבונים של התא החי והם משתתפים בתהליך שבו RNA מתורגם לחלבון. הגן המקודד בניית 16s rRNA משמש למחקרים פילוגנטיים רבים, משום שרצף זה מאופיין הן באזורים שמוּרים, המאפשרים לבודד אותו משאר ה-DNA הגנומי, והן באזורים אחרים ברצף. אזורים אלה שונים מאוד מקבוצה טקסונומית אחת לאחרת, ומאפשרים זיהוי של מיני החיידקים בדגימה. שימוש במידע כזה מאפשר זיהוי אמין של מין החיידק.

המחקר היה מצומצם בהיקפו והשתתפו בו בסך הכול תשע נשים ועשרת התינוקות שלהן. ארבע מהנשים ילדו לידה טבעית ואילו חמש האחרות ילדו בניתוח קיסרי. הדגימות נלקחו מהעור, מחלל הפה ומהנרתיק של האימהות כשעה טרם הלידה. מהתינוקות נלקחו דגימות מהעור, חלל הפה והאף חמש דקות לאחר הלידה.

כמו כן נלקחו דגימות מֶקוֹניוּם (הצואה הראשונה של התינוק) בתוך 24 שעות מרגע הלידה. מהדגימות הופק DNA והמקטעים המקודדים בניית 16s rRNA רוצפו. בסופו של תהליך פוענחו רצפי ה-DNA המדויקים של הגן המקודד ל-16s rRNA של החיידקים שהיו מיוצגים בדגימות. רצפים אלה משמשים מעין "טביעת אצבעות" של החיידקים בדגימה, לפיכך ניתוח הרצפים מאפשר זיהוי אמין של מגוון החיידקים – המיקרוביום – בכל אחת מהדגימות.

מן הממצאים עולה שבאימהות השתנו אוכלוסיות החיידקים בעיקר בהתאם לאיבר שממנו נלקחה הדגימה. לדוגמה, אוכלוסיית החיידקים על עורה של אישה א' נמצאה דומה יותר לאוכלוסיית החיידקים על עורה של אישה ב' מאשר לזו שנדגמה מחלל הפה של אישה א'. לעומת חלל הפה שבו נמצאו בעיקר סטרֶפְּטוקוקים, על גבי העור נמצאו, בין היתר, סטָפילוקוקים ובנרתיק (לֵדָן) היו נפוצים בעיקר לַקְטוֹבּצילים.

בניגוד גמור לאמותיהם, אצל התינוקות אוכלוסיית החיידקים היתה דומה בין האיברים השונים (חלל הפה, העור, האף והמעי) ושונה בין תינוק לרעהו. ממצאים אלה מראים כי בשלב מוקדם זה בתינוק החיידקים מפוזרים באופן אחיד. ממצא מעניין לא פחות הוא שאוכלוסיות החיידקים בתינוקות שנולדו בלידה טבעית היו שונות מאלה של התינוקות שנולדו בניתוח קיסרי. בתינוקות שעברו בתעלת הלידה ונולדו לידה טבעית נמצאו, כצפוי, אוכלוסיות חיידקים הדומות לאלה שנדגמו מהנרתיק אצל האימהות. לעומת זאת, בתינוקות שנולדו בניתוח קיסרי נמצאו חיידקים הדומים לאלה שנדגמו מדגימות עור של האימהות.

יתרה מכך, בתינוקות שנולדו לידה טבעית החיידקים היו דומים יותר לאלה שנדגמו מהנרתיק של אמם מאשר לאלה שנדגמו מהאימהות האחרות, ואילו בתינוקות שנולדו בניתוח קיסרי החיידקים לא היו דומים יותר לחיידקים מעור אמם מאשר לאלה שנדגמו מעור האימהות האחרות. ממצא זה מעיד על כי ייתכן שמקור החיידקים בתינוקות אלה לאו דווקא מעור אמם, אלא מבית החולים.

לממצאים המתוארים במחקר עשויה להיות השפעה על בריאותו של התינוק: חיידקי הסטפילוקוקוס אינם מזיקים בדרך כלל, אך הזן MRSA עמיד בפני אנטיביוטיקה ומסוכן. במחקרים קודמים התברר כי 80%-64% מהמקרים המדווחים של MRSA התרחשו ביילודים שנולדו בניתוח קיסרי.

במחקרים אחרים הוכח כי תינוקות שנולדו בניתוח קיסרי נוטים יותר לסבול מאלרגיות ומאסטמה. דומינגואז-בלו ועמיתיה סבורים כי אוכלוסיית החיידקים הראשונית משפיעה הן על דפוסי התיישבות החיידקים באיברים השונים לאורך זמן והן על מערכת החיסון של התינוק המתפתח.

עם זאת, החוקרים זהירים במסקנותיהם מכיוון שכאמור מדובר במחקר מצומצם ביותר בהיקפו, ונדרש מחקר המשך. זאת ועוד, שאלות מעניינות וחשובות נותרו פתוחות; למשל מתי וכיצד מתרחש השינוי מאוכלוסיית חיידקים אחידה כמו שנמצאה בתינוקות, לאוכלוסיות מותאמות לאיבר כמו שנמצאו באימהות?

דינה וולודרסקי היא בעלת תואר מוסמך במדעי החיים ממכון ויצמן למדע ותואר ראשון במדעי החיים מהאוניברסיטה העברית.

