חדשות

NEWS

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
מוזיאון הטבע
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה וטבע
רוח
רפואה ומדעי החיים
חיי הקמפוס
חוקרים.ות את החדשות

מחקר

16.06.2022
מה יהיה גלגל ההצלה של שוניות האלמוגים במים העמוקים והרדודים?

מחקר חדש מעריך כי קטן הבסיס לתקווה ששוניות אלמוגים בעומק רב יסייעו לשרידותן של האלמוגים במים רדודים

  • רפואה ומדעי החיים

"רוב מיני האלמוגים בעולם מתרבים באמצעות אירועי רבייה רגעיים, המתרחשים פעם בשנה, על פי רוב בקיץ. באותו אירוע מסונכרן, משחררים אלמוגים רבים מאוד בסביבה בו זמנית, כמות עצומה של תאי זרע וביציות, שנפגשים במים, עוברים הפריה ויוצרים עוברים." מסביר  הדוקטורנט רונן ליברמן מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס. וייז. "במינים אחרים, מושבות זכריות של האלמוגים משחררות תאי זרע למים, ואלה נודדים אל תוך מושבות נקביות ומפרים שם את הביציות, כך שההפריה וההתפתחות העוברית מתרחשות בתוך המושבה. בשני המקרים מדובר באירוע, שאורך דקות ספורות בלבד, בד"כ בשעות הלילה, ולכן קשה מאוד לחוקרים 'לתפוס את הרגע' - בעיקר כשמדובר בעומק רב, שבו לא ניתן לחוקרים לשהות זמן רב. על כן, קיים היום בכל העולם תיעוד נרחב של רביית אלמוגים במים רדודים, אך מעט מאוד ידוע על רביית אלמוגים בעומק".

 

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב, בשיתוף המכון הבינאוניברסיטאי למדעי הים באילת, מצא, כי אירועי רבייה של אלמוגים במפרץ אילת בעומק של כ-45 מ' מאופיינים בעצימות נמוכה בהרבה מאלה, המתרחשים במים רדודים יחסית,  עד ל-30 מ'. במחקר נמצא, שבעוד במים רדודים השתתפו כמחצית האלמוגים בכל אירוע, שיעור האלמוגים המתרבים ירד  לכ-20-10% בלבד במים עמוקים. לדברי החוקרים, המשמעות היא שאין בסיס מדעי מספק לתקווה הרווחת, ששוניות עמוקות ישמשו כגלגל הצלה לשוניות הרדודות, שלצערנו נפגעות באופן קשה. בפועל, המצב שונה לחלוטין, זאת מאחר ושוניות האלמוגים העמוקות זקוקות לתמיכת הרדודות בכדי לשרוד ולשגשג לאורך זמן. כמו כן, העלה המחקר, כי גורם מרכזי המתזמן את אירועי הרבייה של מין האלמוג הנחקר, הנו עלייה חדה של טמפרטורת המים במשך 48-24 שעות, המתרחשת בזמנים שונים במהלך חודשי הקיץ.

 

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנט רונן ליברמן ובהנחייתו של פרופ' הודי בניהו מבית הספר לזואולוגיה. עוד השתתפו: ד"ר תום שלזינגר מהמכון הטכנולוגי של פלורידה, ארה"ב, ופרופ' יוסי לויה, גם הוא מביה"ס לזואולוגיה של אוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת החשוב Ecology. המחקר נתמך בחלקו על ידי מענק מטעם הקהילה האירופית במסגרת התוכנית הורייזון 2020.

 

גלי חום בעונת הרבייה

המחקר התבצע לאורך חמש שנים, וכלל בתוכו חמש עונות רבייה. הוא בחן את הרבייה של אלמוגים רכים, הנקראים גם 'שמונאים', החיים בעומקים שונים במפרץ אילת. ייחודו של המחקר בכך שבחן את רביית האלמוגים לאורך עמודת המים, כלומר בעומקים שונים. החוקרים התמקדו במין הקרוי 'מרבדן צהוב', המתאפיין בתהליך רבייה ייחודי, שמאפשר נגישות ומעקב באמצעים נוחים יחסית.

