יום רביעי, 10 בספטמבר 2003

שיא עולמי בחיים בטמפרטורה גבוהה - דינה צפרירי


התגלה ארכאון ששורד בטמפרטורה של 121 מעלות צלזיוס 


נשבר השיא הקודם! לא עוד חיים בטמפרטורה של 113 מעלות, אלא ב-121 מעלות. האלוף הקודם, הארכאון Pyrolobus fumarii, לא שרד שעה אחת של סטריליזציה בלחץ גבוה שמאפשר למים להגיע לטמפרטורה של 121 מעלות, ואילו האלוף החדש, החיידק שכונה, בהתחלה, כמה מפתיע, בשם זן 121, ואח"כ Geogemma barossii, לא רק שורד אלא מצליח להתחלק בטמפרטורה זו כל 25 שעות. הטמפרטורה בה משך הדור של הארכאון הוא הקצר ביותר - כלומר, קצב התחלקותו הגבוה ביותר - היא 106 מעלות.

החוקרים דרק לבלי (Lovley) וקזם קשפי (Kashefi) מהאוניברסיטה של מסצ׳וסטס, שבודדו את הארכאון העמיד מפתח יציאת הזרם החם של ״מעשנה שחורה׳׳ שבקרקעית הצפון-מזרחית של האוקיינוס השקט, מקווים שהתגלית תעזור לקבוע היכן ומתי החלו החיים על פני כדור-הארץ הלוהט, כמה עמוק מתחת לפני האדמה יכולים יצורים לשרוד ומה הסיכוי למצוא יצורים חיים בסביבה חמה מחוץ לכדור הארץ.

Geogemma barossii
microbewiki


לאור הנתונים הגיאולוגיים הניחו החוקרים שנשימת החיידק נעשית על-ידי חיזור (העברת אלקטרון של תחמוצת ברזל +++Fe והפיכתו ל- ++Fe תוך כדי יצירת המחצב מגנטיט). ואכן הארכאון בודד במצע גידול נוזלי בתנאי חוסר חמצן (תנאים אנאירובים), כשיחס החנקן לפחמן דו-חמצני הוא 20:80, בטמפרטורה של 100 מעלות, כשתורם האלקטרונים הוא חומצה פורמית ומקבל האלקטרונים הוא תחמוצת הברזל.

מדובר בארכאון כדורי - כך קבעו החוקרים על-פי אופי הדופן שלו ואנליזה של רצף ה-DNA האחראי על יצירת מרכיבי הריבוזומים שלו.

לא ברור עדיין מה מאפשר לארכאון לשרוד בטמפרטורה כל כך גבוהה. הגורם המגביל הוא בדרך-כלל חלבון מפתח החיוני לחייו. החלבונים נוטים לעבור שינויים מבניים בטמפרטורה גבוהה ובארכאון זה מקווים להיעזר כדי ללמוד על מנגנון העמידות. 


Pyrolobus fumarii 
microbewiki


פורסם בגליליאו 61, ספטמבר 2003

יום חמישי, 4 בספטמבר 2003

חברתיות והצטננות - מרים דישון-ברקוביץ

 

אנשים חברותיים עמידים יותר בפני מחלה - כך עולה ממחקר המתפרסם בגיליון ספטמבר של כתב העת Psichological Science על ידי שלדון כהן ועמיתיו. במחקר השתתפו 334 מתנדבים (175 נשים ו-159 גברים) בגילאי 18- 54 אשר קיבלו כל אחד 800 דולר עבור השתתפותם במחקר. מדוע ניתן הסכום הגבוה? מאחר שהמשתתפים הסכימו להיחשף לנגיף נפוץ הגורם להצטננות (נגיף מקבוצת rhinovirus) ולהימצא במעקב כדי לוודא אם אמנם נדבקו במחלה.

בשלב הראשון עברו כל המשתתפים בדיקות רפואיות כדי לוודא שהם בריאים, ונבדקה רמת הנוגדנים הקיימת בגופם לנגיף. כמו כן מילאו המשתתפים שאלון פסיכולוגי הבודק את מידת החברותיות שלהם. שבועיים לפני תחילת המחקר נמדדה רמת הקשרים החברתיים שלהם בפועל על ידי ראיונות טלפוניים, בהם התבקשו לדווח בכל ערב עם כמה אנשים נפגשו במהלך היום ומה היה משך המפגש. בשאלון אחר התבקשו לדווח עם כמה אנשים שוחחו במהלך היום בטלפון ומה היה אורך כל שיחה.