הכתבה התפרסמה במגזין גליליאו 144, אוגוסט 2010

מגפת השפעת H1N1 - היתה או לא היתה? - לוטם אליהו

מספר מאמרי ביקורת על החלטות ארגון הבריאות העולמי בנוגע לטיפול במגפת השפעת H1N1 ב-2009 צצו בשבועות האחרונים. מאמרים אלו העלו טענות קשות כנגד התנהלות הארגון, טענות שרובן אינן מבוססות או נובעות מתוך בורות של העולם המדעי.                                               

ב-11 ביוני 2009, ד"ר מרגרט צ'אן (Chan), העומדת בראש ארגון הבריאות העולמי WHO, הכריזה על נגיף השפעת מסוג H1N1 שהתפשט אז בעולם כמגפה רשמית. ההכרזה הובילה ליישום מדיניות תגובה במדינות רבות, הכוללת אגירת תרופות אנטי-וירליות והכנות לחיסונים המוניים נגד נגיף הH1N1. בשלב זה השפעת היתה עדיין ב"גל הראשון" שלה והפחד שליווה את החלטת ארגון הבריאות העולמי וכן של משרדי בריאות בממשלות רבות, היה שהגלים הבאים של הנגיף ייעשו מדבקים ואלימים יותר - בדומה למה שקרה במגפת השפעת של 1918.

היום אנחנו יודעים שזה לא קרה. הפחדים הגרועים ביותר שלנו לא התממשו. מגפת H1N1, רצינית ככל שהייתה, התפוגגה במהלך חורף 2009-2010, ויצרה באופן מפתיע עונת שפעת חלשה מהרגיל (מי שרוצה את המספרים יכול לגשת לאתר של  המרכז לבקרת מחלות באטלנטה. אך לעונת שפעת זו היו כמה שינויים מדאיגים. היא לא הרגה יותר אנשים, המספרים היו דומים,  אך בעוד שפעת רגילה הורגת בעיקר אנשים מבוגרים, H1N1 הראתה שיעורי תמותה גבוהים יותר בקרב בוגרים צעירים, נשים הרות, וילדים (חלק מהסיבה היא שחלק מהמבוגרים כבר נחשפו לנגיף דומה בעבר וכבר היו מחוסנים).

תחזית נוספת שלא התממשה הייתה כי מגפת הH1N1 תבוא בנוסף לעונת השפעת הרגילה. אך השפעת הרגילה לא הופיעה השנה ולמעשה כמעט ולא היו מקרים של שפעת עונתית. אין עדיין כל הסבר למה זה קרה, וסביר כי ייקחו מספר שנים לפני שנקבל תשובה ברורה.

מספר המקרים הנמוך (ביחס למצופה) של H1N1 השאיר חלקים נרחבים של הציבור עם התחושה כי המגפה היתה קצת כשלון וייתכן כי ארגוני הבריאות הגזימו בתגובתם. אמנם זה מקרה קלאסי של חשיבה בדיעבד, אך הניתוק הוביל לשאלות לגבי ההחלטות שהתקבלו על ידי ארגון הבריאות העולמי ובמיוחד לגבי היות החלטותיהם נקיות מניגודי אינטרסים.

המקור: Bearman2007, Flicker

בתחילת יוני 2010 פורסמו שני מאמרים, האחד מאת ועדה לחברה, בריאות וענייני משפחה של המועצה אירופאית והשני שפורסם בBritish Medical Journal-. גם כתבה מאת יפה שיר-רז שכותרתה "שפעת החזירים - המגפה שלא היתה" פורסמה בYNET ב-6.6.2010. מאמרים אלו העלו מספר שאלות לגיטימיות בנוגע להחלטות שהתקבלו על ידי ארגון הבריאות העולמי - האם ההחלטה להכריז על מגפה היתה מוצדקת? האם היו ניגודי אינטרסים של ממש בקרב המומחים שייעצו לארגון? האם ניגודי האינטרסים נחשפו כיאות? למותר לציין כי העלאת שאלות אינה כוללת בחובה אשמה וגזירת דין ובניגוד לדעה שיוצגה בתקשורת, אין מדובר בצייד מכשפות.

האם נכון היה להכריז על מגפה?

ארגון הבריאות העולמי למעשה החל להתכונן למגפת שפעת ב-1999 כאשר הכריז (בתרגום חופשי): "בלתי אפשרי לחזות מתי תתרחש מגפה. במקרה שנגיף השפעת האמיתי המתנהג כמו שקרה ב-1918 יופיע שנית, גם בהתחשב בהתקדמות הרפואה מאז, מקרי המחלה והמוות יהיו חסרי תקדים". מכאן נובעים העקרונות המנחים של הארגון - מגפות שפעת הן בלתי צפויות ועשויות להיות חמורות מאוד. נקודה נוספת שהתקבלה כבר אז היא כי כל פעולה משמעותית למניעת המגפה צריכה להתרחש לפני שהיא תגיע לשיאה. המחקר המדעי הראה שוב ושוב כי לנגיפי שפעת יש נטייה לעבור שינויים (מוטציות) במהלך מגפה, מקומית או עולמית. שינויים אלה פרושם כי הסיכוי שהנגיף יהפוך פתאום לאלים ו/או מדבק יותר הוא ממשי מאוד. זה קרה בעבר, בצורה הבולטת ביותר במגפה של 1918. אף אחד לא יכול לדעת עד כמה גרועה מגפה תהיה עד שכבר מאוחר מידי כדי לעשות צעדים משמעותיים. פיתוח וייצור של חיסונים לוקחים כמה חודשים, לפחות. גם מאגרי התרופות יאזלו במהירות בזמן מגפה אלא אם ייצרו מצבור שלהן.

העקרון המנחה לכן קובע - היכונו לרע ביותר, גם בזמן שמקווים לטוב. במקרה של H1N1 המגפה הייתה אמיתית ורצינית, עם הרבה מקרי מוות, ושיעור תמותה גבוה בקרב הצעירים והבריאים. אך השינוי המפחיד שיגביר את אלימות הנגיף לא קרה. נוספה לכך ההעדרות הבלתי צפויה של השפעת העונתית. לא היתה כל דרך למישהו לחזות תוצאות אלו.

