אבולוציה מהירה של חיידקים במעבדה - אסף לוי

בתמונה אחד מחוקרי האבולוציה המוכרים בעולם: פרופ' ריצ'ארד לנסקי, 66, מאוניברסיטת מישיגן. לנסקי אחראי לאחד הניסויים היפים בעולם וזה ניסוי שלא מספיק מוכר מחוץ לעולם המיקרוביולוגיה והאבולוציה ולכן חשבתי לכתוב עליו פה.

בפברואר 1988, לפני שחלקכם נולדתם, לנסקי רצה לראות את תהליך האבולוציה בשידור חי. מכיוון שאבולוציה היא תהליך איטי הוא התמקד בחיידקי Escherichia coli שבתנאים אופטימליים מתחלקים כל 20 דקות. הוא לקח 12 אוכלוסיות חיידקים שם אותם בבקבוק ארלנמייר כמו שמתואר בתמונה עם מצע מזון וגידל אותם במשך יממה.

לאחר יום לנסקי לקח 1% מתרבית החיידקים והעביר לבקבוק חדש עם מצע מזון טרי לחיידקים. בעצם בתהליך הזה הוא ביצע סלקציה כי הוא לקח חלק מתרבית החיידקים אבל הגיוני שהוא לקח את מי שהתחלק מהר יותר. הוא נתן לחיידקים שוב יממה לגדול (כלומר להתחלק) ועד עכשיו הוא ממשיך בניסוי הזה בדיוק באותם תנאים כבר 34 שנה ברצף!!! כלומר חיידקי ה-E. coli עברו 75,000 דורות וספגו בינתיים מוטציות רבות ותהליך סלקציה יום-יומי באדיבות לנסקי ותלמידיו. עוד דבר נפלא: כל כ-500 דורות לנסקי מקפיא את החיידקים מהניסוי וכך שומר "מאובנים" מתהליך האבולוציה...

כלומר חיידקים שתמיד אפשר לחזור אליהם וללמוד מתי נוצר שינוי בחיידק. 

בתמונה אחד הסטודנטים עם חלק קטן מצלחות הפטרי המכילות חיידקים מהניסוי הארוך הזה.

הניסוי הניב המון אינפורמציה על תהליך האבולוציה. הנה כמה מסקנות:

1. חיידקים לאורך הזמן האיצו את קצב החלוקה שלהם משום שהם בתחרות מתמדת

2. מספר פעמים במהלך הניסוי נוצרו זני חיידקים שמייצרים המון מוטציות ב-DNA שלהם. התהליך הזה מאפשר לחיידק לייצר אפשרויות גנטיות מרובות לנצח את חבריו ולהתרבות מהר יותר. באופן רגיל יצורים משתדלים להימנע ממוטציות כי הן ברוב המכריע של הפעמים בעיקר מזיקות.

3. קרה משהו די מדהים. זוכרים את הקטע בפרק היורה שג'ף גולדבלום הפיזיקאי מודאג שישתבש משהו ואולי רק אולי הדינוזאורים יברחו. או במילותיו: life finds a way - אז אכן החיידקים מצאו דרך להתגבר על התחרות. בתוך מצע המזון היה גלוקוז כמקור אנרגיה שעליו לחמו כל החיידקים בתרבית אבל היה גם חומר שנקרא ציטראט שבמקור הוסף למצע המזון כדי שהחיידקים יוכלו לקלוט ברזל לתא. החיידקים בתנאי גידול מסויימים (ללא חמצן) יכולים לאכול ציטראט אבל בניסוי זה היה חמצן ולכן זה אוכל שפשוט לא נגיש. כמו טונה בקופסת שימורים כשאין לכם פותחן או כל דבר חד. 

אבל יום אחד לנסקי קם בבוקר ורואה שבאחד מהבקבוקים בניסוי יש עכירות גבוהה שמשמעותה המון חיידקים. כלומר החיידקים גדלים מהר. מסתבר שהחיידקים שצברו הרבה מוטציות לקחו גן שיוצר תעלה לציטראט, הכפילו אותו בגנום וכך יצרו עוד גן ש"אפשר לשחק איתו", כלומר הוא יכול לספוג מוטציות והגן המקורי לא ייפגע. עכשיו הגן החדש צבר במהלך הזמן עוד מוטציות שאפשרו לו לייצר תעלה שמכניסה לתוך החיידקים ציטראט ואז אפשר לפרק אותו ולאכול בתאווה, מבלי להתחרות עם שאר החיידקים על הסוכר. מדובר בשינוי אבולוציוני עצום אם חיידק לגמרי משנה את היכולת המטבולית שלו. דמיינו שאנו פתאום יכולים לאכול עץ או דשא.

4. לנסקי ראה שלאורך הזמן החיידקים מאבדים המון גנים שלא נחוצים והגנום שלהם מתקצר. חיידקים משקיעים המון אנרגיה וזמן בשכפול הגנום שלהם ואם הוא מכיל גנים שלא תורמים כלום אז זו השקעה לחינם. חיידק שיאבד גן כזה יגדל מהר יותר מחברו. כך חיידקים אבדו המוני גנים לא רלוונטיים.

