מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה
רוח
רפואה ומדעי החיים

לובי מחקרים

carousle news research: 
תמונת באנר: 
תמונת באנר: 
תמונת באנר: 
בחר את סוג הלובי: 
מחקרים
פרופ' דן פאר

מחקר

22.11.2020
מערכת העריכה הגנטית שמחסלת תאים סרטניים

חוקרים באוניברסיטת תל אביב פיתחו מערכת הובלה ננו-מטרית שמנטרלת תאים סרטניים

  • רפואה ומדעי החיים

הקריספר (ראשי תיבות של Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), הוא אזור ב-DNA שמורכב מרצפים חוזרניים קצרים, שמכילים גם קטעי דנ"א של בקטריופאג'ים - נגיפים שתוקפים חיידקים, והוא חלק ממנגנון הגנה מפני נגיפים. כעת, חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הוכיחו שמערכת הקריספר יעילה מאוד גם בטיפול בסרטן גרורתי. החוקרים פיתחו טכנולוגיה חדישה - מערכת הובלה של ננו-חלקיקים חדשים מבוססי שומן (CRISPR-LNPs), אשר מובילים שליח גנטי (רנ״א שליח) המקודד לאנזים הקריספר Cas9 לתאי מטרה סרטניים – ומנטרלים אותם גנטית.

 

"מערכת הקריספר, המסוגלת לזהות ולשנות כל מקטע גנטי, יצרה מהפכה ביכולת שלנו לפגוע, לתקן ואפילו להחליף גנים באופן מותאם אישית." מסביר פרופ' פאר, "אבל לעומת השימוש הנרחב בקריספר במחקר, השימוש הקליני עוד נמצא בחיתוליו – שכן נדרשת מערכת הובלה נקודתית ובטוחה שתדע לפגוע אך ורק בתאי המטרה. מערכת ההובלה שפיתחנו מאפשרת לפגוע בדנ"א המאפשר לתאי הסרטן לשרוד. מדובר בטיפול חדשני לסוגי סרטן אגרסיביים, שאין להם טיפול יעיל כיום". 

 

ללא תופעות לוואי או סכנה להתפרצות מחודשת

 "זאת העבודה הראשונה בעולם שהוכיחה שאפשר להשתמש במערכת הקריספר לטיפול אפקטיבי בסרטן בחיה שלמה וביעילות גבוהה", אומר פרופ' פאר. "צריך להבין שזאת לא כימותרפיה. אין תופעות לוואי ואין סכנה להתפרצות מחודשת של התא הסרטני שעבר את הטיפול. המספריים המולקולריים של ה-Cas9 חתכו את הדנ"א של התא הסרטני, השביתו אותו והוא כבר לא מסוגל עוד להשתכפל".

 

המחקר המהפכני בוצע במעבדתו של פרופ' דן פאר, סגן הנשיא למחקר ופיתוח וראש המעבדה לננו-רפואה בבית הספר למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן ע"ש שמוניס, מהמרכז לננו-מדע וננוטכנולוגיה, והמרכז לחקר הביולוגיה של הסרטן באוניברסיטת תל אביב. המחקר נעשה בהובלת  ד״ר דניאל רוזנבלום והדוקטורנטית אנה גוטקין, ובסיוע חוקרים נוספים מהמעבדה של פרופ' פאר יחד עם  ד״ר דינורה פרידמן-מורבינסקי מביה״ס לביוכימיה, ביופיזיקה ונוירוביולוגיה באוניברסיטת תל אביב, ד"ר צבי כהן, ראש היחידה לנוירוכירורגיה אונקולוגית בבית החולים שיבא, ד״ר מרק בהלקי וצוותו מחברת IDT באיווה, ארה״ב ופרופ׳ ג׳ודי ליברמן מבית החולים לילדים בבוסטון ואוניברסיטת הרווארד. תוצאות המחקר פורץ הדרך, שמומן על ידי הקרן הישראלית לחקר הסרטן (ICRF), מתפרסמות היום בכתב העת היוקרתי Science Advances.

 

במסגרת המחקר, וכדי לבדוק את היתכנות הטכנולוגיה לטיפול בסרטן, פרופ' פאר וצוותו בחרו בשניים מהגידולים הקטלניים ביותר: סרטן מוח מסוג גליובלסטומה וסרטן שחלות גרורתי.

 

סרטן השחלות הוא אחת מהסיבות המובילות לתמותה בקרב נשים והסרטן הקטלני ביותר של מערכת הרבייה הנקבית. רוב החולות בסרטן השחלות מאובחנות בשלבים מתקדמים של המחלה, כאשר המחלה כבר שולחת גרורות לכל הגוף. למרות ההתקדמות שנעשתה בשנים האחרונות, רק כשליש מהחולות ישרדו את המחלה הקשה. 