 

במחקר הנוכחי בחנו החוקרים את רביית האלמוגים בעומק השונית, על מנת לגשר על פערי הידע הקיימים היום בתחום. לצורך זה הם בחרו באלמוג הרך הקרוי מרבדן צהוב, שחי במפרץ אילת ממים רדודים ועד לעומק של כ-50 מ', ומתאפיין בתהליך רבייה ייחודי. בתהליך זה משחררות המושבות הזכריות תאי זרע באופן מתואם, ותאי הזרע מגיעים למושבות הנקביות ומפרים אותן. אולם בניגוד למינים אחרים, כאן התפתחות העוברים אינה מתרחשת בתוך המושבה. במקום זאת, הביציות המופרות משתחררות ונצמדות באמצעות ריר אל פני המושבה למשך 6 ימים, שבמהלכם מתפתח העובר לכדי פגית (לרווה). רונן ליברמן מוסיף: "מדובר באירוע ססגוני מאוד שנמשך מספר ימים, ולכן יכולנו לעקוב אחר מספר רב של מושבות בטווח עומקים גדול של כ-45-0 מ'".

 

החוקרים צללו לעומקים השונים, הציבו חיישני טמפרטורה, וביצעו תצפיות וסקרים, שבחנו מספר מאפיינים של אירועי הרבייה: תזמון הרבייה, סנכרון בין המושבות השונות, ועצימות הרבייה, כלומר מספר המושבות שהשתתפו בכל אירוע. חיישני הטמפרטורה, שהוצבו בארבעה עומקים שונים – 5, 15, 30, ו-45 מ',  מדדו את טמפרטורת המים מדי 15 דקות במשך כחמש שנים. הממצא של המחקר התבסס על נתונים אלה והראה, כי התזמון והסנכרון של אירועי הרבייה, לכל עומקה של עמודת המים, קשורים לעלייה ברורה ומשמעותית של כ- 1.5-1 מעלות בטמפרטורת המים בתוך 48-24 שעות, מעין 'גל חום' המאפיין את מימי מפרץ אילת בתחילת הקיץ. במים רדודים יחסית, של 5 ו- 15 מ', נצפו אירועי רבייה בהתאמה מושלמת לגלי החום הרדודים, ואילו בעומק רב יותר, חלה השהייה מסוימת בתזמון אירועי הרבייה. זאת מכיוון, שגלי החום במים העמוקים יותר התרחשו לרוב באיחור של מספר ימים עד שבועות לעומת התחממות המים הרדודים.

 

תרומת פגיות מהמים הרדודים

המדד לעצימות הרבייה היה מספר המושבות שהתרבו ושחררו עוברים בכל אירוע. רונן ליברמן מציין: "מצאנו, שמספר המושבות המשחררות עוברים קטן בצורה משמעותית בעומק של מעל 30 מ'. בעוד שבעומק רדוד משתתפות כמחצית מהמושבות בכל אירוע רבייה, הרי במים העמוקים יורד שיעור המשתתפות לכ-20-10% בלבד." בעקבות הממצאים סבורים החוקרים, שאוכלוסיות מים עמוקים של אלמוגים, אשר מצויות לאורך כל טווח העומקים הזה, אינן מסוגלות לשגשג בכוחות עצמן ותלויות במידת מה באוכלוסיות מהסביבה הרדודה יותר. מכיוון שהאלמוגים בשוניות העמוקות מתרבים בעצימות כה נמוכה, נראה כי שוניות העומק נזקקות לתרומת לרוות (פגיות) המגיעות אליהן מאלמוגים המצויים במים רדודים יותר. להערכת החוקרים, ייתכן שהסיבה ל'חולשה' זו של אלמוגי העומק היא עוצמת אור השמש הנמוכה הרבה יותר בבית גידולם. משאב אור השמש נחוץ לתהליך החיוני של פוטוסינתזה, שמבצעות אצות שיתופיות, המצויות ברקמת האלמוג ומספקות לו מקורות אנרגיה, קרי מזון.