בשלב השני של המחקר הודבקו המתנדבים בנגיף ההצטננות על ידי החדרתו לאפם. בכל יום לאחר ההדבקה עקבו החוקרים אחר המשתתפים כדי לראות מי מהם לקה בהצטננות.



Mike McBey, Flicker


הקריטריונים להידבקות היו דיווח עצמי על סימפטומים (כגון, התעטשות, שעול, נזלת וכדומה), ומדידת כמות ההפרשות מן האף.

מן המחקר עולה כי ככל שאנשים חברותיים יותר, כך הם עמידים יותר בפני הידבקות בהצטננות! תוצאה זו התקבלה גם כאשר משתנים אחרים נלקחו בחשבון, כמו למשל רמת הנוגדנים שהיו קיימים בגוף כנגד הנגיף - כלומר, מידת
החיסון בפני הנגיף.

ביקורת זו שוללת הסבר חלופי, לפיו אנשים חברותיים באים יותר במגע עם הזולת, וכך גדל הסיכוי שבעבר כבר נדבקו בזן זה של הנגיף ופיתחו נוגדנים.

מהו ההסבר לכך שאנשים חברותיים יותר עמידים יותר בפני הידבקות בהצטננות?

החוקרים מציעים כי ייתכן שחברותיות היא תכונה הנקבעת על ידי גן או קבוצת גנים שאחראים גם על יכולת הגוף להתנגד למחלות. טיעון זה נסמך באופן לוגי על ממצא נוסף המקשר בין תכונות אישיות לבין בריאות, והוא שלקרובים מדרגה ראשונה ושנייה של ילדים ביישניים במיוחד יש נטייה רבה יותר לחלות בקדחת השחת (hay fever). מטרתם הבאה של החוקרים היא לבדוק אם חברותיות מגינה גם בפני מחלות נוספות. 


פורסם ב"גליליאו" 61, ספטמבר 2003

יום רביעי, 11 ביוני 2003

SARS - מגפה במאה העשרים ואחת - דינה צפרירי

 

ה-SARS, ר"ת של "Severe Acute Respiratory Syndrom", תסמונת של פגיעה חריפה בדרכי הנשימה - מגפה, בלי מרכאות. הנתונים משתנים מידי יום ביומו ורוב השידורים בעולם, מאז פרוץ המגפה, מתחילים במניין  החולים והמתים. 

נכון ל-25 באפריל, הסתבר שאחוז התמותה גבוה בהרבה מזה שצוטט עד אז על-ידי ארגון הבריאות העולמי. התופעה של הערכות ראשוניות נמוכות מוכרת לאפידמיולוגים בכל התפרצות חדשה של מגפה, והיא נובעת מהעובדה שבתחילת ההתפרצות יש חולים שעדיין לא החלימו, אך גם לא מתו מהמחלה. בשלבים הראשונים מהווה אוכלוסייה זו אחוז די ניכר מהמדגם וככל שחולף הזמן אחוז אי-הוודאות יורד ומקבלים את אחוז התמותה המשקף את המחלה הספציפית. כך עלה אחוז התמותה המחושב מ-4% ל-10% וייתכן שאף למעלה מזה. 

בעייה נוספת שהקשתה ועדיין מקשה על הדיוק בהערכות היא ההסתרה וחוסר שיתוף הפעולה מצד שלטונות סין, שם פרצה המגפה. הסתבר שהמגפה פרצה בסין בנובמבר 2002, אך לא נודעה בציבור עד לחודש מרץ 2003. מסין התפשטה המחלה בעיקר להונג-קונג ולסינגפור. לאחר תוכחה רצינית וגורפת של מוסדות הבריאות בעולם, הועילו שלטונות סין לפוגג את מסך העשן, ולשתף את מרכזי הבריאות העולמיים, אבל עדיין יותר בנתונים שקשורים לבייג׳ין ולשנחאי ופחות בכאלה שקשורים במחוזות המרוחקים. 