 

גליובלסטומה הוא סרטן המוח האלים ביותר, כאשר רוב החולים ימותו מהמחלה בתוך 15 חודשים מזמן האבחון, ורק 3% יחיו כעבור 5 שנים. החוקרים הוכיחו שבאמצעות טיפול בודד עם ה-CRISPR-LNPs ניתן להכפיל את זמן החיים הממוצע ולשפר בכ-30% את השרידות של עכברי מודל עם גידולי גליובלסטומה. הטיפול ב-CRISPR-LNPs בעכברות מודל של סרטן שחלות גרורתי שיפר ב-80% את שרידותן של העכברות.

 

פתח לטיפול במחלות נוספות

החוקרים מציינים שהמחקר החדש הוא ההדגמה הראשונה של שימוש במערכת הקריספר לטיפול בשני סרטנים אגרסיביים אלה, אבל הוא פותח הזדמנויות חדשות לטיפול גם בסוגי סרטן נוספים, במחלות גנטיות נדירות ובמחלות ויראליות כרוניות כמו מחלת האיידס. יצויין שטכנולוגיה דומה של mRNA משמשת לחיסוני קורונה על ידי מודרנה ופיזר (ביונטק).

 

"אנחנו רוצים להמשיך עכשיו לניסויים בסרטני דם, שהם מאוד מעניינים מבחינה גנטית, ובמחלות גנטיות כמו ניוון שרירים על שם דושן", אומר פרופ' פאר. "מן הסתם ייקח עוד זמן להביא את הטיפול החדש גם לבני אדם, אבל אנחנו אופטימיים. כל העולם הזה של תרופות מולקולריות המפעילות רנ"א שליח (שליחים גנטיים) נמצא בשיא פריחתו – וזאת לראייה שמרבית החיסונים לקורונה שעובדים עליהם כרגע מתבססים על העיקרון הזה. כשאנחנו דיברנו על טיפולי רנ"א שליח לפני 12 שנה, חשבו שזה מדע בדיוני. אני מאמין שבעתיד הקרוב נראה הרבה טיפולים מבוססי שליחים גנטיים למחלות גנטיות ולסרטן שבנויים על רפואה מותאמת אישית, ואנחנו כבר פועלים מול חברות וקרנות בינלאומיות באמצעות חברת רמות למסחור הטכנולוגיה של אוניברסיטת תל אביב, כדי להביא את בשורת העריכה הגנומית לבני אדם".

 

מחקר

11.11.2020
חורקות שיניים בגלל הקורונה

עלייה בתסמינים פיזיים המבטאים מתח וחרדה בתקופת הקורונה, בהם חריקת שיניים וכאבים בשרירי הפנים

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של בית הספר לרפואת שיניים בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר של אוניברסיטת תל אביב מצא כי בעקבות המצוקה והחרדה בסגר הראשון, חלה באוכלוסייה הכללית בישראל התגברות משמעותית של כאבים באזור הפנים והלסתות, בהם הידוק לסתות ביום וחריקת שיניים בלילה – תסמינים פיזיים שנובעים לעתים קרובות ממתח וחרדה.

 

המחקר נערך במהלך הסגר הראשון בהובלת ד"ר אלונה אמודי-פרלמן ופרופ' אילנה אלי מבית הספר לרפואת שיניים באוניברסיטת תל אביב, ובהשתתפות ד"ר ניר עוזיאל וד"ר אפרת גילון. במחקר השתתפו גם חוקרים מאוניברסיטת ורוצלב שבפולין, שבחנו את התגובה לקורונה באוכלוסייה הפולנית. המאמר פורסם בכתב העת Journal of Clinical Medicine באוקטובר 2020.

 

במסגרת עבודת המחקר שלהן, ד"ר אמודי-פרלמן ופרופ' אלי חוקרות את התחום של כאבי פנים ולסתות, עם דגש על תסמונת TMD - Temporo-Mandibular Disorders – כאבים כרוניים בשרירי הפנים ובמפרקי הלסת, ועל תסמונת הברוקסיזם - חריקה והידוק שיניים ולסתות בשינה ובערות - שעלולה לגרום נזק משמעותי לשיניים ולמפרקי הלסת. תסמונות אלו מושפעות מאוד מגורמים נפשיים כמו מתח וחרדה.

 

הסובלות העיקריות: נשים בגילאי 55-35

במסגרת זאת, במהלך הסגר הראשון החוקרים החליטו לבצע מחקר באוכלוסייה הכללית, שיבדוק את נוכחות התסמינים ואת החרפתם בעקבות מצב החירום הלאומי והתגברות רמות החרדה בקרב האוכלוסייה. השאלון כלל כ-1,800 משיבים בישראל ובפולין. בהשוואה לנתונים שמקובלים במחקרים שונים שבוצעו בימי שגרה נמצאה עלייה משמעותית בכל התסמינים:

 

בקרב כלל האוכלוסייה: השכיחות של תסמיני TMD עלתה מכ-35% בעבר ל-47% (עלייה של 12%) בתקופת הקורונה. שכיחותו של הידוק שיניים בשעות היום עלתה מכ-17% ל-32% (עלייה של 15%); וחריקת שיניים בלילה עלתה מכ-10% ל-36% (עלייה של 25%). בסך הכול נרשמה בישראל עלייה של 10%-25% בתסמינים אלה, המשקפים בין השאר מתח נפשי. אצל אנשים שסבלו מתסמינים אלה גם קודם לכן נרשמה עלייה של כ-15% בחומרתם.