זהו מעשה בלתי אחראי מצד פוליטיקאים ומנהיגים אחרים להיטפל אל ארגון הבריאות העולמי כאל שעיר לעזאזל, רק כי לא הצליח לחזות עתידות. מתקפות כאלה על ארגון הבריאות העולמי אולי משיגות לפוליטיקאי זמן תקשורת עכשיו אך עושות את ההכנה למגפה הבאה קשה בהרבה. מומחים לא יסכימו לסכן את שמם אם יותקפו במקרה שהתחזית הגרועה ביותר שלהם לא התגשמה. זה כמו לתבוע מנתח כל פעם שהוא מוציא תוספתן בריא. זה לא יהיה טוב לכל אותם מטופלים עתידיים עם פוטנציאל לדלקת בתוספתן.

ביקורת ציבורית בלתי אחראית שכזו על ארגון הבריאות העולמי עשויה ליצור מנטליות של "הילד שצעק זאב". מעט מידי אנשים תופסים עד כמה היה לנו מזל עם נגיף הH1N1 של 2009. בפעם הבאה שארגון הבריאות העולמי יזהה מחלה כמגפה יהיו אנשים, ואולי אפילו ממשלות, שיתעלמו מההמלצה תחת האמירה ש"זה מה שהם אמרו ב-2009". עצוב לומר אך ייתכן שאנו כבר נמצאים במצב בו קיים חוסר אמון בארגון הבריאות עולמי עקב החששות שעלו כנגד H5N1 (שפעת העופות) לפני שש שנים ולא התממשו. במחקר שפרסמו סטילפישר ושות' עולה כי קיימת בורות, לא רק בקרב הציבור הרחב אלא גם בקרב מספקי שירותי הבריאות, בכל הנוגע לבטיחות החיסון לשפעת. רק 53% מהרופאים שנשאלו לגבי החיסון לשפעת H1N1 המליצו לקבל אותו. האחרים המליצו נגד או ישבו על הגדר. החוקרים העלו חשש כי במידה ותתרחש מגפה נוספת הורים רבים יבחרו שלא להתחסן ולא לחסן את ילדיהם כי יחשבו שהסיכון העולה מהחיסון גבוה מזה של המחלה עצמה, חשש שאין לו בסיס במחקרים המדעיים.

מה שישרת בצורה הטובה יותר את הציבור הרחב הוא שמומחי העולם יחשבו בזהירות לגבי איך להתנהל בזמן מגפה פוטנציאלית, בהינתן כל האלמנטים הבלתי צפויים הבנויים לתוך מצב שכזה. אנחנו לא רוצים להכריז על מגפה בכל עונת שפעת, אך אנו גם לא רוצים להיתפס לא מוכנים. זה מצב עדין, וסביר בהחלט לצאת מנקודת מבט של זהירות - כלומר להכריז על יותר מגפות ממה שיתבררו כקטלניות במיוחד. העולם מעדיף כמה אזעקות שווא מאשר להיתפס לא מוכן, כמו ב-1918. נקודה אחת ספציפית שיש למבקרים היא שארגון הבריאות העולמי שינה את ההגדרה של "מתי מכריזים על מגפה" לכבוד נגיף H1N1 של 2009, בהסירו את ההכרח שמגפה חייבת לגרום נזק רציני. כאן יש להזכיר שתי נקודות, הראשונה, הסיבה המדעית שלשמה נערך השינוי הוא שההכנות אינן יכולות לחכות עד שהמגפה כבר תיצור נזק רציני. הנקודה השניה היא של תזמון. השינוי אמנם הוכרז בתקשורת באפריל 2009, אחרי הופעת המקרים הראשונים של שפעת H1N1, אך הטיוטה הסופית של הועדה שהמליצה על השינויים הוגשה בפברואר 2009, לפני הופעת אותם מקרים.

האם היו ניגודי אינטרסים?

המאמר בירחון הרפואה הבריטי העלה חשדות כי לחלק ניכר מהמומחים שעצתם הובילה להחלטת ארגון הבריאות העולמי להכריז על מגפה היו ניגודי אינטרסים שלא הוצהרו. ראשית, הטענה כי ההכרזה על השפעת כמגפה היא שהפעילה את החוזים של החברות המייצרות את החיסונים אינה נכונה. מדינות רבות, וביניהן ארצות הברית, אנגליה, צרפת, בלגיה, פינלנד, קנדה, הולנד ושוויץ הזמינו כמויות גדולות של חיסונים שבועות לפני שארגון הבריאות העולמי הכריז על שפעת הH1N1 כמגפה. הן עשו זאת על סמך הדעה של המומחים שלהן ולא של ארגון הבריאות העולמי.

שנית, ההגדרה של מהו ניגוד אינטרסים נמתחת על טווח רחב של מקרים. למשל, אם מומחה מקבל שוחד או עמלה עבור מתן חוות דעת אוהדת לחברה מסחרית, סביר שכולם יסכימו שמדובר בניגוד אינטרסים מפוקפק. אם מומחה מחזיק מניות של חברה שרווחיה מושפעים מההמלצה או מההחלטות של המומחה - זהו גם ניגוד אינטרסים מובהק. למעשה כל מקרה בו העצה או ההחלטה של מומחה ישפיעו ישירות על הכנסתו או הקריירה שלו. אך ישנו תחום אפור בין ניגודים ברורים אלו לבין העדר קשר כלשהו לתעשייה. אקדמאים ומומחים, במיוחד מאחר והם מומחים, לעיתים קרובות מקבלים כסף בכדי להרצות, לספק ייעוץ בתחום המומחיות שלהם, או בכדי לעצב ו/או לערוך מחקר עבור גופים מסחריים. בעוד אלו "קשרים לתעשייה" הם אינם ניגודי אינטרסים ברורים, מאחר והם הם לרוב קשרים זמניים ואינם בהכרח יוצרים מצב בו עצה או דעה עתידית שינתנו על ידי המומחה ישפיעו על ההכנסה או הקריירה שלו.

