חיידקים עתיקים - רוני ליפשיץ

ייתכן שחיידקים אשר קפאו לפני 3,500 ו-7,100 שנה בצפון הארקטי של קנדה הם המפתח להבנת יכולתם של חיידקים לרכוש עמידות לאנטיביוטיקה. השימוש הנרחב באנטיביוטיקה הוא אחד הגורמים העיקריים האחראים לירידה בתמותת התינוקות ולעלייה הניכרת בתוחלת החיים בעולם במאה העשרים. אך מזה מספר שנים, יורדת יעילותן של התרופות האנטיביוטיות. מחלות אחדות, שנראה היה שחוסלו כליל, חוזרות לאיים על שלום הציבור, ודווקא בעולם המערבי. הבולטת בהן היא אולי השחפת, אשר זנים שלה העמידים למספר אנטיביוטיקות שונות זוהו בניו-יורק ובערים גדולות נוספות.

נוף קרח באיי אלסמאר
Joe MacGregor / NASA

רוג'ר לאווסקה (Lavasque) ועמיתיו באוניברסיטת לבל שבחבל קוויבק בקנדה, מצאו את החיידקים הקדומים בליבת קרח שנקדחה באי הצפוני אלסמר (Ellesmere). החוקרים קדחו בקרח לעומק 130 מטרים. מעומק 109 מטרים חולצו צורות החי הצעירות יותר - בנות 3,500 שנים, ומעומק 120 מטרים חולצו חיידקים בני 7100 שנים. סך הכול נמצאו שישה מיני שמרים קדומים, ארבעה מיני חיידקים, ואורגניזם אחד שטרם זוהה. קרוב לוודאי כי הם נישאו ברוח, נחתו במקום ונקברו תחת שלגי העד. בטמפרטורה של עשרים מעלות מתחת לאפס הם נשמרו חיים, אך ללא כל סימני חיים; ללא מטבוליזם וללא רבייה.

בריאן דובאל (Duval), ביולוג מאוניברסיטת מסצ'וסטס באמהרסט (Emherst) ארצות הברית, סבור כי הישרדותם של האורגניזמים בתנאים כה קשים מרמזת שייתכן כי גם על פני המאדים, שקטביו מכילים בעיקר קרח מים וקרח של דו-תחמוצת הפחמן, מסוגלים להשתמר צורות חיים. לדבריו "אם נגיע למאדים סביר להניח שניקח אתנו מקדח". לוואסשה עצמו מעוניין ללמוד על האבולוציה של החיידקים בכלל, ועל התפתחות עמידותם בפני אנטיביוטיקה בפרט. החיידקים הקפואים לא נחשפו לתרופות אנטיביוטיות, ולכן לא היו תחת לחץ בררתי המביא לפיתוח עמידות להן (אם כי יש לציין כי טחבים שונים מייצרים באופן טבעי פניצילין, שהיה יכול לבוא במגע עם חיידקים בטבע). מה מקורם של הגנים המקנים עמידות לאנטיביוטיקה? ייתכן שלחיידקים הקפואים יש גנים המקנים להם עמידות וייתכן כי הם נושאים פלסמידים. פלסמידים הם פיסות טבעתיות קצרות של DNA, המתקיימות בתאים במקביל לכרומוזומים התאיים, ולעתים קרובות נושאים גנים המקנים עמידות לאנטיביוטיקה. הפלסמידים יכולים לעבור בין חיידק לחיידק ואף בין מינים שונים, וכך להפיץ את העמידות לאנטיביוטיקה.

בד בבד עם המלאכה הדקדקנית של מיפוי הרצף הגנטי של הפלסמידים ושל החיידקים במאמץ למצוא גנים "עמידים". מתכנן צוות החוקרים הקנדי לבצע קידוח נוסף בעומק של 150 מטרים. ליבת קרח שאורכה 150 מטרים נותנת תמונה של 100 אלף שנות אבולוציה: 1,500 דורות אנושיים, ו-2.6 מיליארד דורות של התפתחות חיידקית.

פורסם ב"גליליאו" גיליון 6, עמ' 4, ספטמבר/אוקטובר 1994.