הנדס לך מערכת חיסון - לוטם אליהו

בהרצאה שניתנה ב-TED בפברואר 2009 הציג ד"ר קארי מוליס (Mullis) שיטה מהפכנית להתמודדות עם זיהומים ממקור פתוגני - הדבקה בנגיפים או חיידקים למשל. אם השם מוליס נשמע לכם מוכר זה לא במקרה. מדובר באותו גאון שפיתח את שיטת ה-PCR שלה תפקיד ראשי בקפיצה שעשתה הביולוגיה המולקולרית מאז שנות ה-80. שיטה זו מאפשרת לנו בין היתר את הבדיקות הגנטיות למחלות וזיהוי פלילי לפי "טביעת אצבע" של החומר התורשתי. מוליס קיבל על פיתוחו זה פרס נובל לכימיה ב-1993.

מערכת החיסון שלנו מורכבת מתאים בעלי תפקידים שונים. כאשר פתוגן נכנס אל הגוף החלק הלא ייחודי של מערכת החיסון נכנס לפעולה. תאים השייכים לחלק זה תוקפים כל דבר שאינו שייך לגוף לרבות חלקיקי אבקה מפרחים למשל, ויעילותם מוגבלת.  חלק אחר של המערכת החיסונית הוא תגובת החיסון הייחודית. בתגובה זו תאים לבנים מסוג לימפוציטים מגיבים באופן ייחודי למרכיבים בגורם הפולש (אנטיגנים) ומובילים לתגובה החיסונית. על פני הלימפוציטים ישנם קולטנים שהם האחראים על התגובה הייחודית. לימפוציטים שונים יגיבו כנגד אנטיגנים שונים. בגופנו לימפוציטים המסוגלים לזהות באופן ייחודי כל גורם זר אפשרי, אך מספר הלימפוציטים מכל סוג קטן, ויעבור הגברה רק בעקבות חשיפה לאנטיגן המסויים שלו. פיתוח תגובה חיסונית מלאה לאנטיגן חדש שחדר לגוף נמשכת כשישה ימים. לא סתם אומרים ששפעת עוברת אחרי שבוע עם תרופות ואחרי שבעה ימים בלי תרופות. לגוף לוקח את הזמן שלו כדי ללמוד כיצד להלחם בפולש בצורה יעילה.

בפעם השנייה שאותו פולש ייכנס לגוף, המערכת החיסונית תזהה אותו מיד ותגיב אליו בצורה חזקה עם זיהויו, ואנחנו כלל לא נרגיש בפלישה.

עם העליה באוכלוסיית העולם, מחלות מדבקות הלכו ונהיו גורם לדאגה. כאן ניתן לזכור את מגפת "המוות השחור" שקטלה כשליש מאוכלוסיית אירופה במאה ה-14, וכמובן את מגפת האיידס של ימינו. גם מחלות מוכרות יותר כבר הצליחו להפתיע אותנו, כך בשנים 1917-1918 מחלת "השפעת הספרדית" פגעה דווקא בצעירים והחזקים ולא בזקנים ובתינוקות כמו בשפעת רגילה. כיום, זנים אלימים של סוגי שפעת מוכרים צצים ועולים, כמו שפעת העופות ושפעת החזירים. לרשימה זו יש להוסיף מגוון מחלות הנגרמות על ידי חיידקים. השימוש ההולך וגובר באנטיביוטיקה הוביל לפיתוח עמידות אליה בקרב זני חיידקים שהפכו קטלניים. לקריאה נוספת.

Altermune, חיסון משתנה בתרגום חופשי, פיתוחו החדש של מוליס, היא שיטה המשתמשת בתגובה חיסונית שכבר פיתחנו בעבר, כדי לתקוף גורם מחלה חדש שנכנס לגוף. החוקרים בחרו אנטיגן שהגוף שלנו מאוד טוב בלתקוף אותו, שאנחנו "אוהבים לשנוא", בשם אלפא -גאל (קיצור לשם כימי ארוך הרבה). שסתומי לב של חזיר, למשל, מלאים באנטיגנים אלו וזו אחת הסיבות למה אי אפשר להשתיל שסתום לב מחזיר לאדם בקלות למרות הדמיון המבני. הגוף יזהה את האנטיגן ויתקוף אותו. את האנטיגן הזה, האלפא גאל, חיברו לרצף DNA ייחודי (aptamer) שייקשר רק לפתוגן אותו אנו רוצים לתקוף. חיבור זה הופך את הפתוגן למזוהה בקלות ומאפשר את חיסולו על ידי מערכת החיסון.

מוליס מביא דוגמא בה, אם מטרת המשטרה היא לפנות את הרחובות מאנשים, דרך מועילה להשיג את זה היא לעצור כל אדם שיוצא לרחוב, לשתול עליו סמים ואז לעצור אותו על אחזקה של סמים. זו דרך מהירה להסיר את האנשים מהרחובות. לפי גישה זו, הפתוגן הוא האנשים ברחוב, והסמים הם אנטיגן של האלפא-גאל. השוטרים הם מערכת החיסון.

החדשנות בשיטה זו היא בשימוש במנגנון זיהוי חיסוני שכבר קיים, ללא הצורך לפתח תגובה חיסונית חדשה כנגד הגורם הפתוגני החדש. לקצר תגובה של 6 ימים, למיידי. גישה זו מועילה במיוחד כנגד פתוגנים קטלניים שלא מאפשרים למערכת החיסון שלנו את ששת הימים להם היא זקוקה.

בניסוי שנערך על עכברים שהודבקו בחיידק הגחלת (אנתרקס), העכברים שטופלו בשיטת החיסון המשתנה שרדו כולם ובדיקה נוספת העלתה שהעכברים למעשה, החלימו לחלוטין מהחיידק.

בעולם בו ריצוף מקטע DNA הפך להיות פשוט ונגיש לכל מעבדה ביולוגית, גישה זו מאפשרת לנו לבצע קפיצה אבולוציונית כל כך גדולה קדימה במרוץ החימוש שלנו כנגד פתוגנים שאפשר לומר שהחיידקים לא יבינו מה נפל עליהם.

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