היום כמעט ברור שמקור הנגיף הוא במחוז גואנגדונג (Guangdong), הנמצא בדרום סין, שם מגדלים בצפיפות איומה כמעט כל בעל- חיים שאפשר להעלות על הדעת, למאכל. הנחה מקובלת היא שהראשון שנדבק בנגיף וחלה עסק בגידול חולדות למאכל.

אך בכל זאת למה, למרות המספרים הנמוכים לכאורה, SARS נחשבת למגפה! אשם בזה הכפר הגלובלי הקטן בו אנו חיים. על כל מקרה חשוד, כמעט בכל פינה בעולם, מדווחים מייד בכל אמצעי התקשורת ומוסדות הבריאות ערוכים ומאורגנים לבודד את החשודים בנשיאת הנגיף, ולשמור אותם בהסגר עד לבירור הסופי. 

מאוד ייתכן שלו שלטונות סין היו מתריעים בזמן, היתה נמנעת ההתפשטות. נוסף על הניטור ועל ההיערכות המהירה למניעת ההתפשטות, התגייסו מעבדות בכל העולם, בשיתוף פעולה יוצא דופן, והצליחו, במהירות מרבית, לבודד את הנגיף, לזהות אותו וללמוד את רצף הבסיסים בחומר הגנטי שלו.

הנגיף זוהה כנגיף הקורונה (coronavirus; קורונה מלשון כתר), על שום חלבונים מיוחדים, כעין ״קוצים׳׳, המכונים ״חלבוני הדורבף שיוצרים מבנה של כעין הילה. נגיף זה שייך למשפחה של נגיפים הגורמים להתקררויות, שהחומר התורשתי שלהם הוא RNA. הנגיף שבודד וכונה נגיף הסארס, כשם המחלה, פוגע בדרכי הנשימה ויכול לגרום לדלקת ריאות חריפה המסתיימת במוות.


נגיף ה-SARS במיקרוסקופ אלקטרונים
 CDC/C.S. Goldsmith


זכות ראשונים בפענוח הרצף ניתנת למעבדה במרכז למדעי הגנום על שם מיכאל סמית׳ של אגף הסרטן בוונקובר, קנדה. בארבע לפנות בוקר ב-12 לאפריל, סיימו המדענים במרכז את טיוטת הגנום של הנגיף. מהרגע שקיבלו החוקרים ננוגרם אחד של חומר תורשתי נגיפי מנוקה מהמעבדה הלאומית למיקרוביולוגיה בוויניפג, התגייסו ועבדו מסביב לשעון במשך שישה ימים עד להשלמת הרצף. עד ההתפרצות הזאת, המחלות שנגרמו באדם בעטיים של נגיפים ממשפחה זו היו קלות בהשוואה לחריפותן של המחלות שגרמו אותם נגיפים בציפורים ובבעלי-חיים אחרים. אי-לכך הסברה היא שמוטציה, או סדרת מוטציות, הן שאפשרו לנגיף לעבור מבעל-החיים המשמש כפונדקאי אל האדם. סברה אחרת היא שהתרחשה הכלאה בין נגיף שמקורו בבעל-חיים לנגיף שתוקף בני- אדם, ותוצר ההכלאה הוא נגיף אלים התוקף בני-אדם. תהליך כזה יכול לקרות כשבני-אדם עובדים בקירבה מתמדת עם בעלי-חיים, כמו שקורה בחבל גואנגדונג.

חלק מהרצפים בסארס דומים לרצפים בנגיפי קורונה שתוקפים בקר ועכברים ולרצפים בנגיפים שתוקפים עופות; עם זאת נמצאו בסארס רצפים ייחודיים שלא ברור מה מקורם.

בהשוואת רצפיהם של נגיפי סארס שהתקבלו ממקורות שונים וממעבדות שונות נמצא שהרצפים נבדלים זה מזה בכ-15 נוקלאוטידים מתוך 30,000 הנוקלאוטידים שמהווים את הנגיף. הבדלים אלה יכולים לנבוע מטעויות בקביעת הרצף, אולם הסתבר שכל ההבדלים מתמקדים בגן אחד בעוד בתריסר הגנים האחרים יש זהות מוחלטת.