במקרה של שלושת המומחים המדוברים (מתוך ועדה של 22 מומחים) שייעצו לארגון הבריאות העולמי בנושא שפעת H1N1, כל ניגודי האינטרסים הם מהתחום האפור. לא היה שוחד או עמלה, ולא היו מומחים שעמדו להרוויח או להפסיד כסף כתוצאה מהעצה שלהם. אך רבים מהמומחים ייעצו בעבר לתעשייה וחלקם ערכו מחקרים קליניים עבור חברות תרופות המייצרות חיסונים או תרופות אנטי וירליות. היכן נוכל למצוא מומחה לקשיים שבייצור המוני של חיסונים שלא עבד עם חברה מסחרית בעבר? זה כמובן לא עצר את המבקרים מחפשי הקונספירציה מלעוות את המצב. מייק אדמס מ"חדשות טבעיות"  Mike Adams of Natural News, למשל, טען במשגה שירחון הרפואה הבריטי חשף מתן שוחד וקונספירציה אמיתית לרמות את הציבור לגבי מגפת ה-H1N1 (הם לא דיווחו על משהו קרוב לזה אפילו). אם ניתן לסמוך על התגובות למאמר שלYNET דעת הציבור נוטה יותר לכיוון הזה מאשר לגרסה שהירחון באמת דיווח עליה.

הציבור מרוויח כאשר המומחים הטובים ביותר מייעצים גם לתעשייה וגם לרשויות המפקחות ולרשויות הממשלה. התייחסות לכל קשר שכזה כאילו נעשה בזדון טומן בחובו נזק פוטנציאלי. החוקרים מסייעים לתעשייה להשקיע את כספי המחקר שלהם בצורה הנבונה ביותר ומסייעים לרשויות לקבל החלטות רציונליות ומבוססות ראיות. יש כאן עניין של איזון - אנחנו רוצים לאפשר למומחים לתת לציבור את הרווח המירבי מהמומחיות שלהם, מבלי ליצור ניגוד אינטרסים של ממש המסכן את העצה שלהם.

צורך בחשיפה מלאה

התחום האפור של ניגוד האינטרסים עשוי להיות מבלבל, אך ניתן להסכים כי ראוי שתהיה חשיפה מלאה ושקיפות לגבי ניגודי אינטרסים פוטנציאליים. המומחים אמנם מסרו את ניגודי האינטרסים שלהם לארגון הבריאות העולמי, אך שמות המומחים נשמרו בסוד, יחד עם ניגודי האינטרסים הפוטנציאלים שלהם. ארגון הבריאות העולמי מגבה החלטה זו בטיעון שהסתרת זהות המומחים מטרתה להגן עליהם מפני לחצים שעשויים להיות מופעלים מצד גורמים בתעשייה. החלטה זו עומדת כיום לביקורת, אך יש עימה היתרונות והחסרונות שלה.

לסיכום

קל מאוד להיות חכמים בדיעבד ולטעון כי ההכרזה על שפעת H1N1 כמגפה היתה מוגזמת, אך ההחלטה היתה אחראית בזמנה. אם בעתיד נמצא עצמנו במצב דומה של מגפת שפעת ממשמשת ובאה, תגובה דומה (אולי יכולים להיות כמה שינויים קטנים) תהיה הולמת. חשבו על האלטרנטיבות - הייתם מעדיפים שממשלות העולם יערכו ביתר למגפה שלא תגיע לשיא עוצמתה, או מיליוני מקרי מוות שניתן היה למנוע רק כי אותן ממשלות חששו מביקורת אפשרית?

הדיון לגבי ניגודי אינטרסים צריך להמשך. נראה כי הדיון הוסת רחוק מידי לכיוון בו כל קשר עם התעשייה נחשב כניגוד אינטרסים של ממש, והפך את הנושא יותר לציד מכשפות מאשר אמצעי זהירות הגיוני. הדיון צריך לחזור למקום מאוזן יותר - כדי שהציבור יוכל להרוויח מהמומחים הטובים ביותר בתחומים החשובים.

קיימת בורות מדעית בקרב הציבור הרחב והבנה טובה יותר של תהליכי קבלת ההחלטות עשויה להוביל לאמון. אחת הבעיות העיקריות בתפיסת הציבור היא כי המושלם הוא אויבו של הטוב. נראה כי הציבור רוצה שלמות ואינו סובלני לטעויות. נקודה זו מובילה לתקיפה ועיכוב של תוצאות טובות מאוד, גם אם לא מושלמות, המיועדות להגן על הציבור.

קיימים בשוק היום לא מעט גורמים מסחריים, חלקם אידאולוגיים, חלקם רמאים וחלקם סתם משוגעים, המוכרים לציבור רפואה חסרת טעויות וחסרת תופעות לוואי. זו רפואה שאינה עובדת. לפחות לא מעבר לאפקט הפלצבו.

קל לבקר, אך קשה באמת לפתור בעיות מורכבות. אם אתם חושבים שתגובת ארגון הבריאות העולמי לא הייתה טובה מספיק, הציעו משהו טוב יותר, משהו שלא כולל את הבלתי אפשרי כמו קריאת עתידות.

מקורות

מאמר מאת סטיב נובלה בScience based Medicine

אתר החדשות  NatureNews

פורסם במקור ב"מדע וחיות אחרות"  - הבלוג של המחברת ב"תפוז בלוגים"

נגיף חצבת נגד סרטן - דינה וולודרסקי

שלב ראשון של מחקר קליני מראה כי נגיף חצבת מוחלש עשוי לשמש לטיפול בסרטן השחלות

סרטן השחלות גורם למותן של 16,0000 נשים בכל שנה בארה״ב לבדה. רוב הנשים מגלות כי לקו בסרטן השחלות רק כאשר הסרטן כבר התפשט בכל חלל הבטן. ב-65% מהנשים שנותחו וטופלו בכימותרפיה, הסרטן חוזר כך שאי אפשר לטפל בו ביעילות באמצעים הקיימים. תרופות כימותרפיות כגון דוקסורוביצין (doxorubicin) אמנם עשויות להשפיע לטובה על חלק קטן מהחולות, אן התגובה לתרופה זמנית בדרך כלל ותופעות הלוואי קשות מאוד (לא בכדי תרופת הדוקסורוביצין שצבעה אדום קיבלה את כינוי החיבה המפוקפק ״השטן האדום״).