לנסקי יוצא בקרוב לפנסיה והעביר את הניסוי היפה הזה למעבדות אחרות ברחבי ארה"ב שימשיכו לנהל אותו ולעקוב אחרי עקרונות בסיסים בתהליך האבולוציה במודל ביולוגי פשוט מאד. רק צריך להמתין מספיק זמן.

רק להבהיר: כמו כל תהליך אבולוציוני גם תהליך יצור היכולת לאכול ציטראט היה תהליך איטי והדרגתי שערך אלפי דורות ולא קרה בבום. קודם נוצרו זנים שמאפשרים הרבה מוטציות, אז הוכפל הגן לתעלה שיכולה להכניס לחיידק ציטראט ואז לאט לאט הוא קיבל תפקיד כגן שיכול לעבוד בתנאי הניסוי (תנאים אווירניים)

הנה הציוץ של לנסקי מלפני חצי שנה עם צילום ממחברת המעבדה שלו המדווח על העברת הניסוי למעבדה של הסטודנט שלו לשעבר והיום פרופסור ג'ף באריק. 

סופה של תקופה.

LTEE = long term evolution experiment

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

פורסם בטוויטר של המחבר - נובמבר 2022

נגיפי הפפילומה - למה חשוב גם לגברים להתחסן - סתיו כסלו

בואו נדבר על HPV - (גברים, קריאה חובה)

'פפילומה' (Human Papilloma Virus - HPV) זו משפחה של נגיפים המכילה 150 זנים שונים. הנגיפים הללו פוגעים בעור ובריריות של בני אדם, עם משיכה מיוחדת לאיברי המין והרבייה.

רבים מהנגיפים הללו גורמים ליבלות באתר ההדבקה, בין אם מדובר בעור, בצוואר הרחם, בפין, בלוע, בדרכי הנשימה - ועוד. לעיתים היבלות יכולות להיות דרמטיות למדי, כאלה שגורמות לפגיעה קשה באיכות החיים, או לחסימות חוזרות בדרכי הנשימה עד כדי סכנת חיים.

חלק מהזנים, אך לא כולם, גורמים לא רק ליבלות - אלא גם לנגעים סרטניים.

ההשלכות של נגעים סרטניים כאלה הן דרמטיות, שכן הטיפול הדפיניטיבי לכל סרטן הוא הסרתו בשלמותו באופן כירורגי: בסרטן צוואר הרחם הדבר מתרגם להסרה של הרחם כולו; ובסרטן הפין - הסרת הפין (Penectomy).

עכשיו שני דברים שעלולים לבלבל בהקשר לסרטן ו-HPV:

1. רוב (אם לא כל) מקרי הסרטן בדרכי המין מקורם בהידבקות בזנים המסרטנים של HPV.

2. מרבית מי שנדבק ב-HPV, גם בזנים המסרטנים, לא יחלה בסרטן. בדיוק כמו שמרבית ממי שיחלה בחצבת לא יפתח דלקת מוח, ורוב מי שידבק בפוליו לא יפתח שיתוק.

בדרך כלל מערכת החיסון מצליחה להשמיד את הנגיף. הבעיה מתחילה כשהיא, מאיזושהי סיבה, לא מצליחה לעשות זאת. אט אט מתפתח זיהום כרוני ב-HPV, כזה שדוחף את התאים המקומיים לעבור התמרה סרטנית. זה אמנם אסימפטומטי, אבל לרוב עוברים 1-3 עשורים בין הדבקה להופעת סרטן עקב HPV.

נהוג לכנות את הזנים השונים של HPV בהתאם למספר שלהם. כך למשל זנים 16 ו-18 הם הזנים הכי מסרטנים של HPV, ואילו זנים 6 ו-11 אמנם לא מסרטנים, אבל כן גורמים ליבלות איומות.

בשל התפוצה הכל-כך רחבה, וההשלכות הכל-כך קיצוניות, הושקע מחקר רב בנגיפים הללו. אנחנו יודעים להסביר מצוין למה נגיפי HPV גורמים לסרטן, אבל אנחנו לא כל כך יודעים לומר למה ספציפית זנים 16-18 מסרטנים, לעומת זנים אחרים.

בכל אופן, מנגנון ההתמרה הסרטנית של HPV הוא מעניין. אנחנו נוהגים לומר שבשביל שתא יעבור התמרה סרטנית, הוא צריך לעבור 2 מוטציות: אחת שתנטרל את מנגנוני ההגנה שלו, ואחת נוספת שתגרום לו להתחלק באופן בלתי נשלט.