 

החוקרים מצאו מתאם גבוה בין התסמינים לבין מגדר ורמת חרדה: נשים סובלות מהתסמינים הרבה יותר מגברים, ואנשים המצויים בחרדה נוטים לפתח אותם יותר מאלה שרמת החרדה שלהם פחותה.

 

חלוקת המשיבים לפי גילאים הניבה אף היא תוצאות מעניינות, כאשר קבוצת הגיל האמצעית (55-35) דיווחה על עלייה משמעותית הרבה יותר בתסמינים בהשוואה לקבוצה הצעירה (34-18) ולקבוצה המבוגרת (56 ומעלה). בשורה התחתונה, הקבוצה שסבלה יותר מכל מהתסמינים בימי הקורונה היו נשים בגיל האמצעי: 48% מהן סבלו מהתסמונת. 46% הידקו לסתות בשעות היום, וכ-50% חרקו שיניים בלילה.

 

בנוסף השוו החוקרים את הממצאים בישראל לתוצאות המחקר בפולין, ומצאו פער עצום: ההסתברות להופעת תסמיני TMD וברוקסיזם אצל המשיבים הפולנים הייתה גדולה בצורה משמעותית מההסתברות אצל הישראלים.

 

החוקרות ד"ר אמודי פרלמן ופרופ' אלי מסכמות: "המחקר שלנו, שנערך בתקופת הסגר הראשון, מצא עלייה משמעותית בתסמונות המוכרות של כאבים בפנים ובלסתות, הידוק וחריקת שיניים, שיכולות להוות ביטוי לחרדה ומצוקה נפשית. מצאנו שנשים מועדות יותר מגברים לסבול מהתסמינים, וכי גילאי 55-35 סבלו מהם יותר מהאוכלוסייה הצעירה (34-18) והמבוגרת (56 ומעלה). אנחנו סבורים כי הממצאים משקפים היטב את מצוקתם של בני דור הביניים, שהיו סגורים בבתיהם עם ילדים קטנים, ללא הסיוע הרגיל של סבים וסבתות, ובמקביל גם דאגו להוריהם המבוגרים, והתמודדו עם דאגות כלכליות ו/או עבודה מהבית בתנאים מורכבים".

 

מחקר

08.11.2020
בעקבות החומר האפל הקל (שקשה מאוד לגלות)

פיתוח טכנולוגי חדש יסייע בגילוי חלקיקי החומר האפל

  • מדעים מדויקים

אחת מהתעלומות הגדולות שנותרו עדיין ללא מענה בפיזיקה של ימינו היא מהות החומר האפל. היה זה אייזיק ניוטון שהסביר לראשונה את כוח המשיכה המחזיק כוכבים בתנועה זה סביב זה. תורתו של ניוטון התפתחה והוכללה ליחסות הכללית שפיתח אלברט איינשטיין. אולם ניתוח של תצפיות אסטרונומיות בתנועת הגלקסיות והכוכבים לימד אותנו כי תיאוריות אלו אינן יכולות להסביר את התצפיות, אלא אם הרוב המוחלט של החומר ביקום והגורם המרכזי לכוח המשיכה אינו החומר הסטנדרטי שאנחנו מכירים היטב, אלא מה שקיבל את הכינוי חומר אפל (Dark Matter).

 

החומר האפל הוא ההסבר המקובל לכך שכוכבים לא בורחים מהגלקסיות שלהם. כמות החומר האפל ביקום הנדרשת כדי להסביר את התצפיות האסטרונומיות גדולה פי חמש יותר מהחומר הנראה שמורכב מאטומים מוכרים. במילים אחרות, הפיזיקה עדיין מחפשת את מה שמהווה למעלה מ- 80% מהיקום. למרות חיפושים בלתי נלאים במאיצי חלקיקים, בתצפיות אסטרונומיות ובגלאים ייעודיים, המדע טרם הצליח לפענח את זהותו החלקיקית של החומר אפל: מהי  מסתו, אילו כוחות (בנוסף לכבידה) פועלים עליו, כיצד הוא מגיב עם החומר הנראה, וכיצד הוא נוצר ביקום המוקדם, לפני יותר מ-13 מיליארד שנה.

 

משימה בלתי אפשרית?