 

החוקרים מסכמים: "היום, כאשר שוניות אלמוגים רבות ברחבי העולם נפגעות בצורה קשה מאוד כתוצאה מהשפעות האדם, רבים תולים תקווה בשוניות עמוקות יותר, שאולי יהוו 'גלגל הצלה', ויתמכו באחיותיהן שבמים הרדודים, החשופות יותר למפגעים סביבתיים. המחקר שלנו מצביע על כך, שתקווה זו היא נטולת בסיס מדעי מוצק. בפועל, דווקא השוניות העמוקות הן אלו שזקוקות לרדודות בכדי לשרוד, ועל כן הן ראויות להגנה ולשימור לא פחות, ואולי אף יותר, מאשר שוניות רדודות".

מחקר

13.06.2022
בדרך לטיפול חד פעמי למחלת האיידס? טכנולוגיה חדישה מציעה טיפול לנגיף ה-HIV

במסגרת המחקר החוקרים הצליחו לראשונה בעולם, להנדס תאי דם לבנים מסוג B בתוך גוף החולה, כך שיפרישו נוגדנים לאיידס

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מציע טיפול חדש וייחודי למחלת האיידס, אשר יתכן ויפותח לכדי חיסון או טיפול חד פעמי לחולים בנגיף ה-HIV. במסגרת המחקר, נבחנה הנדסה של תאי דם לבנים מסוג B בתוך גוף החולה, כך שיפרישו נוגדנים לאיידס בתגובה לנגיף. את המחקר הובילו ד"ר עדי ברזל והדוקטורנט אלסיו נחמד, שניהם מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה בפקולטה למדעי החיים וממכון דותן לתרפיות מתקדמות, בשיתוף בית החולים ע"ש סוראסקי (איכילוב). המחקר נערך בשיתוף עם חוקרים נוספים מישראל ומארה"ב, ופורסם בכתב העת היוקרתי Nature Biotechnology.

 

בשני העשורים האחרונים חייהם של חולי איידס רבים שופרו בעקבות מתן טיפולים ההופכים את המחלה מקטלנית לכרונית. עם זאת, עוד דרך ארוכה לפנינו עד שיימצא טיפול שיביא למזור קבוע עבור החולים. דרך אפשרית לעשות זאת, על ידי זריקה חד פעמית, פותחה לראשונה במעבדתו של ד"ר ברזל. הטכניקה שפותחה במעבדתו עושה שימוש בתאי דם לבנים מסוג B, אשר יהונדסו גנטית בתוך גוף החולה ויאפשרו הפרשה של נוגדנים שיפעלו כנגד נגיף ה-HIV  הגורם למחלה, וינטרלו אותו.

 

הנדסת תאי B בתוך הגוף

תאי B הם סוג של תאי דם לבנים האחראים ליצירת נוגדנים, בין השאר כנגד נגיפים וחיידקים. תאי ה-B נוצרים במוח העצם, ועם הבשלתם הם נעים אל הדם ולמערכת הלימפה ומשם לחלקי הגוף השונים. ד"ר ברזל מסביר: "עד היום מדענים מעטים, ואנחנו ביניהם, הצליחו להנדס תאי B מחוץ לגוף, ובמחקר זה אנו הראשונים שעושים זאת בתוך הגוף וגורמים לתאים הללו לייצר נוגדנים רצויים. ההנדסה הגנטית מתבצעת בעזרת נשאים ויראליים, שמוצאם מווירוסים אשר הונדסו כך שלא יסבו נזק, אלא רק ישמשו להבאת הגן המקודד לנוגדן אל תוך תאי ה-B בגוף. בנוסף, במקרה זה, הצלחנו להכניס את הנוגדנים בצורה מדויקת אל תוך אתר רצוי בגנום תאי ה-B. כל חיות המודל שקיבלו את הטיפול הגיבו והיו להן כמויות גבוהות של הנוגדן הרצוי בדם. הפקנו את הנוגדן מהדם ווידאנו שהוא אכן יעיל בנטרול נגיף ה-HIV בצלחת המעבדה."