המדענים משערים שהשינויים ברצף יכולים להיות אחראים לשינויים בתסמינים שנצפו בקבוצות שונות של חולים ובדרכי הפצת הנגיף. קבוצת החולים משכונה אחת בהונג קונג, שכונה הקרויה ״גינות אמוי״ וכוללת בסך הכל מספר בתים, לקתה בצורה החריפה ביותר של המחלה, שכוללת בנוסף לתסמינים חריפים יותר בריאות, גם שלשולים. קבוצת חולים זו גם מגיבה פחות טוב לקוקטייל התרופות האנטי-נגיפי וצורת ההדבקה על-פי המשוער היתה באמצעות הביוב.

מניסיון בחקר נגיפי הקורונה בבעלי-חיים הסתבר שמוטציות בחלבוני הדורבן גורמות לשינויים בסוג הרקמה אותה תוקף הנגיף. נגיף קורונה של מעי הבקר עבר מספר שינויים רצף והחל לגרום לדלקת ריאות חריפה בבקר. בשנות השמונים נגיף הקורונה ממעי החזיר עבר מוטציה בחלבון הדורבן והחל לגרום לזיהומים במערכת הנשימה. לעומת זאת, במוטציה מכוונת שנעשתה בחלבון הדורבן של נגיף קורונה שגרם לדלקת קלה בדרכי הנשימה, הצליחו חוקרים במרכז הלאומי לביוטכנולוגיה בספרד להפוך לנגיף מאוד אלים שגרם לזיהומים במעיים והתרבה הרבה יותר מהר מהנגיף המקורי. שינוי כזה משערים קרה בנגיף שהופיע בגינות אמוי בהונג-קונג.

עם פיענוח הרצף ניתן לייצר את חלבוני הנגיף במעבדה, להזריק אותם לבעלי-חיים ולבני אדם ולהפיק נוגדנים כדי להכין חיסון. ידיעת הרצף מאפשרת גם בדיקה מהירה וודאית של הימצאות הנגיף במערכת הנשימה באמצעות בדיקת PCR - polymerase chain reaction.

כדי לקבוע בוודאות שנגיף הסארס הוא גורם המחלה, יש לוודא ארבעה תנאים, ״הפוסטולטים של קוך״ (אותם קבע רוברט קוך, מאבות הבקטריולוגיה) — זיהוי הגורם הוא רק הראשון בהם. יש לבודד את גורם המחלה, במקרה זה את נגיף הסארס, לגדל אותו בתרבית נקייה בתנאי מעבדה, להדביק בעל-חיים בנגיף ולקבל אותה מחלה, ושוב לבודד את גורם המחלה ולבדוק שזה אכן אותו גורם בו הודבק בעל החיים. כרגע, עוד אין תאי רקמה מתאימים על מנת לגדל את הסארס בתנאי מעבדה ובנוסף, לא ידוע בעל־חיים מאכסן בו הוא יכול לגדול ולגרום לאותה מחלה. מעריכים שבשיתוף פעולה עולמי יידרשו עד שלוש שנים, כדי לענות על השאלות ולהכין חיסון מתאים.

בינתיים מקפידים לצמצם את ההתפשטות על-ידי ניטור ובידוד החולים. מאחר שהמחלה מלווה בחום גבוה יחסית, אחת השיטות לאתר חולים היא מדידת חומם של הנוסעים המגיעים מאזורים נגועים. ביפן ובסינגפור משתמשים בדימות בעזרת סורק אינפרה-אדום כדי לבדוק את חומם של הנוסעים. כל מי שחומו גבוה מ-38 מעלות צלסיוס פניו מופיעים אדומים על המסך. גם בהונג-קונג אמורים המכשירים להיכנס לשימוש בקרוב. הבעיה היא שנושא נגיפים יכול להפיצם לא רק בשלב שחומו גבוה.

ובחזרה לכפר הגלובלי. אחוזי התמותה בסארס הם אותם אחוזי תמותה שנמדדו במגפת השפעת שהפילה עשרות מיליונים חללים (!) בשנת 1918. נגיף הסארס לא פחות אלים מאותו נגיף שפעת. ובשלב זה לא נותר אלא לקוות כי הודות לאמצעי התקשורת ולשיתוף פעולה כלל עולמי מיידי יפיל נגיף הרבה פחות חללים.


פורסם ב"גליליאו" גיליון 57 מאי 2003.