מה שקורה זה שהגנום של נגיפי ה-HPV הוא DNA, ולעיתים - באופן רנדומלי - הם עוברים אינטגרציה בגנום שלנו. מרבית ה-DNA של הוירוס נבלע ואיננו מתבטא כלל אחרי אינטגרציה שכזו, אך חלקו הקטן נותר פעיל. מסיבות שאינן ברורות חלק מזני ה-HPV עוברים אינטגרציה בשיעור גבוה יותר מאשר אחרים.

שניים או שלושה חלבוני HPV, הנקראים E5, E6 ו-E7 (לרוב E6-7) הם המנוולים בסיפור: E6 ידוע ככזה שמנטרל את אחד ממנגנוני ההגנה המרכזיים של התא - הגן p53 ("שומר הגנום"); ואילו E7 מנטרל מנגנון הגנה מרכזי נוסף שידוע בשם RB.

כפי שאמרנו קודם, אנחנו זקוקים גם לנטרול ההגנות התאיות, וגם למוטציה נוספת שתדחוף את התא להתחלק באופן בלתי נשלט - אך E6 ו-E7 בעיקר תוקפים את מנגנוני ההגנה של התא. זוהי הסיבה המרכזית, ככל הנראה, לפער הגדול בין הידבקות לבין התפתחות התמרה סרטנית לאחר הידבקות בHPV.

בשל כך, נאמר על הידבקות ב-HPV שהיא הכרחית - אך לא בהכרח מספקת - להתפתחות סרטן עקב נגיף זה. זה כן נכון שלעיתים E6 ו-E7 יכולים לבדם לדחוף להתמרה סרטנית, ועדיין.

לפעמים יש חוסר מזל של ממש, והאינטגרציה של גנום ה-HPV ממוקמת בדיוק ליד גן שגורם לתא להתחלק, ופוגעת בבקרה שלו. דוגמה לגן שכזה הינו הגן Myc, שהוא מכר ידוע לכל בוגרי הביולוגיה והרפואה. אגב, הגן הזה אחראי גם להתמיינות של תאים, אבל זה נושא לשרשור אחר.

בכל מקרה, קיימים 3 חיסונים כיום כנגד HPV. ההגנה הצולבת בין זנים שונים של HPV היא חלקית בלבד, ולכן אין אף חיסון שמגן כנגד כל ה-150 זנים. החיסון הראשון מאת חברת GSK נקרא Cervarix, והוא מגן מפני 2 הזנים המסרטנים 16 ו-18. שני החיסונים האחרים, אשר מכונים Gardasil, הם מטעם חברת Merck.

בהתחלה Merck פיתחה חיסון כנגד 4 זנים: שני הזנים המסרטנים 16, 18; ושני הזנים 6 ו-11 שגורמים ל-90% מהיבלות בדרכי המין.

לאחר מכן פיתחה Merck גרסה נוספת לחיסון זה, שמגן מפני 9 זנים: 7 זנים מסרטנים (16, 18, 31, 33, 45,  52 ו-68), ו-2 הזנים הלא-מסרטנים 6 ו-11. חיסון זה נקרא גרסדיל 9.

מוערך כי גרדסיל 9 יוכל למנוע כ-90% מכלל מקרי הסרטן בדרכי המין בעולם, הן אצל גברים והן אצל נשים, וגם למנוע חלק מהסרטנים ברקטום ובלוע.

למעשה יעילותו של החיסון כה גבוהה, ככה שלא רק ברמת הפרט רואים ירידה בסיכון לחלות, אלא ממש ברמת האוכלוסייה אפשר לראות שהתחלואה הלכה למעשה נעלמה. באוסטרליה עם 70% מחוסנות הגיעו לאפקט של חסינות עדר. תוך שנים ספורות ירידה של יותר מ-90% ביבלות מין, וירידה ב-70% במספר סרטני צוואר הרחם.

כמה נקודות חשובות על חיסוני ה-HPV:

1. יעילות החיסון תלויה במיוחד בכך שמתחסנים לפני שנחשפים ל-HPV. לכן כדאי להתחסן שנים ספורות לפני שמתחילים במגע מיני.

2. החיסונים מומלצים באופן גורף לכל האוכלוסייה עד גיל 26, אך מותרים בהחלט לשימוש עד גיל 45. 

הרעיון המנחה הוא שישנה תחלופה גבוהה של פרטנרים בגילאים הצעירים יותר, וזה פוחת עם הזמן. נוסף על כך, יתכן שבגילאים מבוגרים יותר כבר נדבקו ב-HPV, מה שמפחית מיעילות החיסון. עדיין, ניתן להתחסן עד גיל 45.

3. בישראל חיסונים ה-HPV ניתנים באופן שגרתי בכיתה ח'. הבעיה היא שהם רק ניתנו רק החל משנת 2014, כלומר לילדי שנות ה-2000 ואילך. מי שנולד לפני כן - אתם יותר ממוזמנים להשלים את החיסונים החשובים הללו כעת.