אחת הדרכים לחפש חומר אפל היא לטמון גלאים רגישים במיוחד בעומק האדמה, שלשם חלקיקי חומר אנרגטיים שמגיעים בקצב גבוה לכדור הארץ מהחלל, כמעט ואינם חודרים. על פי התיאוריה המקובלת, בשל סיבוב כדור הארץ סביב השמש וסיבוב השמש סביב מרכז הגלקסיה, אנו חולפים על פני מיליארדי חלקיקי חומר אפל בכל רגע נתון.  אם חומר זה מגיב עם הגלאי אפילו רק בסבירות נמוכה מאוד, מדי פעם אחד מאותם חלקיקים אפלים יוכל ״לבעוט״ באחד מהחלקיקים המרכיבים את הגלאי, ולהעביר כמות מזערית של אנרגיה, אותה המדענים מנסים לאתר.

 

ככל שהחומר האפל קל יותר, כך כמות האנרגיה שהוא יכול להעביר קטנה יותר, והמשימה הופכת מקשה לבלתי אפשרית בשיטות גילוי אלו. מכאן, האתגר המרכזי הוא פיתוח גלאים רגישים במיוחד, אתגר המחייב פיתוח גישות חדשות לגילוי, המאפשרות רגישות שיא לאותות נמוכים ואפשרות להבחין בינם לבין סיגנלים מדומים.

 

טכנולוגיה בעלת רגישות גבוהה

עתה, חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מעריכים כי פיתוח טכנולוגי חדש עשוי להביא לפריצת דרך בגילוי חלקיקי החומר האפל. לטכנולוגיה החדשה רגישות גבוהה ורעש רקע הנמוך ביותר שנמדד אי פעם בגלאי סיליקון, שעשוי לסייע בגילוי חלקיקי החומר האפל, שהמסה שלהם נמוכה מאוד וקשה מאוד לאתר אותם.

 

הטכנולוגיה פותחה על ידי חוקרים מישראל, מארה"ב ומארגנטינה. בקבוצת המחקר הישראלית חברים החוקרים: פרופ׳ תומר וולנסקי, ד״ר לירון ברק ופרופ׳ ארז עציון מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר של אוניברסיטת תל אביב.

 

שלב חדש ומסעיר בחיפוש אחר החומר האפל

לפני כעשור הציע פרופ׳ תומר וולנסקי עם שותפים מארה"ב שיטה חדשה ורגישה במיוחד, הבוחנת את האינטראקציה של חומר אפל עם האלקטרונים – אותם חלקיקים תת-אטומים החגים סביב גרעיני האטום – ובכך מאפשרת את החיפוש אחר חומר אפל קל, שעד לאותו הזמן נחשב לבלתי ניתן לגילוי.

 

בעקבות הפיתוח הרעיוני, פותח לאחרונה גלאי חדש על ידי הקולבורציה הבינלאומית SENSEI, שבה שותפים גם החוקרים מאוניברסיטת תל אביב. הגלאי החדש, הנקרא Skipper-CCD, מאפשר לגלות את שחרורו של אלקטרון בודד מתוך טריליוני הטריליונים של האלקטרונים החגים בו. בחודשים האחרונים החלה התקנה של הגלאי במעבדה התת קרקעית, SNOLAB שבקנדה, ותוצאות ראשונות צפויות בשנה הבאה. הפיתוח מביא לשלב חדש ומסעיר בחיפוש אחר החומר האפל. 

 

על פיתוח זה, זכה פרופ' תומר וולנסקי בפרס היוקרתי "פריצת דרך-אופקים חדשים בפיזיקה 2021" (Breakthrough Prize- The New Horizons in Physics Prize).  הפרס הוענק על ידי קרן "פריצת דרך" (Breakthrough Prize), שנוסדה בשנת 2012 על ידי פילנתרופ המדע יורי מילנר, במטרה להוקיר תרומות משמעותיות לידע האנושי. הפרס מוענק מדי שנה לחוקרים בתחומי המתמטיקה, הפיזיקה ומדעי החיים. 

 

 

מחקר

03.11.2020
הפיזיקה המפתיעה של תאי שבלול האוזן

חוקרים מצאו כי התפתחות מערך תאי השערה באוזן הפנימית דומה לתהליך הפיזיקלי של אטומים היוצרים גביש

  • רפואה ומדעי החיים

האוזן של יונק מורכבת משלושה חלקים: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית. בתוך האוזן הפנימית נמצא השבלול, מבנה ספיראלי שלאורכו משובצים תאי שערה - תאים שעליהם שערות זעירות, המשמשות כחיישנים לגלי הקול המגיעים לאוזן. בתגובה לגלי הקול, השערות מתנודדות ומעבירות אותות חשמליים למוח, וכך אנו שומעים.