יום רביעי, 4 ביוני 2003

אבות ה-AIDS - דינה צפרירי

 

מהו מקורו האמיתי של נגיף האיידס? 


מרשם ליצירת ה-HIV, נגיף האיידס: האכל שימפנזה בשני סוגי קופים, המתן מספר שנים ואכול את השימפנזה... עד עתה היה ברור שמקור ה-HIV הוא בנגיף הכשל החיסוני של הסימיאן, SIV, שמקורו כשימפנזה אבל מקור הנגיף של השימפנזה נותר בגדר חידה.

מאחר ששימפנזים צדים וניזונים מקופים קטנים, נעשה מחקר מקיף של קביעת רצף בזנים שונים של הנגיף S1V, זנים שמקורם בקופים שונים. והנה, לאחרונה אופיינו שני זני נגיף חדשים, שמקורם בשני מיני קופים קטנים, ובשניהם נמצאה התאמה חלקית לרצף ה-SIV שבשימפנזה. האחד הוא נגיף שמקורו בקוף מנגאבי אדום-כיפה, והשני מקורו בקוף גונון לבן־אף. 

הפתרון הסביר ביותר, לדבריו של פול שארפ (Sharp) מאוניברסיטת נוטינגהם בבריטניה, הוא שהשימפנזים ניזונו משני קופים אלה והנגיפים שחדרו לתאי השימפנזה עברו תהליכי שיחלוף גנטי (רקומבינציה). בעקבות תהליך השיחלוף נוצר נגיף כל חדש, והוא מקור נגיף האיידס.

לדעת שארפ, זיהוי מקורו של נגיף הכלאיים בשימפנזים מלמד שבטבע יש קפיצות של נגיפים ממין אחד לאחר. כמו כן מאחר ששימפנזים עדיין ניזונים מקופים קטנים, יש לעקוב ולבדוק אם נגיף שעבר שינוי בשימפנזה במעבר ממינים אחרים של קופים מועד להיות אלים יותר ומתאים יותר לעבור הסתגלות לאדם.  


הדבקה בנגיפי HIV
איור: Victor Padilla-Sanchez, PhD - Wikimedia commons

פורסם בגליליאו 59, יולי 2003



יום חמישי, 17 באפריל 2003

נקמתו של מונטזומה - הסוף? - יבשם עזגד

 

נשיקת המוות של האמבה


מיליוני בני אדם נדבקים מדי שנה, ואלפים מהם מתים, ממחלות מעיים הנגרמות על ידי אמבות, שהן מיקרואורגניזמים חד- תאיים טפיליים. מחלות הנגרמות על ידי אמבות מתחוללות ותוקפות בעיקר אוכלוסיות המתגוררות בארצות שרמת הסניטציה בהן גרועה, כך שמי-השתייה מזוהמים בביוב. עד כה כמעט שלא פותחו דרכים חדשות להילחם במחלות אלה, וזאת, בין היתר מכיוון שמספרן של קבוצות המחקר החוקרות את המחלות האלה קטן יחסית. העובדה שהאוכלוסייה הנפגעת מסוג זה של מחלות היא, בדרך כלל, נחשלת וענייה מצמצמת את התמריץ הכלכלי לחברות התרופות הגדולות. עם זאת, מנגנוני ההישרדות והאלימות שפיתחו האמבות במהלך האבולוציה מהווים תעלומה ונושאי מחקר המרתקים מדענים ממקומות שונים בעולם, לרבות מכון ויצמן למדע.

סיפורו של מחקר כזה המתנהל במכון וייצמן מתחיל בשנות השמונים הראשונות, כאשר פרופ׳ קרלוס גיטלר ופרופ׳ דוד מירלמן מהמחלקה לחקר ממברנות וביופיסיקה (כיום המחלקה לכימיה ביולוגית), קיבלו מענק מחקר משותף מקרן רוקפלר כדי לחקור את האמבות הגורמות למחלת הדיזנטריה. פרופ׳ מירלמן התמקד בחקר החלבונים (לקטינים) המאפשרים לאמבה להיצמד לתאי האדם, ואילו פרופ׳ גיטלר גילה שלאמבות יש חלבון קטן מיוחד - שלאחר שהן נצמדות לתאי האדם, הן "מזריקות״ אותו לקרומיהם, דבר שגורם למותם. תופעה זו כונתה ״נשיקת המוות של האמבה״. הרג אלים זה של תאים, והפלישה לתוך רירית המעי, גורם למחלת הדיזנטריה שכונתה על ידי הספרדים, שכבשו את מקסיקו במאה ה-16, ״נקמת מונטזומה״.