 

"אם הנגיף משתנה, גם תאי ה-B ישתנו בהתאם על מנת להילחם בו, כך שיצרנו את התרופה הראשונה אי פעם אשר יכולה לעבור אבולוציה בגוף ולנצח נגיפים ב'מירוץ החימוש'."

 

העריכה הגנטית, מסביר ד"ר ברזל, נעשתה באמצעות קריספר. זהו אזור ברצף הדנ"א של חיידקים, המשמש כחלק ממערכת החיסון וההתגוננות שלהם מפני וירוסים. החיידקים עושים שימוש במערכות קריספר כמעין "מנוע חיפוש" מולקולרי לאיתור רצפים ויראליים ולחיתוך שלהם לשם השבתתם. שתי ביוכימאיות שפענחו את מנגנון ההתגוננות המתוחכם של הווירוסים באמצעות קריספר, עמנואל שרפנטייה וג'ניפר דאודנה, הצליחו לנתב אותו מחדש על מנת לבצע עריכה גנטית בדנ"א אנושי, לרבות השבתת גנים בלתי-רצויים או תיקון והחלפה של גנים רצויים. דאודנה ושרפנטייה זכו להוקרה עולמית כאשר הוכתרו ככלות פרס נובל לכימיה לשנת 2020.

 

הדוקטורנט אלסיו נחמד מרחיב לגבי השימוש בקריספר: "אנחנו משלבים את היכולת של קריספר להכווין כניסה לאתרים רצויים יחד עם היכולות של נשאים ויראליים להביא גנים רצויים לתאים רצויים, וכך אנחנו מצליחים להנדס את תאי ה-B בתוך גופו של החולה. אנחנו משתמשים בשני נשאים ויראליים ממשפחת AAV, הנשא האחד מקודד את לנוגדן הרצוי, והנשא השני מקודד את מערכת הקריספר. כאשר הקריספר חותך באתר הרצוי בגנום של תאי ה-B הוא מכוון אגב כך את הכנסת הגן המקודד לנוגדן כנגד נגיף ה-HIV הגורם למחלת האיידס."

 

פוטנציאל לתרופות למחלות זיהומיות נוספות ולסוגי סרטן שונים

כיום, מסבירים החוקרים, אין שום טיפול גנטי לאיידס, כך שההזדמנויות במחקר רבות. ד"ר ברזל מסכם ואומר: "פיתחנו טיפול חדשני אשר עשוי לנצח את הנגיף בעקבות זריקה חד פעמית, וכך להביא להקלה אדירה במצבם של חולים. כאשר תאי ה-B המהונדסים פוגשים את הנגיף, הם מגורים ומעודדים על ידו להתחלק כך שאנו מנצלים את גורם המחלה עצמו כדי להילחם בו. יתר על כן, אם הנגיף משתנה, גם תאי ה-B ישתנו בהתאם על מנת להילחם בו, כך שיצרנו את התרופה הראשונה אי פעם אשר יכולה לעבור אבולוציה בגוף ולנצח נגיפים ב'מירוץ החימוש'. בהתבסס על המחקר אנו צופים כי בשנים הקרובות יהיה ניתן לייצר באופן הזה תרופה לאיידס, למחלות זיהומיות נוספות ולסוגים מסוימים של סרטן הנגרמים כתוצאה מווירוס, דוגמת סרטן צוואר הרחם, סרטני ראש וצוואר ועוד".

 

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>