 

"תאי השערה מסודרים לאורך השבלול בצורה ייחודית: ארבע שורות מסודרות של תאי שערה ותאים תומכים לסירוגין. הסדר הקפדני הזה חשוב מכיוון שאזורים שונים לאורך השבלול אחראים לזיהוי צלילים שונים." מסביר פרופ' דוד שפרינצק מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז. "מערך כה מאורגן הוא יוצא דופן בגוף, ולמעשה זוהי הרקמה המסודרת ביותר בגופו של יונק. אנחנו חיפשנו את המנגנון שגורם לתאי השערה להסתדר בצורה זו במהלך ההתפתחות העוברית. לשם כך ערכנו מחקר רב-תחומי, ששילב בתוכו שני פיתוחים חדשניים: טכנולוגיית דימות חדשה וסימולציה באמצעות מודל מתמטי-פיזיקלי."

 

המחקר, בהובלת פרופ' שפרינצק, מומחה לביולוגיה התפתחותית מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה, חשף לראשונה מנגנון פיזיקלי המעורב בהתפתחות האוזן הפנימית בעוברים של יונקים. "זו הפעם הראשונה שהתגלה תהליך התפתחות ביולוגי, שמונע על ידי כוחות מכניים ודומה מאוד לתהליך פיזיקלי ידוע: התארגנות תאי השערה באוזן הפנימית דומה להתארגנות של אטומים היוצרים גביש. מדובר בממצא מהפכני שמשנה תפיסות יסוד בעולם הביולוגיה ההתפתחותית." אומר פרופ' שפרינצק.

 

במחקר הרב-תחומי השתתפו רועי כהן וליאת אמיר-זילברשטיין ממעבדתו של פרופ' שפרינצק, פרופ' קרן אברהם מבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר וחוקרים נוספים מהפקולטה למדעים מדויקים ומבית הספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב. כמו כן השתתפו חוקרים משווייץ, מיפן ומדרום אפריקה. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Nature Communications באוקטובר 2020.

 

עושים סדר

כדי לעקוב אחר התפתחות מערך תאי השערה בעובר, ניתחו החוקרים עוברי עכברים בשלבים שונים של ההיריון. בעוברים הצעירים ביותר נמצאה שכבת תאים לא מסודרת וגם בלתי ממוינת – תאים ראשוניים שתפקידם עוד לא הוגדר. בהדרגה מתחילים התאים להתמיין לתאי שערה ותאים תומכים, ובהמשך הם מתארגנים, עד שנוצר המבנה הסופי והמסודר של תאי השערה בשבלול.

 

"עד היום, רוב המחקרים על התפתחות תאי השערה התמקדו בתהליכי ההתמיינות של התאים, שנשלטים על ידי תקשורת בין-תאית. אנחנו סברנו שלא די בכך, וביקשנו לבחון את השלב שלאחר ההתמיינות: איך התאים מתארגנים במרחב ויוצרים מבנה מסודר." מסביר פרופ' שפרינצק. לצורך זה פיתחו החוקרים טכנולוגיית דימות חדשה המסתמכת על תצפית במיקרוסקופ קונפוקלי, ומאפשרת מעקב רציף בתלת-מימד, 24 שעות ביממה, אחר התפתחות הרקמה – תהליך שנמשך ימים ספורים בעוברי עכברים. שיטת הדימות הייחודית אפשרה מעקב אחר התפתחות האוזן הפנימית ויצירת סרטונים של התהליך.

 

"זו הפעם הראשונה שהתהליך נצפה ברציפות וברזולוציה גבוהה. צפינו ברקמה שכבר התמיינה לתאי שערה ותאים תומכים, אך עדיין נותרה 'מבולגנת' – כלומר עוד לא התארגנה למערך מסודר. באמצעות השיטה שלנו ראינו שברקמה מתרחש תהליך פיזיקלי המכונה 'תהליך גזירה': תאים שכנים, המכונים 'תאי הנסן', נעים לכיוון אחד ומפעילים על תאי השערה כוחות גזירה - כוחות מכניים הפועלים במקביל לשכבת התאים. תהליך זה דוחס את הרקמה, גורם לשחלופים דינמיים בין תאי שערה ותאים תומכים, ובסופו של דבר מוביל להתארגנות התאים במערך מסודר.

 

כוחות פיזיקליים של גזירה ודחיסה מסדרים את התאים עד ליצירת מבנה השבלול

כוחות פיזיקליים של גזירה ודחיסה מסדרים את התאים עד ליצירת מבנה השבלול

 

בשלב הבא הסתמכו החוקרים על ממצאיהם כדי ליצור סימולציה ממוחשבת - מודל מתמטי-פיזיקלי של התהליך. המודל העלה כי על תאי השערה בשלב ההתארגנות פועלים שני כוחות מכניים עיקריים: כוחות גזירה, הגורמים לדחיסה ולתזוזה של תאי השערה בתוך הרקמה, וכוחות דחייה בין תאי השערה, שמונעים מהם להתקרב יותר מדי זה לזה. "הופתענו לגלות שתהליך ההתארגנות של תאי השערה בשבלול דומה מאוד לתהליך פיזיקלי מוכר: התארגנות של אטומים במהלך יצירת גביש." אומר פרופ' שפרינצק. "כמו שאטומים יוצרים גביש מסודר כאשר מופעלים עליהם כוחות חיצוניים, כך גם תאי השערה והתאים התומכים מתארגנים לתבנית מסודרת בתגובה לכוחות מכניים המופעלים עליהם. מדובר בתפיסה חדשה לחלוטין בתחום הביולוגיה ההתפתחותית. התובנות שעולות מהמחקר שלנו מאירות כיוון חדש עבור מחקרים עתידיים, גם בנוגע לתהליכי ההתפתחות של איברים אחרים."