פרופ' גיטלר, שעלה לישראל ממקסיקו, ראה במו עיניו את הסבל הרב שנגרם לבני אדם רבים במקסיקו החולים במחלות מעיים הנגרמות על ידי אמבות. הוא קרא לחלבון המיוחד שגילה בשם ״אמבפור" וקיווה שבאמצעות נוגדנים שיפותחו נגד החלבון הזה אפשר יהיה לבלום את נזקן של האמבות. אלא שאז התברר שהנוגדנים אינם יכולים להגיע אל האמבפור ולבלום אותו, מכיוון שהאמבות מצמידות את הקרום שלהן לקרומיהם של תאי המטרה, כך שהאמבפור עובר מהן ישירות אל תא המטרה, כשהוא מוסתר בין שני הקרומים והנוגדנים אינם יכולים להגיע אליו.

כעבור כ-15 שנה החלו גם פרופ׳ מירלמן, וחברות קבוצת המחקר שלו רבקה ברכה ויעל נוחמוביץ, לחקור את האמבפור במטרה להוכיח את תפקידו בהתפתחות המחלה. לשם כך, הם הפעילו נגד החלבון הקטלני טכניקה מיוחדת של הנדסה גנטית, המבוססת על בלימת תהליך השיעתוק של גנים. כידוע, תהליך ייצורו של חלבון מתחיל כאשר הגן המקודד את המידע הדרוש לבנייתו נפתח ומול הגדיל נושא המידע שלו נוצרת מולקולה חד-גדילית של RNA-שליח. ה-RNA-שליח יוצא מהגרעין אל חלל התא, שם הוא מגיע לריבוזום, המתרגם את המידע הכלול בו ומייצר על פיו חלבון - ובמקרה זה, החלבון אמבפור, שמאפשר לאמבות לקטול תאי מטרה.

 פרופ׳ מירלמן וחברי קבוצת המחקר שלו בידדו את הגן המקודד לאמבפור, וחזרו והחדירו עותק שלו למטען הגנטי של האמבה, כשסדר הנוקליאוטידים שלו הפוך (״אנטי סנס״), כלומר, כש״זנבו״ מופנה ״קדימה״ והוא מהווה תמונת ראי מושלמת של הגן המקורי המקודד את המידע לבניית האמבפור. כך, למעשה, נוצרה אמבה טרנסגנית הנושאת הן את הגן המקורי לאמבפור והן את הגן ההפוך. כאשר הגן לאמבפור מתחיל להתבטא, עושה זאת גם הגן ההפוך. כך, בד בבד עם יצירת RNA-שליח שאמור לגרום לייצור החלבון הקטלני, מיוצרת גם מולקולת RNA-שליח הפוכה. שתי המולקולות האלה, המתאימות בהיפוך מדויק זו לזו, נצמדות זו לזו בדומה לשני חלקיו של רוכסן. כתוצאה מכך שתיהן נעשות לא זמינות ל״תרגום״ וליצירת חלבון האמבפור. כך הצליחו המדענים לעכב בכ-60% את ייצורו של החלבון הקטלני באמבות הטרנסגניות.


פרופ' מירלמן  וקבוצת המחקר שלו


האמבות ש״הונדסו״ בדרך זו היו הרבה פחות אלימות מהאמבות המקוריות, אך המדענים לא הסתפקו בתוצאה זו. ואכן, במחקר המשך הם הצליחו לגרום להשתקתו המוחלטת של הגן המקודד את החלבון הקטלני (כלומר, למניעת התבטאותו). תופעת ההשתקה המוחלטת של הגן התחוללה כאשר המדענים החדירו לאמבה עותק של המקטע המאתחל (פרומוטור) בלבד של הגן לאמבפור. פרופ׳ מירלמן אומר שהימצאות עותקים נוספים של המקטע המאתחל של הגן גרמה לתהליך אנזימטי של שינוי כימי, הוספת קבוצות מתיליות. בצמחים ובתאים אחרים תהליך מתילציה כזה גורם להשתקה של גנים, אבל זו הפעם הראשונה שתופעה כזאת נצפתה באמבות.

