חדשות

את המחקר הובילו החוקרים: ד"ר עידו יוסף, ד"ר מורן גורן, רע גלובוס, שחר מולצ'נסקי, ופרופ' אודי קימרון מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב. המחקר התפרסם בכתב העת המדעי היוקרתי Molecular Cell ביוני 2017 ואף הוצג בדף השער שלו.

בקטריופאג' אחד מול חיידקים רבים

"בשנים האחרונות מגייס המדע את יכולות ההנדסה הגנטית כדי להילחם בחיידקים מחוללי מחלות, ביניהם חיידקים שפיתחו עמידות לאנטיביוטיקה, וחזרו להיות אלימים ומסוכנים," מסביר מוביל המחקר, פרופ' אודי קימרון מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת תל אביב.

"אחת השיטות העיקריות שאנו מפתחים היא שינוי תכונות החיידקים על ידי שינוי ה- DNAשלהם. בדרך זו אנחנו יכולים להעניק לחיידק תכונות שנבחרו על ידנו, ולנטרל תכונות שמזיקות לאדם – כמו יצירת רעלנים, גרימת מחלות ועמידות לאנטיביוטיקה."

כדי להחדירDNA  חדש לתוך החיידקים נעזרים החוקרים לעיתים קרובות באויביהם הטבעיים של החיידקים – נגיפים הקרויים בקטריופאג'ים, בעלי 'ניסיון' של מיליארדי שנות אבולוציה בחדירה לחיידקים. אך לדברי פרופ' קימרון, "ההליך נתקל עד היום בחסם משמעותי: כל בקטריופאג' תוקף באופן ייחודי מספר מצומצם מאוד של סוגי חיידקים. במילים אחרות: כדי להחדיר DNA לחיידק מסוים חייבים החוקרים להשתמש בבקטריופאג' המסוים המותאם לו, דבר המקשה על המחקר, ומצמצם במידה רבה את האפשרויות. אנחנו פיתחנו דרך להרחיב משמעותית את טווח החיידקים המארחים, שהבקטריופאג' יכול להזריק להם את ה-DNA הרצוי."

שינוי הבקטריופאג' מראש ועד זנב

בשלב הראשון הנדסו החוקרים בקטריופאג'ים שהתאימו למטרותיהם. "כל בקטריופאג' מורכב מראש וזנב," מסביר פרופ' קימרון. "הראש מכיל חומר גנטי, והזנב מתביית ומתחבר אל חיידק היעד, ומזריק לתוכו את החומר הגנטי. באמצעים של הנדסה גנטית הצלחנו לשנות את הבקטריופאג'ים מראש ועד זנב. החדרנו לראש את ה-DNA הרצוי לנו - לדוגמה DNA שיגביר את רגישותו של החיידק לאנטיביוטיקה; וחיברנו לכל ראש את הזנב הנכון, שמתחבר לחיידק הנכון." כהוכחה לפוטנציאל הגלום בהליך החדשני של ההכלאות הללו, יצרו החוקרים בקטריופאג' שמסוגל להזריק את ה-DNA הנבחר לעשרה מינים שונים של חיידקים.

בחלקו השני של המחקר ביקשו החוקרים להעצים את יכולתם של בקטריופאג'ים להעבירDNA  לחיידק הנבחר. "נקטנו בשיטה של אבולוציה מואצת בתנאי מעבדה," אומר פרופ' קימרון. "התמקדנו בבקטריופאג'ים שאמנם מעבירים DNA לחיידק, אך ביעילות נמוכה מאוד. במבחנה הפגשנו בין החיידק לבין מיליארדי בקטריופאג'ים בעלי זנבות שונים, ורק אלה שזנבם התאים לחיידק הצליחו להחדיר את ה-DNA. כך נוצרה סלקציה אבולוציונית לטובת הזנבות הללו. כעבור מספר רב של מחזורי סלקציה, יכולנו לייצר בקטריופאג'ים בעלי זנבות שמזריקים DNA לאותו חיידק ביעילות גבוהה."

מסכם פרופ' קימרון: "שינוי ה- DNAשל חיידקים מחוללי מחלות בעזרת בקטריופאג'ים הוא טכנולוגיה מבטיחה במאבק המתמשך למיגורן של מחלות רבות. בין היתר עשויה הטכנולוגיה לסייע בהשבת הרגישות לאנטיביוטיקה בחיידקים שפיתחו עמידות לתרופות נפוצות. אנחנו מאמינים שהפיתוח שלנו יתרום תרומה משמעותית להתקדמות המחקר בכיוון זה, ועשוי בעתיד לשמש בסיס לתרופות חדשניות."

המחקר ממומן על ידי קרן מומנטום של חברת רמות, חברת המסחור של אוניברסיטת תל אביב, שהוקמה לצורך מימון מחקרים פורצי דרך. הפרויקט אותר לפני כשנתיים בשלב ראשוני וקיבל מימון בהיקף של כ-700 אלף דולר עד כה. מימון זה, שהינו נדיר בהיקפו באקלים האקדמי, איפשר את פיתוח המחקר לשלבים מתקדמים אלו.

את המחקר הבינתחומי המיוחד ערכו הדוקטורנטים שירה פייגנבאום-גולובין, אריה שאוס וברק סובר מהחוג למתמטיקה שימושית וד"ר ענת מנדל-גברוביץ' מהחוג לארכיאולוגיה, תחת הנחייתם של פרופ' אלי פיסצקי מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה ופרופ' ישראל פינקלשטיין מהחוג לארכיאולוגיה באוניברסיטת תל אביב. למחקר היו שותפים גם מיכאל קורדונסקי ופרופ׳ מורי מוינסטר מהחוג לפיסיקה, פרופ׳ אלי טורקל ופרופ׳ דוד לוין מהחוג למתמטיקה שימושית, ופרופ׳ בנימין זאס מהחוג לארכיאולוגיה. המאמר התפרסם בכתב העת PLOS ONE.

מילים חדשות שטרם הכרנו

"אנחנו סבורים שהמכתב שחשפנו בצד ב' הוא המשך ישיר של הכתוב בצד א'", מסביר הדוקטורנט אריה שאוס. "זה מכתב בקשה להנפקת יין ומזון ממחסני מצודת ערד לאחת מהיחידות הצבאיות. נמען המכתב הוא אלישיב, אותו קצין לוגיסטיקה של מצודת ערד שמככב בכתובות הללו, ואילו המוען, חנניהו, יושב במקום אחר, יתכן בבאר שבע. בנוסף, מוזכר פה גם שליח בשם גאליהו, שנשלח לערד עם משלוח יין".

"החשיבות אינה בטקסט עצמו, שהוא טקסט מנהלתי", אומרת ד"ר מנדל-גברוביץ'. "החשיבות היא בכך שיש לנו מעט מאוד טקסטים מימי בית ראשון, וכל סימן נוסף מספק לנו עולם ומלואו. בשלוש השורות האלו ובצידה הקדמי של הכתובת זיהינו מילים חדשות שלא מוכרות למחקר ואינן מופיעות בתנ"ך, מילים שהתווספו עתה למילון העברי.

כעת, בכוונת החוקרים לצלם בשיטה שפיתחו את כל הכתובות העבריות מימי בית ראשון. "אנחנו רוצים לוודא שהעין האנושית לא פספסה אף כתובת נוספת", אומר שאוס. "אני מאמין שבעתיד צילום מולטיספקטרלי יהיה חלק בלתי נפרד מכל חפירה חדשה. כואב הלב לחשוב על כתובות שאולי הושלכו לפח פשוט כי לא ניתן היה להבחין בהן בשטח".