 

פרופ' שפרינצק מוסיף כי לממצאי המחקר יש גם משמעות רפואית: "תאי השערה נוצרים פעם אחת בעובר ואינם מתחדשים במהלך החיים. במקרים רבים, תופעות של ירידה בשמיעה ואף חירשות נובעות ממוות של תאי שערה באוזן הפנימית. בשנים האחרונות נעשים מאמצים רבים לאפשר תהליכי התחדשות של תאי שערה, במטרה לשפר את יכולת השמיעה של חירשים. המחקר שלנו עשוי לתרום תרומה חשובה להבנת התהליך לקראת יצירת התחדשות זו."

 

מחקר

29.10.2020
אם הקירות היו יכולים לדבר

אם עטלפים יכולים לשמוע ולזהות מכשולים, מדוע הם בכל זאת מתנגשים לפעמים בקירות?

  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ערכו ניסוי, שבמסגרתו שחררו עטלפים במסדרון, שהיה חסום על ידי עצמים בגודל שונה ומחומרים שונים. להפתעת החוקרים, העטלפים התנגשו בקירות גדולים עשויי ספוג (שעוצמת ההד שלהם חלשה) כאילו לא היו קיימים.

 

מתוך התנהגותם של העטלפים היה ניתן להבין כי הם עשו זאת למרות שזיהו את הקיר באמצעות מערכת הסונר הקולית שלהם, מה שהצביע על כך שההתנגשות אינה תוצאה של מגבלה חושית, אלא בעיה בתפיסה האקוסטית. ההשערה היא שהשילוב של עצם גדול (קיר) ועוצמת הד חלשה משבש את התפיסה החושית של העטלפים וגורם להם להתעלם מהמכשול (בדומה לאנשים שמתנגשים בקירות שקופים).

 

את המחקר הובילה סטודנטית לדוקטורט סשה דנילוביץ' ביחד עם פרופ' יוסי יובל, ד"ר אריאן בונמן, והסטודנטים גל שלב ואיה גולדשטיין מהמעבדה לתפיסה חושית וקוגניציה בביה"ס לזואולוגיה ובביה"ס סגול למדעי המוח. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי PNAS.

 

בהמשך הניסוי החוקרים שינו באופן שיטתי את הממדים של העצמים מחזירי ההד בתוך המסדרון מבחינת הגודל, המרקם ועוצמת ההד, והגיעו למסקנה כי התפיסה האקוסטית של העטלפים תלויה בקשר קוהרנטי ואופייני של הממדים לעצמים בטבע. למשל, עצם גדול – עוצמת הד גבוהה, עצם קטן – עוצמת הד חלשה.

 

"עטלפים הם אלופי התפיסה האקוסטית. הם מסוגלים לאתר עצמים מאוד קטנים, כמו למשל יתושים, באמצעות גל קול", מסביר פרופ' יובל. "באמצעות אקולוקציה (איכוני הד) הם יכולים לחשב את המיקום התלת-מימדי של עצם קטן כגדול וגם לגבש תפיסה של צורתו, גודלו ומרקמו. לשם כך, מוחם של העטלפים מעבד מימדים אקוסטיים שונים מההדים המוחזרים מהעצם (למשל ספקטרום תדרים ועוצמה). תפיסה זו נשענת על שילוב מימדים רבים ע"י מספר חושים, למשל צבע וצורה".

 

בנוסף, גילו החוקרים כי תפיסה זו אצל עטלפים אינה מולדת. כשחזרו על הניסוי עם עטלפים צעירים גילו כי הם אינם מתנגשים בקירות. החוקרים גם גילו שעטלפים בוגרים יכולים ללמוד במהירות את הקשרים החדשים בין המימדים.

 

"בכך שהצבנו בפני העטלפים עצמים שמידותיהם האקוסטיות אינן קוהרנטיות, הצלחנו לגרום אצלם לתפיסה מוטעית, שגרמה להם לנסות שוב ושוב לעוף דרך קיר, למרות שזיהו אותו ע"י הסונר. הניסוי מאפשר הצצה לתוך תפיסת העולם של היצורים האלה שעולמם החושי כל כך ייחודי ושונה משלנו", מסכמת סשה דנילוביץ'.