עכשיו מתכננים החוקרים לנסות ולהשתמש באמבות ה״מושתקות״ כבאמצעי לחיסון כנגד אמבות אלימות. כידוע, כדי לחסן את הגוף כנגד מחלה נגיפית כלשהי, אפשר להשתמש בנגיפים מומתים, או מוחלשים. כאשר מחדירים נגיפים כאלה לגוף, הם אינם יכולים לגרום מחלה, אבל מרכיבי המערכת החיסונית לומדים את מאפייניהם וכך, כאשר חודרים לגוף נגיפים אלימים, המערכת החיסונית כבר מוכנה לקראתם ומסוגלת לבלום את התפשטותם בגוף. בדרכים דומות מפתחים המדענים גם תרכיבי חיסון כנגד מחלות הנגרמות על ידי חיידקים. אבל עד כה, לא נעשה שימוש בטכניקה הזאת כדי לחסן כנגד מחלות הנגרמות על ידי אמבות. האמבות המוחלשות שפיתח פרופ׳ מירלמן, שאינן מסוגלות לייצר את החלבון הקטלני אמבפור, עשויות להוות את הבסיס לחיסון הראשון מסוג זה. אם יצליחו המדענים במשימה זו, יסייע הדבר למיליוני בני אדם הסובלים ממחלות שנגרמות על ידי אמבות.


פורסם ב"גליליאו" 56, אפריל 2003


יום שני, 24 במרץ 2003

עכברים תפסו מחלת-ים - דינה צפרירי

 


בסוף 2002 הובאה ספינת הטיולים דיסני מג׳יק לניקיון יסודי אחרי שחלו בה 275 נוסעים במחלת ים, הקאות ושלשולים. הספינה הפליגה מחדש לשיט בן שבוע וכבר למחרת הפכה לבית חולים צף כשל־104 הנוסעים שחלו נוספו 19 חברי הצוות שלקו אף הם במחלת המעיים.

במרכז למניעה ובקרה של מחלות זוהה נגיף שהשבית את הנופש הנכסף לנוסעים כה רבים, והתברר כי הוא נמנה עם קבוצת נגיפי הנורווק (Norwalk), שקרויים כך על שם בית הספר באוהיו בו פרצה מגיפה. נגיפים אלה מהווים את המקור הנפוץ ביותר של זיהומים במזון וגורמים לכ-23 מיליון איש לחלות בשנה, מהם מתים בארה״ב כ-300 בני אדם.


מבנה תלת-מימדי של נגיף נורווק (נורו) 
CDC/ Jessica A. Allen


לא הרבה ידוע על נגיף זה, אך לאחרונה זוהה בעכברים - על-ידי צוות מבית ספר לרפואה באוניברסיטת וושינגטון שבסנט-לואיס (במדינת מיסורי) בראשות הרברט וירג׳ין (Virgin) - נגיף הנמנה עם אותה משפחה. גילוי הווירוס 1-murine norovirus 1) MNV) עורר התרגשות גדולה מאחר שדרכו מקווים ללמוד על בני דודיו, נגיפי האדם. הנגיף העכברי התגלה בזן של עכברים חסרי מערכת חיסון וכל העכברים שנדבקו מתו.

כדי לבדוק אילו מרכיבים של המערכת החיסונית דרושים כדי להילחם בנגיף, הינדסו המדענים שני סוגי עכברים. עם הסוג האחד נמנו אלה שהכילו תאי-T ותאי-B מפרישי נוגדנים. מרכיבים אלה מזהים את החלבונים הפולשים ויוצרים נגדם תגובה ייחודית, מספר ימים לאחר ההדבקה; זוהי המערכת ההסתגלותית (adaptive). עם הסוג השני נמנו אלה שהכילו רק את מרכיבי מערכת החיסון שאינם ייחודיים, אלה התוקפים מייד עם ההדבקה את התאים הפגועים והורגים אותם בכוחות עצמם, או על-ידי כך שהם גורמים לתאים להפריש חומרים אנטי-נגיפיים, כמו אינטרפרון; זוהי המערכת המולדת (innate).