4. ב-2014 ניתן Cervarix שמגן רק מפני 2 זנים, ב-2015 ניתן Gardasil-4, ורק ב-2020 ממש התחילו עם Gardasil-9 כדרך קבע פה בארץ.

5. החיסון ניתן ב-2 או 3 מנות לאורך חצי שנה, כתלות בגיל (בילדים 2 מנות, ביותר מבוגרים 3 מנות).

6. עד היום ניתנו מאות מיליוני מנות של חיסוני HPV, והם בטוחים ומצוינים.

7. בהקשר לסרטן צוואר הרחם - מלבד התחסנות, כדאי גם לעבור בדיקות Pap תקופתיות. בבדיקות הללו למעשה בוחנים את הרקמה בדופן צוואר הרחם, ומעריכים האם התאים שם מתחלקים באופן תקין או עודף.

זאת אומרת שמדובר בבדיקת סקר שמזהה התפתחות של נגעים סרטניים, ומאפשרת לטפל בהקדם במידה ומזהים זאת. החיסון, לעומת זאת, ממש מונע התפתחות סרטן - אך הוא איננו יעיל ב-100% כיוון שישנם עוד זנים מסרטנים שאינם כלולים בו.

משמעות הדבר היא שחיסון לא מקנה פטור מ-Pap, ולהיפך.

וגברים - החיסון הזה רלוונטי. שיווקו אותו כ"חיסון נגד סרטן צוואר הרחם", כשבעצם זה חיסון נגד נגיף מנוול שגורם לתופעות איומות. חראם על היבלות, בחייאת תגשו להתחסן. אני בעצמי השלמתי שנה שעברה את החיסון.

ולא לבעלי לב חלש, אבל אתם מוזמנים לראות בעיניים מה המשמעות של יבלות בדרכי המין (חפשו ברשת 'condyloma').

בריאות איתנה לכולם

לקריאה נוספת:

1. על חיסון הפפילומה - באתר משרד הבריאות  

2. המאמר ובו הנתונים מאוסטרליה

Genital warts in young Australians five years into national human papillomavirus vaccination...

3. ההמלצות להתחסן  באתר המרכז לבקרת מחלות באוטלנטה (ה-CDC) 

סתיו כסלו, בוגר תואר ראשון (בהצטיינות יתרה) במדעי הרפואה מאוניברסיטת תל אביב. סטודנט לרפואה בטכניון.

פורסם במקור בטוויטר של המחבר

חיסון חדש, של חברת Novavax, נגד נגיף הקורונה - ענר אוטולנגי

 

אז לפני כמה ימים אושר לשימוש בארה"ב חיסון חדש נגד קורונה, של חברת Novavax. אני כבר כתבתי על החיסון הזה בעבר, וזה חיסון מאוד מעניין. מבחינת האזוטריקה, האנקדוטה הכי מעניינת לגביו היא שיצורו דורש שימוש בתאים של עש. אבל הוא בעיקר מעניין כי הוא מייצג דור חדש של חיסונים ישנים.

החיסונים הקלאסיים של עולם הרפואה (בניגוד לחיסוני הmRNA והווקטורים הויראליים שהגיעו בעשור האחרון, ונכנסו לשימוש רחב בקורונה) מתחלקים לשתי קבוצות עקרוניות: 
1. חיסונים מוחלשים, שבהם חושפים את המתחסן לצורה מוחלשת שאינה מזיקה של הפתוגן, והגוף מייצר חסינות שיעילה גם נגד הצורה הפראית. 
2. חיסונים מומתים, שבעצם חושפים את המחוסן לגרסה מומתת של הפתוגן. עכשיו, כתבתי שניתן לחלק את החיסונים הקלאסיים לשתי קבוצות עקרוניות, משום שאת החיסונים המומתים ניתן לחלק לעוד מספר קבוצות שלא כולם יכניסו אותם תחת ההגדרה של חיסונים מומתים, אבל העיקרון בכל הקבוצות האלו הוא זהה - חושפים את המתחסן לחתיכות של הפתוגן, או לפתוגן השלם, שאין לו שום יכולת התרבות, או יכולת לחדור לתאים שלנו. זה חשוב מאוד מבחינה אימונולוגית, כי הגוף מגיב לפתוגנים שנכנסים לתוך התא בצורה אחרת לגמרי. 

חלק מההתלהבות מחיסוני mRNA היא היכולת שלהם למעשה לחקות את התהליך הזה של כניסה לתא, בדומה לנגיף חי או נגיף מוחלש בחיסון מוחלש. לכן אפשר לחשוב על חיסוני mRNA, וחיסוני ווקטור ויראלי, כדור הבא של החיסונים המוחלשים. 

אבל לחיסונים המומתים יש גם תפקיד ומקום, ובמיוחד לדורות היותר מתקדמים של החיסונים האלו, כמו חיסוני הסאביוניט והחיסונים הרקומביננטים. חיסונים שכוללים חלקים מאוד ספציפים של הנגיף. לפעמים ברמת הפפטיד (חתיכה מחתיכה של הנגיף). 