צביעה מיוחדת של פיסת רקמה שנלקחה מגידול של סרטן שחלבה רירני
המקור:  Nephron, Wikimedia commons

סרטן השחלות תחום לרוב בגבולות חלל הבטן ולכן אפשר להשתמש באסטרטגיות של טיפול מקומי, ביניהן "וירותרפיה׳׳ - ריפוי בעזרת נגיפים.

היתרון שבשימוש בנגיפים הוא העובדה שנגיפים מסוימים חודרים לתא ומשעבדים אותו לצורך ההתרבות שלהם, כך שבסופו של דבר התא עצמו מושמד. אם הנגיף תוקף תאים סרטניים בלבד או הונדס כך שיתקוף תאים סרטניים, אפשר להשתמש בו להשמדתם.

ד״ר סטפן ראסל (Russell) ועמיתיו מהמרכז הרפואי מאיו (Mayo clinic) שבארה״ב חוקרים נגיפים שעשויים לשמש לטיפול נגד סרטן. ״הנגיף שאנו מעוניינים בו אמור להשמיד תאי סרטן באופן ספיציפי כמו שנגיף ה-HBV (הפטיטיס B) משמיד תאי כבד, נגיף ה-HIV תוקף את תאי ה-T ונגיף הפוליו הורג תאי עצב" מסביר ראסל.

במעבדתו של ראסל התגלה כי לנגיף חצבת מוחלש, המשמש לחיסון כנגד מחלת החצבת, יכולת מיוחדת להרוס תאי סרטן. נגיף החצבת המשמש לחיסון בודד כבר ב-1954 מגרונו של דיוויד אדמונסטון (Edmonston) שלקה במחלה. הנגיף הוחלש על-ידי כך שגודל בתאים שאינם תאי המטרה הרגילים שלו, ובמהלך הסתגלותו לתנאים החדשים צבר מוטציות שגרמו לו לאבד את היכולת לגרום למחלה באדם. נראה כי בו בזמן צבר מוטציות שהפכו אותו לאלים במיוחד בעבור תאים סרטניים. ככל הנראה הסיבה לעובדת היותו של הנגיף המוחלש קטלני בעבור תאי סרטן היא שהנגיף חודר לתאים דרך קולטן CD46, המתבטא ביתר בתאים של גידולים סרטניים רבים (הקולטן משמש את הגידול להגנה מפני המערכת החיסונית של הגוף, ואילו הנגיף המוחלש משתמש בקולטן זה על מנת לחדור לתא).

ראסל ועמיתיו היו מעוניינים להשתמש בנגיף החצבת המוחלש כ״שליח״ שיהרוג תאי סרטן. כדי שיוכלו לעקוב אחר התרבות הנגיף בתוך גוף החולה הם הינדסו את הנגיף כך שהחדירו לתוכו גן המקודד יצירת חלבון ה - carcinoembryonic antigen, או בקיצור CEA. חלבון ה-CEA הוא גליקופרוטאין המתבטא בעובר ואינו מיוצר לאחר הלידה. בנסיוב (סרום) של חולי סרטן המעי הגס, ולעתים אף סרטן הריאה וסרטן השד, אפשר למצוא רמות גבוהות של החלבון ולכן חלבון ה-CEA משמש בדרך כלל כסמן למעקב אחרי חולי סרטן המעי הגס (עקב טיפול יעיל, למשל, נצפה לירידה של סמן זה אצל חולה סרטן המעי הגס). 

במחקר הנוכחי החוקרים לא השתמשו ב-CEA בתפקידו המסורתי אלא החדירו את הגן בנגיף החצבת המוחלש כך שיקודד יצירת ה-CEA, וכך אפשר יהיה לעקוב אחר התרבות הנגיף: עם התרבות הנגיף תעלה רמת ה-CEA בדם המטופלת. כלומר במקרה זה חלבון ה-CEA הוא מדד להתפשטות הנגיף ולא להתפשטות הסרטן. התפשטות הסרטן, לעומת זאת, נמדדת בין היתר בעזרת סמן אחר המכונה CA125 (שרמתו בדם מעידה על מצב סרטן השחלות).

החוקרים בדקו את השימוש בנגיף המוחלש בתאים in vitro (כלומר תאים הגדלים בתרבית) ומצאו כי תאי סרטן שאותם מדביק הנגיף מייצרים חלבונים התורמים ליכולתם של תאים אלה להתאחות עם תאים שכנים שאינם מודבקים וליצור צברים העוברים בסופו של דבר תהליך של אפופטוזה - מוות תאי מתוכנן, דבר המונע מהתא הנגוע להפוך לגידול ממאיר. בהמשך ניסו החוקרים להשתמש בנגיף החצבת המוחלש כנגד לימפומה, מיאלומה, סרטן הלבלב, סרטן השחלות, גליומה ועוד בעכבריים. סרטן השחלות היה מהגידולים הראשונים שהתברר כי הוא מעוכב על-ידי נגיף החצבת. החוקרים גידלו תאים של סרטן השחלות בתוך חלל הבטן של עכברות, והראו כי עכברות שהוחדר להן נגיף החצבת המוחלש חיו זמן ארוך יותר מאלה שלא טופלו. חשוב לא פחות, לא נמצא נזק לרקמות הבריאות בעכברות.