הסתבר שרק עכברים מהסוג השני - בעלי המערכת המולדת — נשארו בחיים ואילו עכברים בעלי המערכת ההסתגלותית שחסרו את המערכת המולדת, כמו גם עכברים נעדרי שתי המערכות, חלו ומתו. עובדה זו הפתיעה את המדענים, מכיוון שנגיף ההרפס ורוב הנגיפים המוכרים האחרים הורגים עכברים חסרי מערכת הסתגלותית. לעומת זאת התברר מדוע בני אדם אינם מתחסנים מפני הנגיף. את הנגיף שבודד מאדם אי-אפשר לגדל בחיות מעבדה ולצורכי מחקר משתמשים במתנדבים.

גם בשנת 2003 ממשיך הנגיף לתקוף טיולי שייט, למרות חיטוי הספינות. 


פורסם ב"גליליאו" 55, מרץ 2003


יום רביעי, 12 במרץ 2003

נוגדנים למחלת הפרה המשוגעת? - דינה צפרירי

 

פריונים (prions) הם חלבונים שנמצאים במוח ושעלולים להופיע — או להפוך - בצורה פגומה הגורמת יצירת תצמיד של חלבונים פגועים, וכך הופכים להיות גורמי מחלות קטלניות שהורסות את המוח. הם גם גורמי מחלה מדבקים - כשחלבון פגוע ״פוגש״ חלבון תקין הוא משנה את מבנהו למבנה המסוכן (וראו: גביזון וטרבולוס - ״חידת הפריונים״; מרית סלוין - ״הפריונים המתעתעים״; אביב שחק - ״מי משוגע?״).

אחת ממחלות הפריונים המפורסמות היא מחלת הפרה המשוגעת שפוגעת בבקר. אך הצורה הנפוצה ביותר בבעלי חיים היא ״גרד הכבשים״, סקרפי (scrapie), שפוגעת במוחות כבשים ועיזים וגורמת חוסר קואורדינציה עד כדי חוסר יכולת לעמוד. היא גם גורמת גירוד עז, עד כדי מריטת הצמר ומכאן שמה (to scrape off). עדויות מצביעות על כי אדם יכול להידבק על-ידי אכילת מוחות בקר וצאן נגועים.

כבשה עם סקרפי
תמונה - USDA

מחלת הפריונים קורו היתה מוכרת בשבטים קניבליים בפפואה-ניו-גיני, שנהגו לאות כבוד לאכול את מוח האדם המת. עם הפסקת המנהג נעלמה המחלה. כיום מוכרת - ומעוררת פחד - מחלת קרויצפלד-יעקוב (Creutzfeldt-Jakob), שבכ-15% מן המקרים היא תורשתית. למחלות הפריונים אין תרופה.

העניין עלה לאחרונה לכותרות בשל ניסוי מוצלח שנעשה בעכברים חולים בסקרפי. לעכברים הוזרקו נוגדנים שנקשרים בזיקה גבוהה לחלבונים התקינים ומונעים מהם להפוך לצורה שמחוללת את הנזק. העכברים היו חולים במשך שלושים יום לפני ההזרקה, כאשר עוד לא הופיעו סממנים של המחלה, אבל בשעה שהפריונים כבר הדביקו בפראות את המולקולות התקינות. עכברים אלה נשארו בריאים לפחות שנתיים לעומת עכברי הביקורת שלהם לא הוזרקו הנוגדנים, שמתו אחרי שבעה חודשים.

זהו למעשה הטיפול הראשון שהראה תוצאת מבטיחות בבעלי-חיים, ולדברי החוקר סיימון הוק (Hawke) מהקולג׳ המלכותי בלונדון, זוהי קפיצה אדירה בכל הנוגע לטיפולים במחלות הנגרמות על-ידי פריונים. לפני שאפשר יהיה לעבור לטיפול בבני-אדם, יש ״להאניש״ את הנוגדנים העכבריים כך שלא יידחו על-ידי גוף האדם. הוק מקווה שניסויים אלה יעודדו מחדש את הניסיונות לטפל בעזרת נוגדנים במחלת אלצהיימר, שנובעת אף היא מחלבונים פגומים במוח, ניסיונות שלא עלו יפה מכיוון שגרמו לדלקות במוח. 


פורסם ב"גליליאו" 55, מרץ 2003