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