בפברואר 2010 פרסמו החוקרים בכתב-העת Clinical Cancer Research את תוצאות השלב הראשון של ניסוי קליני בבני אדם, שבו טיפלו באמצעות הנגיף המהונדס ב-21 נשים הסובלות מסרטן שחלות חוזר, ושטופלו בעבר בכימותרפיה. מטרות הניסוי היו לקבוע את המינון המרבי על-ידי מעקב אחר הנגיף והתרבותו, מעקב אחרי התגובה החיסונית של החולה למתן הנגיף, וכמובן בדיקת השפעת הנגיף על הגידול. הנשים שנבחרו לניסוי היו בעלות ערכי CEA נמוכים מכדי שאפשר יהיה לייחס ערכים גבוהים של CEA באופן בלעדי להתפשטות הנגיף. הנשים קיבלו את הנגיף המהונדס בעירוי של תמיסה פיזיולוגית. מבחינת רעילות הטיפול הניסיוני, החוקרים דיווחו על תופעות לוואי של חום, עייפות וכאב בטן. בחולה אחת הופיע כאב מפרקים שחלף עקב טיפול בנוגדי דלקת. באשר לתגובה החיסונית לטיפול דיווחו החוקרים כי לא נמצאה עלייה ניכרת ברמות הנוגדנים לנגיף המהונדס וכן לחלבון CEA שמבטא הנגיף. נמצא שיעילות הטיפול החדש תלויה במינון שניתן, אך תוחלת חייהן של החולות שהשתתפו בניסוי היתה 12.5 חודשים בממוצע, ואילו בטיפולים המקובלים התוחלת הצפויה עמדה על שישה חודשים בלבד.

זהו המחקר הקליני הראשון שבו נבדק שימוש בנגיף חצבת מהונדס לטיפול בסרטן ותוצאותיו מבטיחות: תוחלת חייהן של החולות הוכפלה ומצבן היה יציב במשך כל זמן הטיפול. החוקרים מציינים כי כבר החלו לבדוק את השימוש בנגיף החצבת המוחלש אף לטיפול בסוגי סרטן אחרים כגון גליובלסטומה.

לקריאה נוספת

באתר הבית של המרכז הרפואי מאיו

על סרטן השחלות באתר האגודה למלחמה בסרטן

דינה וולודרסקי היא בעלת תואר מוסמך במדעי החיים ממכון ויצמן ותואר ראשון במדעי החיים מהאוניברסיטה העברית.

פורסם ב"גליליאו" 140, אפריל 2010

האם אפשר להסתתר בעדר? - לוטם אליהו

 אנחנו חיים בעדר אנושי, אך האם ניתן להסתתר בתוכו מפני מחלות מדבקות?

אדוארד ג`נר היה הראשון שהתחיל עם תורת החיסונים כפי שאנו מכירים אותם כיום, אך יש עדויות כבר מ-200 שנה לפני הספירה מהודו וסין כי המקומיים היו חושפים עצמם למחלות קלות בכדי להימנע מהמחלות הקשות יותר. בהמשך, לואי פסטר גילה את הבסיס הרפואי לחיסונים בהכרה שמחלות מגיעות מחיידקים ולא מהתנהגות בלתי רצויה כפי שטענה הכנסייה. הוא היה גם מי שפיתח חיסון לכלבת. ג`ון סאלק ואדוארד סייבן פיתחו את החיסון לפוליו (שיתוק ילדים), מוריס הילמן פיתח מעל 30 חיסונים שונים. כיום יש חיסונים לאבעבועות שחורות, חצבת, כלבת, פוליו, דיפתריה, כולרה, טיפוס, טטנוס, צהבת B, שחפת, דלקת קרום המוח,שעלת, חזרת, אדמת ועוד. מדובר במחלות שעיקר הנפגעים מהן הם ילדים. העובדה שאדם שגדל ב-30 השנים האחרונות כלל לא חושב על המחלות הללו רק מוכיחה עד כמה החיסונים יעילים.          

בעקבות מחקר בעייתי, שתוצאותיו הופרכו מאז ב-12 מחקרים גדולים ומבוקרים, הורים מודאגים החלו לקשור בין החיסון המשולש לאוטיזם. את הקשר שמצא המחקר הראשוני ניתן להסביר בכך שאוטיזם היא מחלה המראה סימנים ראשונים בתקופת הילדות המוקדמת, שהיא גם התקופה בה מקבלים חיסונים רבים. הסטטיסטיקה מחייבת שחלק מהילדים יאובחנו באוטיזם סמוך לקבלת חיסון (וגם אינטרסים אישיים שפורסמו מאז של מחבר המאמר המקורי). מה כן גורם לאוטיזם? עוד לא ממש יודעים אבל העדויות המצטברות במחקרים מצביעות על בעיה באופן בו תאי העצב מסתדרים במוח עוד בשלבי ההריון המוקדמים. אך הבהלה ההורית עשתה את שלה ומאז אותו מאמר קמה תנועה המתנגדת לחיסונים בכלל אשר הובילה לירידה במספר הילדים המקבלים חיסון. מספר מקרי המחלות הניתנות למניעה בחיסון בקרב ילדים נמצא בעלייה.    

המחשה גרפית של חסינות העדר
משמאל: המצב ההתחלתי של אוכלוסיה  שיש בה שני פרטים חולים ומדביקים.
מימין:  אותה אוכלוסיה לאחר התפרצות/אי התפרצות הממחלה.
מקור התמונה:  National Institute of Allergy and Infectious Diseases  -NIAID

  

מי שכותב על חיסונים ואוטיזם (גם אני) מקבל לא מעט תגובות עויינות - למה? הורים לילדים אוטיסטים עשויים להיות רגישים וכועסים ומתקשים לקבל דעות שונות משלהם, הרגשות האלה מובנים אך אינם צריכים להוות שיקול שווה לתוצאות המחקרים המדעיים. התנועה המתנגדת לחיסונים טוענת שאין איזון בדיווחים בתקשורת, אך למה שיהיה? האם בכל פעם שמדברים על אבולוציה צריך להביא ייצוג לבריאתנות? המדע כולו באותו צד. אין ויכוח מדעי כפי שהתנועה מנסה להציג בתקשורת. התנועה מתמקדת באנקדוטות, בסיפורים דרמטיים שנמכרים טוב בתקשורת. דוגמא טובה לכך הוא הסיפור של המעודדת היפיפיה דזירה גנינגס.  כעשרה ימים לאחר שקיבלה חיסון נגד שפעת החלה להראות סימנים של מחלת עצבים. התקשורת מיהרה לפרסם את הידיעה, אך את הדיווח שבסוף התגלה כי מדובר בתופעה פסיכוסומטית (כלומר הכל היה אצלה בראש והיא לא באמת היתה חולה) לא תמצאו. אז בגוגל מונצח הדיווח המוטה. אנחנו אוהבים סיפורים, ככה התפתחנו, זו אהבה טבעית, חשיבה ביקורתית מצריכה לימוד ומאמץ, אך היא זו שמובילה למסקנות הראויות.      