לחיסונים האלו יש כמה יתרונות מאוד גדולים על הדורות הישנים של חיסונים מוחלשים ומומתים מהדורות הישנים. זמן הפיתוח שלהם הרבה יותר מהיר בתיאוריה. הם נחשבים בטוחים יותר. ניתן לייצר אותם ללא גידול של הנגיף. וניתן לנתב באמצעותם את התגובה של מערכת החיסון לאזור ספציפי בנגיף. 

החיסרון הגדול ביותר שלהם הוא שהם לא תמיד מעוררים תגובה חיסונית מאוד טובה. כאמור, עצם העובדה שהם לא נכנסים לתאי הגוף כבר למעשה חותכת בבשר העמוק של תגובת מערכת החיסון אליהם. 

אבל גם במה שנשאר התגובות הן לעיתים 'לא מזהירות' ודורשות שימוש בחומר שמעודד את המערכת החיסון לפעול, או בז'רגון המקצועי - אדג'וואנט. ושימוש באדג'וואנטים מביא איתו הר שלם של בעיות נוספות שצריך להתחשב בהם במהלך הפיתוח והייצור של החיסון. 

אז איפה Novavax נכנסת? ומה הבשורה הגדולה של החיסון הזה? הטכנולוגיה של Novavax היא למעשה הדור הבא של החיסונים המומתים, או ספציפית של חיסוני הסאביוניט הריקומביננטים. זה חיסון שמציג חלבון בודד של הנגיף, שמיוצר (כאמור) בתאים של עשים (זה לא מסוכן), ואפילו יש בו אדג'וואנט (ספונין). 

אבל! מה שמיוחד בו זה שהחלבון הבודד שהוא מציג לא סתם מורחף בנוזל, אלא מוצג בצורה של קומפלקס של מספר יחידות של החלבון הזה. לפעמים קוראים לזה רוזטה, או ננו-חלקיק. לצורך העניין, בחיסון שלהם לקורונה מדובר בכמה חלבוני ספייק שמחוברים ביחד לאיזו פלטפורמה. 

ולמה זה חשוב? כי כשמערכת החיסון פוגשת סתם חלבון שצף לו במרחב הבין תאי, התגובה שלה אליו היא יחסית חלשה, ולא תמיד נעה לכיוון של תגובה שמאפיינת תגובה לנגיפים. אבל כשמציגים לתאי מערכת החיסון את אותו חלבון בצורה צפופה ומאוגדת, התגובה הרבה יותר חזקה.

וכשחושבים על זה, זה לא כל-כך מפליא, הרי כך נראית מעטפת של נגיף: איגוד של חלבונים בצורה צפופה. ואת מכניקת הפגישה שבין תא של מערכת החיסון ונגיף, החיסונים האלו מנסים לחקות. ואני כותב חיסונים, כי Novavax הם לא היחידים שמפתחים חיסונים שמנסים לעשות את זה.

ישנם חיסונים שמנסים לעשות את זה בצורה יותר ישירה: קח נגיף, רוקן ממנו את התוכן ותשאיר רק את המעטפת שלא עושה כלום, והנה קיבלת ננו חלקיק. אם יש לך נגיף שמאוד קל לעבוד איתו, ואתה רוצה לייצר חיסון לנגיף אחר, פשוט תחליף חלק מהמעטפת של אותו נגיף, כך שתיראה כמו המעטפת של נגיף אחר.

צריך להדגיש שלא מדובר באותה טכנולוגיה כמו החיסון של J&J או אסטרא-זנקה. חיסונים אלו המתבססים על ווקטורים ויראליים, משמים להכנסת מידע גנטי לתא, ולמעשה עובדים בצורה דומה לחיסוני ה-mRNA. פה אנחנו מדברים על חלקיק ויראלי ריק, שרק המעטפת שלו נחשפת למערכת החיסון.

הבעיה עם האסטרטגיה הזו היא שמעטפות ויראליות הן לא תמיד יציבות, ואם הן יציבות ואתה רוצה להחליף חתיכה מהן בחלבון של נגיף פחות יציב, אבל מערכת החיסון כבר מכירה חלקים מהמעטפת של נגיף שאתה משתמש בו כנשא, אז לא בטוח שתיווצר תגובה חיסונית. 

אז מדענים מחפשים דברים אחרים שיוצרים ננו-חלקיקים בקלות ושניתן להדביק להם חתיכות מנגיפים אחרים (בתמונה). ל-Novavax יש טכנולוגיה אחת, אבל בזמן הקורונה צבא ארה"ב החל לפתח חיסון לקורונה שמתבסס על חלבון שנמצא לכולנו בגוף, שנקרא פרטין. 

פרטין יוצר באופן ספונטני וטבעי ננו-חלקיקים, אז ניתן באמצעים של הנדסה גנטית די פשוטה להצמיד לו, לדוגמה, ספייקים של קורונה, ולייצר ננו-חלקיק של ספייקים. ופרטין הוא לא החלבון היחידי שעושה את זה. ישנן עוד מספר פלטפורמות שנמצאות בשלבי פיתוח שונים. 

