גישה חדשה לחיסון - אסף לוי

מאמר בנייצ'ר מלפני כמה שבועות מהמעבדה של מייקל פישבאך (Fischbach) גילה ממצא מרשים. הכותרת: Discovery and engineering of the antibody response to a prominent skin commensal. 

על העור שלנו ושל רוב בעלי החיים חיים חיידקים שאינם גורמים למחלות. הקבוצה גילתה שאם רק מורחים עכבר בחיידק שכזה הוא מפתח נוגדנים נגד החיידק למרות: 1. שהחיידק לא הזיק לעור, 2. החיידק ככל הנראה לא חדר מעבר לשכבת העור. החוקרים מצאו שגם הסרום שלנו ושל קופי מקק מכיל נוגדנים כנגד חיידקי עור. מכאן החוקרים ניסו להבין מה יוצר את התגובה החיסונית. כלומר, מהו האנטיגן על החיידק שגורם ליצירת נוגדנים נגדו. באנלוגיה מעולם הקורונה זהו חלבון הספייק של הווירוס. הם מצאו שיש חלבון מסויים שבולט מדופן התא של החיידק שהוא זה שמשמש כאנטיגן וכנגדו מכוונים הנוגדנים. 

ועכשיו החלק המגניב: הם לקחו את החיידק והינדסו את החלבון הזה עם מקטע מהטוקסין של חיידק הטטנוס. זהו החלבון שמשמש לחיסון כנגד הטטנוס. הם מרחו את החיידק  המהונדס על העור של העכבר (כאמור שום הזרקה, רק מריחה עדינה) וקיבלו שהעכברים ייצרו נוגדנים כנגד טטנוס. כלומר הם בפועל חוסנו רק על ידי מריחה על העור של החיידק המהונדס. מפה לפיתוח חיסון המרחק גדול אבל זה ממצא יפה. 

שנים רבות חוקרים את התפקידים של החיידקים שחיים עלינו, מה שנקרא המיקרוביום של האדם הבריא. מנסים להבין את תפקידיהם ואיך מערכת החיסון מבדילה בין חיידק מזיק לחיידק רגיל ("קומנסלי"). בעבודה הזו נוסף נדבך נוסף איך חיידקי העור שלנו עוזרים בהתפתחות מערכת חיסונית מדויקת גם ללא חדירה לגוף.

המאמר: מ-Nature

ד"ר אסף לוי - המחלקה למחלות צמחים ומיקרוביולוגיה, הפקולטה לחקלאות, האוניברסיטה העברית

פורסם בטוויטר (X) של המחבר - דצמבר 2024

הקשר בין צריכת קפה וחיידקי המעי - בתיה כהן

למרות שתזונה היא גורם מכריע במגוון מיקרוביום המעי האנושי, יחסי הגומלין בין מזונות ספציפיים למבנה הקהילה המיקרוביאלית עדיין לא מובנים. קפה הוא משקה נפוץ עם יתרונות מטבוליים ובריאותיים מבוססים ולכן השפעתו על  מגוון חיידקי המעי חשובה. נמצא שהמין בעל הקשר החזק ביותר לצריכת קפה היה Lawsonibacter asaccharolyticus. השכיחות והשפע שלו היו גבוהים פי 4.5 עד 8 בשתייני קפה גבוהים בהשוואה לאלו שאינם שותים.

בנוסף, באמצעות ניסויים במבחנה, הראו שקפה יכול לעורר צמיחה של L. asaccharolyticus. המנגנונים המיקרוביאליים העומדים בבסיס חילוף החומרים של קפה הם צעד לקראת מיפוי התפקיד של מזונות ספציפיים במיקרוביום של המעי, מה שמספק מסגרת להבנה של תגובות תזונתיות מיקרוביאליות ברמה הביוכימית.

נראה לי שלא הבהרתי היטב את המחקר, קפה נצרך כמעט בכל העולם וזה מכבר הוכח כבעל השפעות מועילות על בריאות האדם, כולל הפחתת תמותה מכל סיבה ומחלות לב וכלי דם ספציפיות, סיכונים לסוכרת, מחלת כבד שומני  וסרטן. ההרכב הכימי הייחודי שלו, הופך את הקפה למודל מצוין להבנה ופיתוח התהליכים המטבולומיים שבהם מגיב המיקרוביום של המעי למרכיבי התזונה. העובדה שמבודדים מצד אחד חיידק שמושפע מצריכת קפה ומצד שני מבודדים חומרים ספציפיים בקפה, שאפשר שהם אחראים לשינוי מאפשרת לבדוק השפעה של חומרים ספציפיים על המטבולום של המעי.

המאמר ב-Nature

ד"ר (Ph.D.) בתיה כהן, ביולוגית מולקולרית,  חוקרת סרטן וכלי דם. 

פורסם בטוויטר (X) של המחברת, דצמבר 2024. 

פפטידים אנטי-מיקרוביאליים מיצורים נכחדים - אסף לוי

 

כידוע, יש בעיה של פיתוח אנטיביוטיקות חדשות (ובייחוד חומרים כנגד פטריות פתוגניות) משלל סיבות, כולל כדאיות כלכלית לחברות התרופות. אחד הכיוונים האלטרנטיבים הם פפטידים אנטימיקרוביאליים. אלו חלבונים קצרים באורך עד 50 חומצות אמינו שמיוצרים בחלקם באופן טבעי ע"י מערכות חיסון של מגוון יצורים כנגד פתוגנים. הם לרוב תוקפים את הממברנה של חיידקי המטרה. 

במאמר שיצא לפני חצי שנה קבוצה מוכשרת מאוניברסיטת פנסילבניה הלכה למקור מפתיע: הם ניגשו לאורגניזמים שנכחדו עם גנום מרוצף (ממותה למשל) בתקווה למצוא שם גנים לפפטידים אנטימיקרוביאליים מפתיעים. 

הם פיתחו אלגוריתם של למידה עמוקה כדי לאתר פפטידים כאלו מתוך החלבונים המקודדים ביצורים הנכחדים וחזו 37,000 פפטידים אנטימיקרוביאליים, כאשר כשליש לא מצויים ביצורים הקיימים היום. הם בחרו 69 פפטידים כמועמדים לניסוי, סנתזו אותם באופן כימי (הם קצרים אז זה יחסית קל וזול) ובדקו אותם על קבוצת פתוגנים שידועים בעמידותם לאנטיביוטיקות (למשל MRSA). רוב הפפטידים הראו פעילות נגד הפתוגנים והם חישבו את הריכוז המינימלי הדרוש לעיכוב של פתוגנים במבחנה. 

מה שמעניין שחלק ניכר מהפפטידים אינם במקור חלבונים אנטימיקרוביאליים אלא מקטעים מחלבונים שאינם בעלי פעילות כזו ובמקרה הראו פעילות אנטימיקרוביאלית. חלק מהפפטידים הראו גם פעילות אנטימיקרוביאלית מרשימה (כמו של אנטיביוטיקה קיימת, פולימיקסין B) במודל של הדבקת עכברים בפתוגן. מדובר למשל בפפטידים שמקורם בממותה ובעצלן ענק (זוכרים את ice age?).

רעיון מקורי וביצוע יפה!

המאמר:

ד"ר אסף לוי - המחלקה למחלות צמחים ומיקרוביולוגיה, הפקולטה לחקלאות, האוניברסיטה העברית

פורסם בטוויטר (X) של המחבר - דצמבר 2024