למה כל כך מציק לי שאנשים לא מתחסנים? הרי ניתן לחשוב שזו בעיה שלהם, אם תהיה התפרצות הם יחלו ולא אני. המציאות יותר מורכבת מזה. העניין הוא שאף חיסון אינו מושלם. אם ניקח לדוגמה את החיסון לחצבת (שהוא חלק מהחיסון המשולש), הוא יעיל רק ב90-97%. כלומר מתוך 100 אנשים שיקבלו את החיסון 3-10 בכל זאת לא יפתחו עמידות למחלה גם אם כל האוכלוסייה תחוסן.         

לכן כולנו נסמכים על חיסוניות העדר (סרטון חמוד להדגמה - באנגלית). חיסוניות עדר היא אפקט מרתק ואחד מעמודי התווך של מאמץ החיסון הציבורי. הרעיון הוא שאם מספיק אנשים באוכלוסיה מחוסנים למחלה מסויימת, אז אלו שכן רגישים למחלה, יתקלו בה לעיתים רחוקות, והמחלה תתקשה להתפשט. זה מוביל להורדת הסכנה בהדבקה לאוכלוסיה כולה ללא קשר לחיסוניות האישית. מי הם הרגישים? אותם 3-10% שהחיסון לא התפתח כראוי אצלם אבל גם מקבלי תרופות המדכאות את המערכת החיסונית עקב השתלות, מקבלי כימותרפיה נגד סרטן, מקבלי סטרואידים נגד אסתמה, צעירים מידי (מתחת שנה), בעלי אלרגיות למרכיבי החיסון ועוד. כולנו מכירים לפחות אחד כזה. עשיתי ספירה, ממה שאני יודעת בסביבה המיידית שלי, אנשים שאני רואה לפחות פעם בשבוע, יש ארבעה שעונים על ההגדרות האלה. בטח יש עוד שאני פשוט לא יודעת עליהם. אלה אנשים שסומכים על החיסון שלי.    

תודות לד"ר אנדרו וייקפילד (Wakefield), מחבר אותו מאמר מפורסם, פחד מהחיסון המשולש (MMR) כגורם לאוטיזם הוביל לירידה בכמות המתחסנים נגד חצבת, במיוחד באנגליה. החיסונים באנגליה ירדו עד כדי כך שבנקודה מסוימת 20% מהילדים היו חשופים לאפשרות להידבק בחצבת, חזרת ואדמת. ירידה משמעותית בקבלת החיסונים ניכרה בשנים 2000-2004, נתון שניתן לייחס לירידה בביטחון של הציבור בחיסון המשולש.

כתוצאה מכך החצבת פרחה: 

"(בתרגום חופשי) נראה כי המחלוקת השפיעה על קבלת החלטות הורית. שיעורי קבלת החיסון המשולש באנגליה צנחו מ-87.4% ב-2001 ל- 79.9% ב2004, האחוז הנמוך ביותר מאז תחילת מתן החיסונים ב-1991. הירידה משמעותיות עוד יותר לאור העובדה שקבלת חיסונים נפרדים היתה זמינה רק דרך הרפואה הפרטית בעלות של כ-200 פאונד... הניסוי של וייקפילד הופרך בצורה נרחבת  ושיעורי קבלת החיסון המשולש התאוששו. ב-2007 עמדו על 84.6%. בינתיים ההתרעות על חצבת ב-2007-2006 היו הגבוהות ביותר מזה עשור".       

צניחה בשיעורי החיסון קיימת בעיקר בקרב אוכלוסיות מבוססות המקובצות בבתי ספר אלטרנטיביים (הבעיה עם קבוצות דתיות קיימת כבר הרבה שנים). חיסוניות עדר והמודלים המנסים לחזות מהם שיעורי החיסון הנחוצים כדי להגן על אוכלוסיה, מבוססים על כך שהאנשים הלא מחוסנים מפוזרים באופן אקראי באוכלוסיה, ולא מקובצים בבתי ספר אלטרנטיביים. במחוז קוויבק בקנדה התפרצות כזו הובילה ל-94 מקרי חצבת למרות רמת חיסוניות גבוהה באוכלוסיה הכללית (95%).         

הגרף הבא מראה כיצד בתי הספר האלטרנטיביים סייעו בהגברת המגפה:

בסיכום המאמר נאמר: "הנחה חשובה של המודלים המתמטיים היא שהאנשים הלא מחוסנים מפוזרים באופן אקראי באוכלוסיhה. במציאות, הבלתי מחוסנים אינם מפוזרים באקראי. קבוצות דתיות המתנגדות לחיסונים הן לרוב אוכלוסיות מאוחדות מאוד. ההתפרצות שבמאמר נגעה בשני בתי ספר אלטרנטיבים בלתי קשורים בהם למדו ילדים שהוריהם התנגדו לחיסונים על בסיס פילוסופי, הראתה כי גם אנשים אלו מתקבצים.... התקדמות המחלה דרך מספר דורות של חולים מעלה את האפשרות כי שינויים קטנים בשיעור החיסון באוכלוסיה, או ברמת ההתקבצות של אנשים בלתי מחוסנים, מובילים להמשך הדבקה למרות שיעור חיסוניות של 95% באוכלוסיה".      

ההצלחה המסחררת של החיסונים הובילה לאמונה כי בגלל ההגנה של חיסוניות העדר, לפרטים יש כיום את האפשרות להימנע מהעלות והסיכון של חיסון מתוך מחשבה שיש להם את אותה ירידה ברמת הסיכון כאילו היו מחוסנים.         