אבל למה להמשיך לפתח חיסונים כאלו בעידן ה-mRNA? ובכן, יש דברים שלא ניתן לעשות עם mRNA, לרבות חיסונים לכל מיני חיידקים, שלא תלויים במסלול התוך תאי. בנוסף לכך, החיסונים האלו בעלי פוטנציאל להיות הרבה יותר יציבים, מה שיעזור לחסן במקומות ללא שרשת קירור נאותה. 

ויש כאלו שיגידו שהימצאות של חיסון בטכנולוגיה "יותר קלאסית" (אם כי אני חושב שביססתי שמדובר עדיין בטכנולוגיה חדשה), תתן אופציה להססני חיסונים, לפחות עד שהאמון בציבור בטכנולוגיות ה-mRNA יגדל מספיק. 

למתנגדי החיסונים, זה כמובן לא ישנה דבר. כשיצאו חיסוני ה-mRNA הם דיברו על זה שמדובר בחיסונים חדשים. עכשיו כשיש אישור גם לנובאוואקס, הם ימצאו סיבות לא להתחסן בו, וגם כשלבסוף יאושר בארץ חיסון קלאסי אמיתי הם לא יתחסנו בו. כי הם מתנגדי חיסונים. והם מתנגדים גם לחיסוני השגרה הקלאסיים.

החיסון בטוח, ותופעות הלוואי שלו יסומנו בהתאם לחוק. 

ענר אוטולנגי הוא דוקטורנט לאימונולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון.  

פורסם במקור בטוויטר של המחבר

על נמלים (קמפוניות), חיידקי Blochmannia סימביוטיים ושתן של כלבים - איגור ארמיאץ'

 

נמלים מסביב לעץ אוספות את שתן הכלבים הספוג בחול סביבו. 
חולון,  יולי 2022.  צילום - איגור ארמיאץ' 

הקמפוניות הפולחות (Camponotus fellah) האלה הגיעו אל עמוד העץ הזה בשביל שתן הכלבים הספוג בחול סביבו. 

ישנה אמונה כי נמלים נמשכות לשתן של אנשים חולי סוכרת, בעבור הגלוקוז המצוי בשתן. לא ברור לי עד כמה האמונה נכונה, ועד כמה היא אגדה אורבנית עתיקה. עבור הקמפוניות, מכל מקום, נמצא (1) כי מקור המשיכה העיקרי שלהן הוא שתנן - תוצר של פירוק חומצות אמינו, המהווה את אחד המרכיבים הראשיים של השתן. בהינתן תמיסת סוכר ותמיסת שתנן בריכוז שווה, ההעדפה של הקמפוניות היא ברורה.

כאשר התופעה נצפתה לראשונה, זו הייתה תעלומה, שכן גופן של הנמלים לא יכול להשתמש בשתנן. אך לתעלומה נמצא זה מכבר פתרון (2) - מערכת העיכול של חרקים רבים מכילה בקטריוציטים (bacteriocyte), תאים שנועדו לשכן בתוכם חיידקים סימביונטיים. בבקטריוציטים של הקמפוניות מצויים חיידקים מהסוג Blochmannia, המסוגלים לייצר אנזים (urease) המשמיש את השתנן לייצור חומצות אמינו. 

מחזור זה של השתנן מאפשר לקמפוניות לחיות בסביבות עניות במקורות חנקן - כל עוד יש להן גישה לשתן של חולייתנים. לא ברור עד כמה הן יצטרכו לצרוך שתן בסביבה עירונית עשירה במזון, אך בבית-גידול דל כמו חולות החוף, כל כתם פיפי הוא אוצר עבור המושבה.

הפניות

1. DOI: 10.1111/aec.12840

2. DOI:10.1186/1741-7007-5-48

איגור ארמיאץ' הוא דוקטורנט באוסף העכבישנים הלאומי

פורסם בדף הפייסבוק "ארצות החמרה - שמירת טבע במישור החוף" - 12 ביולי 2022

מעבדנות רפואית - יובל גפן

על בדיקות מעבדה - בעקבות סיפור אליזבת הולמס ות'רנוס (צפייה בסדרה וצפייה חוזרת בדוקו - שניהם מומלצים. הדוקו עדיף).

מעבדנות רפואית (Medical Laboratory) הוא תחום מדעי צעיר בהשוואה למקצועות רפואה אחרים. יסודות התחום במאה ה-19, אז בוצעו רוב הבדיקות על ידי הרופאים עצמם.

בשלהי המאה ה-19 במקביל לתהליכי עיור והרחבת בתי החולים, החלו גם בדיקות המעבדה להתבצע באתרים נפרדים – מעבדות רפואיות.