מחקר

22.10.2020
מזיזים את הגבינה וגם את הבשר

לאחר שחוקרים גילו קשר ישיר בין צריכת מזון מן החי לסיכוי לחלות בסרטן המעי, ביקשנו לברר האם בשר וחלב בריאים לנו או לא?

  • רפואה ומדעי החיים

מה אכלתם היום לארוחת הצוהריים? או אתמול בארוחת הערב? עבור רבים מאתנו, בשר, ביצים וגבינות הם חלק מכל ארוחה כמעט. אך לאחרונה, הצליח צוות חוקרים בינלאומי מישראל, צרפת, איטליה וארה"ב למצוא קשר מולקולרי ישיר בין צריכת מזון מן החי לבין התפתחותם של נוגדנים בדם, שמגבירים את הסיכוי להתפתחות גידולים סרטניים. קשר זה יכול להסביר לראשונה את התחלואה הגבוהה בסרטן בעקבות צריכה מוגברת של מוצרי חלב ובשר אדום, בדומה לקשר בין כולסטרול לעלייה בסיכון למחלות לב. אז מה עושים? מפסיקים לגמרי עם מוצרים מן החי? בונים דיאטה מאוזנת ומשולבת? שאלנו את החוקרים שלנו מה הכי נכון לעשות.

 

מוצרלה IN – יוגורט כבשים OUT

Neu5Gc היא מולקולת סוכר המצויה ברקמות בע"ח יונקים (היא לא מצויה בעופות או בדגים). בני אדם מפתחים נוגדנים ל-Neu5Gc כבר בגיל הינקות, בעת החשיפה לתחליפי חלב ולמוצרי בשר. עוד ידוע כי נוגדנים אלו מגבירים את הסיכון למחלת הסרטן, בייחוד במעי, אך עד כה לא נמצא קשר ישיר בין הנוגדנים המסוכנים לתצרוכת בשר וחלב. סלאם בשיר, דוקטורנט במעבדה של ד"ר פדלר-קרוואני מהמחלקה לחקר התא ואימונולוגיה בבית הספר למחקר ביו רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס של הפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, יחד עם חברי הצוות הנוספים, מדדו את כמות הסוכר Neu5Gc במגוון מזונות חלביים ובשריים, שנפוצים בדיאטה הצרפתית, ויצרו אינדקס שמציג מדרג מזונות, שצריכתם העודפת עלולה להביא לעלייה בביטוי הנוגדנים, ובכך, כנראה, גם לעלייה בסיכון לסרטן. תוצאות המחקר החדשני פורסמו בכתב העת BMC Medicine.

 

צוות החוקרים חישב את תצרוכת ה-Neu5Gc היומית של 19,621 אנשים בני 18 ומעלה, שדיווחו באופן מקוון על כל תצרוכת המזון שלהם במשך מספר ימים. לשם כך נעזרו החוקרים בדוגמאות מסקר תזונתי לאומי נרחב שנערך בצרפת בשם NutriNet-Santé. לאחר מכן, בחר צוות החוקרים מדגם מייצג של 120 נבדקים, שמייצגים תצרוכת גבוהה או נמוכה של הסוכר, וביקש מהם לדווח בממוצע במשך 21 ימים לא רצופים. החוקרים בדקו את רמות ואת מגוון הנוגדנים כנגד Neu5Gc בדמם. על סמך ממצאים אלו וכימות הסוכר Neu5Gc במוצרי המזון השונים מצרפת, יצרו ד"ר פדלר-קרוואני וצוותה אינדקס בשם Gcemic index.

 

מבין מוצרי המזון מיונקים, סטייק בקר הוא הנצרך והמוכר ביותר בעולם. לכן החוקרים השתמשו בו לביסוס האינדקס והעניקו לו את הערך 1. צריכת מזון בעל ערך אינדקס נמוך מ-1, פירושה שצריך לאכול הרבה ממנו כדי להביא לצריכה גבוהה של הסוכר, ולהיפך. כך, הם גילו למשל שגבינת מוצרלה מכילה רק 0.03 מכמות ה-Neu5Gc לגרם ביחס לסטייק, חלב פרה זכה לערך של 0.13, ובשר כבש קיבל ערך של 0.41 – כמחצית מסטייק בקר. לעומתם, יש באופן מפתיע מזונות מסוכנים בהרבה מסטייק: יוגורט כבשים (1.69), פטה כבשים (1.71) וגבינת רוקפור (3.35), אשר מכילים יותר מהסוכר לגרם מזון. עם זאת, צריך לסייג ממצא זה, שכן בדרך כלל הם נצרכים בכמויות קטנות בהשוואה למנת סטייק.