גם אם נניח בצד את העובדה שיש אנשים שאין להם ברירה אלא להסתמך על חסינות העדר כקו ההגנה היחיד שלהם נגד המחלות. שכחו שיש סף שמתחתיו חיסוניות העדר קורסת, אל תתייחסו לעובדה שההחלטה האישית שלא להתחסן מונעת מאחרים את קו ההגנה היחיד העומד לרשותם. ולבסוף, התעלמו מהפן האתי של להרוויח מההקרבה של האחר תוך כדי שחיקת היעילות של חיסוניות העדר אותה מנצלים. האם השיטה של להתחבא בתוך חיסוניות העדר מספקת את אותה הגנה כמו להתחסן, מבלי לקחת את הסיכון הקטן שבחיסונים?       

חד משמעית, לא.       

דיווחים רבים של התפרצויות מרחבי העולם מתארות באופן עקבי מספר לא פרופורציונלי של הדבקות במהלך התפרצויות, של מחלות שיש להן חיסון, שהתרחשו בבלתי מחוסנים. למשל, למשל, באינדיאנה בשנת 2005 התפרצות של חצבת הדביקה 34 אנשים. ההתפרצות נבעה מבחורה בת 17 בלתי מחוסנת שנדבקה במחלה ברומניה. בהתפרצות זו 94% מהנדבקים היו בלתי מחוסנים. התרחיש חזר על עצמו במהלך התפרצות חצבת בקליפורניה בשנת 2008 כאשר 12 ילדים נדבקו. מקור ההדבקה היה ילד לא מחוסן שטייל באירופה, והדביק את אחיו, חמישה חברים ללימודים וארבעה ילדים במשרד רופא הילדים שלו. אף אחד מהילדים לא היה מחוסן, למרות ששלושה מהילדים שהיו במשרד הרופא היו צעירים מידי כדי לקבל את החיסון (בארץ החיסון ניתן מעל גיל שנה). אפילו לא ילד מחוסן אחד נדבק.                 

דיווחים מאין אלו מדגימים כמה מהר המחלה יכולה להתפשט וכמה בקלות הבלתי מחוסנים מושפעים ממנה.  הם גם מדגימים את יעילות חיסוניות העדר במניעת התפשטות המחלה, ובאופן דיי חד משמעי מציעים, שגם עם חיסוניות עדר תקינה, המחוסנים והבלתי מחוסנים אינם נמצאים באותן רמות של סיכון.      

בכמה גדול יותר הסיכון של הבלתי מחוסנים? 10%?, 50%? פי שניים? יש למספרים אלו חשיבות להורים שצריכים לקבל את ההחלטה וכן לרופאים השוקלים את יעילות החיסון כנגד הסיכון שהוא מביא. קבוצת חוקרים מקולורדו ניסתה לעזור לשים מספר על הגברת הסיכון. במהלך השנה האחרונה הם פרסמו שני מחקרים שכימתו את גודל הסיכון לילדים עקב סרוב לחיסונים.        

המאמר הראשון מצא שסרוב לחסן נגד שעלת העמידה ילדים בסיכון גדול פי 23 להידבק במחלה. זה סיכון גדול פי 23 לחלות במחלה שבמהלך השנים 2004-2000 , בארה"ב, הצריכה אשפוז של 62.8% מהמקרים מתחת לגיל שנה (בארץ החיסון ניתן בגיל חודשיים), 55.8%  חוו דום נשימה, 12.7% דלקת ריאות ומוות ב0.8% מהמקרים. המחקר השני שלהם התמקד באבעבועות רוח עקב סרוב לחיסון. כאן הם מצאו סיכון גדול פי 8.6 ללקות במחלה, שעד שחרור החיסון ב-1995 גרמה בארה"ב לשלושה מליון הדבקות, 10,000 אשפוזים, 4,000 מקרים של דלקת ריאות, 600 מקרים של דלקת קרום המוח ו-100 מקרי מוות מידי שנה.          

ממצאים אלו מחזקים את העובדה כי גם באוכלוסיה עם חיסוניות עדר תקינה, הבחירה להישאר לא מחוסן שמה את הילדים בסיכון גדול בהרבה מאשר של חבריהם המחוסנים. יש לזנוח את האשליה כי חיסוניות העדר מספקת הגנה כמו החיסון עצמו.       

בבהירות ובכנות.      

הבחירה לסרב לחיסון, "להתחבא בעדר", היא בחירה פעילה לקבל את הסיכון המוגדל בהרבה להדבקה, הסיבוכים שלה, העלויות הרפואיות הנלוות ואובדן שכר, האחריות על הפצת המחלה לאחרים במידה ותתרחש הדבקה, והבחירה לערער את חיסוניות העדר עליה כולנו נסמכים. בשאלה האם להתחסן או לא, לא קיימת האפשרות "לשבת על הגדר".         

הורים רוצים להיות מיודעים לחלוטין לגבי ההחלטות הרפואיות שהם מקבלים עבור ילדיהם, וזכותם המלאה שמורה איתם. במקרה זה אנו עושים עוול לציבור כאשר אנו נותנים לשיח הציבורי להיות נשלט על ידי הסיכונים שבחיסונים לעומת נושאים חשובים אחרים, כמו הסיכונים של לא להתחסן. מחקרים מאין אלו נחוצים ומבורכים ומספקים תובנות חשובות לאנשים הרוצים לקבל החלטות מודעות.          

ההיסטוריה נוטה לחזור על עצמה, אך האם אנחנו באמת רוצים להגיע למצב בו כל אותן מחלות ילדות נוראיות יחזרו להשתולל באוכלוסיה? באמת צריך לחכות שילדים יתחילו למות?       

מקורות:       

Science based medicine - one, two      

עוד מידע על חיסונים ניתן למצוא בדף המיוחד להורים שהקים בית החולים לילדים בפילדלפיה (אנגלית).

פורסם במקור ב"מדע וחיות אחרות" - הבלוג של המחברת ב"תפוז בלוגים"