במהלך המאה ה-20 עבר התחום התפתחויות טכנולוגיות אדירות, הכוללות אוטומציה נרחבת, אשר יצרו מעבדות ענק המטפלות בעשרות אלפי דגימות בכל יום.-19 במקביל לתהליכי עיור והרחבת בתי החולים, החלו גם בדיקות המעבדה להתבצע באתרים נפרדים – מעבדות רפואיות.

מכך נגזרים שני חסרונות משמעותיים: הראשון, יצירת ריחוק וניתוק של המעבדה מן ההקשר הקליני, ובכך מתגבר הסיכון לשימוש עודף ומיותר בבדיקות מעבדה ולניתוח שגוי של תוצאות הבדיקות; השני, מסחור בדיקות המעבדה (Commoditization) כלומר, הפיכתן למוצר חסר ייחוד הנמדד אך ורק על פי מחירו, כאשר איכותו ורמתו נלקחות כמובן מאליו. על הפתרונות לכך, בהזדמנות אחרת.

היבט נוסף של מגמות אלו הוא העלייה בביצוע בדיקות המבוצעות מחוץ למעבדה, בסביבת הטיפול בחולה Point Of Care Testing (POCT). וכאן אליזבת הולמס וחברות כמו ת'רנוס נכנסות לתמונה.

בדיקות POC מהוות בשני העשורים האחרונים את פלח השוק בעל קצב הצמיחה הגבוה ביותר מבין כל סוגי בדיקות המעבדה. מדובר כיום על שוק של כ-40 מיליארד דולר, עם קצב צמיחה שנתי של כ-7%, ושצפוי עוד לגדול עקב בדיקות הקורונה המוכרות לכולנו.

המוצרים המובילים בשוק כיום הם לזיהוי מחלות זיהומיות, רמות גלוקוז (סוכרת), הריון, המוגלובין וסמנים לאירוע לבבי. היתרונות הברורים הגלומים בבדיקות אלו הן זמינות למטופל, קיצור משמעותי בזמן לקבלת תוצאה ופשטות רבה בביצוע.  אבל גם סיכונים וחסרונות לא חסר. למשל, שימוש בבדיקה בעיתוי שגוי, לקיחה לא נכונה של הדגימה, ביצוע שגוי, ניתוח שגוי של התוצאה וכמובן שימוש מיותר ובזבזני.

כפועל יוצא, אחד התפקידים המשמעותיים כיום של המעבדות הרפואיות הוא לבצע תיקוף והערכה של הבדיקות הללו לפני קבלת אישור לשימוש ושיווק.

מגמה נוספת שבעליה בכל העולם ושמחזקת מאוד את שוק ה POC, היא מה שמכונה Direct to consumer lab testing ומאפיינת מגמה רחבה יותר בשוק הבריאות של מעבר מ"מטופל" ל"ללקוח". מדובר על ביצוע בדיקות מעבדה ביוזמת המטופל, ללא מעורבות של רופאה בהפניה לבדיקה ולעיתים גם בניתוח התוצאה.

גם במקרה זה, מדובר על העצמת המטופל והנגשת הבריאות לעומת סיכונים בפענוח שגוי, הגדלת עלויות כספיות ובמקרים רבים גם מתן גישה למידע רפואי חסוי לגורמים מסחריים.

אז כמה מילים על המצב בישראל. הבסיס החוקי לפעילות מעבדות רפואיות בישראל הוא תקנות בריאות העם – מעבדות רפואיות 1977. כיום התקנות מאשרות ביצוע בדיקות מחוץ למעבדה רפואית במספר מצומצם מאוד של מקרים (גלוקוז, המוגלובין, הריון, סטיק שתן).

אנחנו עובדים כיום על עדכון התקנות כך שיאפשרו שימוש נרחב יותר, תוך שמירה על סטנדרטים גבוהים של בקרת איכות וחיבור למערכות מידע.

מספר עקרונות מנחים בבחירה לבצע בדיקת POC על פני בדיקת מעבדה "מוסדית":

הצורך הרפואי שמקבל מענה, מטרת הבדיקה (אבחנה/מעקב/כלי עזר לבדיקה מוסדית), יתרונות וחסרונות טכניים (מהירות/נגישות/פשטות/מחיר/סיכון לטעות), ניתוח אינטרסים של בעלי עניין (יצרן/מטופל/מעבדה/מבטח/רופאה/רגולטור).

לסיכום, מדובר בתחום מרתק שנמצא כיום בפריחה מטורפת, עם פוטנציאל רווח עצום אך גם לא מעט סיכונים.

בטוח שיהיה מעניין...

ד"ר יובל גפן, מיקרוביולוג קליני, מנהל מעבדת מגהלאב צפון, מכבי שירותי בריאות

פורסם בטוויטר של המחבר, יולי 2022

על פדרין, רעלן חיידקי, בקצרחפית עם צבעי אזהרה - איגור ארמיאץ'

קצרחפית וצבעי האזהרה שלה - בית דגן
צילום: איגור ארמיאץ'

"איזה חלק של אדום-שחור לא הבנת?" - אומרת לי הקצרחפית Paederus littoralis. אבל אני מתקשה להבין. להרבה יצורים יש צבעי הרתעה, ורובם לא יכולים להזיק לי.

רק כשאני מגיע הביתה, ומתיישב להגדיר את החיפושית שצילמתי בקרקעית הנחל היבש, אני מבין שאזהרתה לא הייתה בלוף.

נקבות בסוג Paederus משכנות בגופן חיידקי פסאודומונס (Pseudomonas), ואלה מייצרים חומר הנקרא פדרין (pederin). חומר זה, מולקולה אורגנית בינונית בגודלה, עוצר התחלקות תאים, וכבר בריכוזים נמוכים מאוד מהווה רעל לאדם. הפדרין מצוי בנוזלי גופן של הקצרחפיות. כל עוד הנוזלים נמצאים בתוך הגוף, אין בעיה. אפשר לתת לחיפושית הקטנה לרוץ על-גופנו כאוות נפשה. אבל אם קרה ופצענו או מחצנו את החיפושית, מקום המגע עם החרק יפתח תסמינים של כווייה, עם שלפוחיות, תוך יום וחצי עד שלושה ימים. היתקלויות כאלה מדווחות מדי שנה מכל רחבי העולם, במקומות דוגמת איראן, ברזיל, הודו וקניה, ועיקר התרחשותן הוא בקיץ. עקב פגיעתן, חיפושיות אלה ידועות לפעמים בתור "חרק הדרקון". בין האנשים שנפגעים תדירות ממגע עם הקצרחפית, נמצאים דייגים, המבלים על גדות מקווי-מים - בית-גידולה המועדף של Paederus littoralis ומינים נוספים בסוג.

אבל כמובן שזה לא כל הסיפור, שכן עקב יכולתו לעצור חלוקת תאים, הפדרין נבחן כיום כתרופה שתוכל להילחם בעתיד בסוגי סרטן שונים.

מקור עיקרי:

Fain, A. (1966). Toxic action of rove beetles (Coleoptera, Staphylinidae). Memorias do Instituto Butantan, 33, 835-844.

איגור ארמיאץ' הוא דוקטורנט באוסף העכבישנים הלאומי

פורסם בדף הפייסבוק "ארצות החמרה - שמירת טבע במישור החוף" - 15ביוני 2022

על ג'סטין ביבר ונגיפים ממשפחת ההרפס - ענר אוטולנגי

 

ג'סטין ביבר הוא דוש. אבל נגיפים ממשפחת ההרפס שמים אותו בכיס הקטן. לנגיפים האלו יש יכולת מופלאה להישאר רדומים (לטנטים) בתאים שלנו. 

הרבה מהמנגנונים שמאפשרים להם לעשות את זה, עדיין לא ברורים, והבנתם מהווה את אחד האתגרים הגדולים בפיתוח תרופה יעילה עבורם.

במקרה של ביבר מדובר בנגיף ה-Varicella zoster, או בעברית - אבעבועות הרוח. לא אבעבועות הקוף! מיינד יו! אלו לא אותם נגיפים או משפחה. 

זוסטר, כאמור, שייך למשפחת ההרפסים, שבבני אדם כוללת את הרפס סימפלקס 1 ו-2 (אלו גורמים לפצעים בפה ובאיברי המין), CMV ו-EBV (שגורמים למחלת הנשיקה), וזוסטר שגורם לאבעבועות רוח... ושלבקת חוגרת. 

שלבקת חוגרת היא למעשה המצב בו נגיפי זוסטר במערכת העצבים מתעוררים, ועל הדרך גורמים לכאב רב, פריחה ולפעמים שיתוק. כאשר זה מתרחש בפנים, זה מכונה סינדרום "ראמזי האנט". וזה מה שיש לביבר.

ובעוד שאין לנו תרופה יעילה להרפסים (למעט אציקלוביר - זובירקס), יש לנו, לפחות לזוסטר - חיסון. 

ביבר נולד ב-1994, מה שאומר שהוא היה בערך בן 6, כשהתחילו לחסן לאבעבועות רוח בקנדה (מולדתו). יכול להיות שהוא נולד קודם, או שפספס את ההזדמנות להתחסן, בכל מקרה נראה שהוא לא חוסן, ולא היה מחוסן, סביר להניח שהמצב הזה היה נחסך ממנו. 

וחשוב שתסתכלו עמוק לתוך פניו החצי משותקות של אליל הנוער הזה, כדי להבין שאבעבועות רוח, היא לא סתם מחלת ילדות קלה. עלולות להיות לה השלכות מאוד לא נעימות, הן בהדבקה הראשונה, ולעיתים אף שנים מאוחר יותר.

חסנו את ילדיכם לאבעבועות רוח!

ענר אוטולנגי הוא דוקטורנט לאימונולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון.  

פורסם במקור בטוויטר של המחבר