 

מתוך האינדקס שיצרו החוקרים:

סוג מזון

מזון

סוכר Neu5Gc ממוצע לגרם

דירוג בהשוואה

מוצרי חלב

מוצרלה

6

0.03

מוצרי חלב

גאודה

18

0.11

מוצרי חלב

חלב

21

0.13

מוצרי בשר

נקניקייה

32

0.19

מוצרי בשר

סטייק

163

1.00

מוצרי בשר

נקניקייה

207

1.26

מוצרי חלב

יוגורט כבשים

277

1.69

מוצרי חלב

פטה

280

1.71

מוצרי חלב

רוקפור

550

3.35

 

 

לחזות את הסיכון

"מצאנו קשר מובהק בין צריכה מוגברת של ה-Neu5Gc מבשר אדום וגבינות להתפתחות מוגברת של אותם נוגדנים המעלים את הסיכון לגידולים סרטניים", אומרת ד"ר פדלר-קרוואני. "במשך שנים ניסו למצוא קשר כזה, ולא מצאו. אנחנו הצלחנו לראשונה למצוא קשר מולקולרי בזכות דיוק שיטות המדידה של הנוגדנים בדם ובזכות השימוש בנתוני שאלוני הדיאטה המפורטים מצרפת".

 

ד"ר פדלר-קרוואני מוסיפה כי שילוב המתודות איפשר לחוקרים לחזות, שמי שאוכל הרבה בשר אדום וגבינות - יפתח נוגדנים ברמה גבוהה וברפרטואר שונה, ולכן עלול להימצא בסיכון גבוה יותר לחלות בסרטן, בעיקר בסרטן המעי, אבל גם בסוגי סרטן אחרים כמו סרטן השד. לסיכום, החוקרים מציינים שכמו בכל דבר בחיים, גם צריכה של מוצרי חלב ובשר צריך שתעשה במידה וללא הפרזה.

 

מוצרלה IN – יוגורט כבשים OUT

 

מי הזיז את הגבינה שלי?

שוקלים למחוק את הגבינות והבשר מרשימת הקניות שלכם? זה לא כל כך פשוט. כמו תמיד במדע, צריך להסתכל על כל דבר מכמה זוויות לפני שמקבלים החלטות.

 

פרופ' ישראל הרשקוביץ מהחוג לאנטומיה ואנתרופולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר וראש מעבדת דן דוד לחיפוש ולחקר בני אדם מודרניים, מסביר: "לבעלי חיים מערכת עיכול מאוד מורכבת, שמאפשרת להם לפרק צמחים ולהפיק מהם תוצרים הדרושים לקיום הגוף. לעומת זאת, לנו, בני האדם, יש מערכת עיכול קצרה יחסית לגודל הגוף, שמוגבלת ביכולת שלה לפרק באופן יעיל מרכיבים שונים הנמצאים בצמח. לכן, תזונת האדם התבססה תמיד על מזון משולב של בשר וצמחים, בעיקר שורשים ופקעות. המעי הוא איבר שצורך אנרגיה רבה. בעוד שאצל רוב בעלי החיים האחרים חלק ניכר מהאנרגיה שמתקבלת מהמזון מופנית חזרה אל המערכת הזו - אצל האדם 30% מסך כל האנרגיה המיוצרת מושקע במוח. זהו התהליך האבולוציוני שלנו, שבו האבולוציה ביכרה מוח גדול על חשבון מערכת העיכול".

 

"השומן חשוב מאוד לבנייה ולתפקוד של מערכת העצבים ומערכות נוספות בגוף, והוא בא בעיקר מן החי", ממשיך פרופ' הרשקוביץ. "זו הסיבה שמשחר ההיסטוריה האנושית האדם הקדמון צד בעלי חיים, בעיקר בעלי חיים גדולים, היות ויש להם ריכוז שומן גבוה יותר. הצורך הזה לא השתנה, ולכן אני לא רואה סיבה להפסיק לצרוך בשר, כמובן שכל עוד מדובר בכמות מאוזנת. יחד עם זאת, ניתן למצוא גם שומן זמין מן הצומח, בעיקר באגוזים ובפירות דוגמת אבוקדו".

 

לגבי מוצרי החלב מגלה פרופ' הרשקוביץ, כי הם נכנסו לתפריט האנושי רק לפני כ-7,000 שנה, תקופה שנחשבת לקצרה למדיי במושגי אבולוציה. "אנחנו לא נולדנו מתאימים פיזיולוגית לעכל חלב כבוגרים. כתינוקות, גופנו מייצר אנזים בשם לקטאז, שמאפשר לנו לעכל את חלב האם בצורה מיטבית (לפרק את הלקטוז - הסוכר העיקרי בחלב). ככל שאנחנו גדלים ייצור הלקטאז פוחת, ולכן הצורך הפיזיולוגי שלנו לצרוך חלב ומוצריו בעצם מפסיק להתקיים. כשהאדם החל לביית חיות הוא גילה כי אפשר ליהנות גם מהבשר וגם מהחלב, והחל לצרוך את מוצרי החלב גם בגיל מבוגר (בזכות מוטציה ששומרת על רמת לקטאז גבוהה גם בבגרות). באירופה, באמריקה ובמזרח התיכון למשל, שם מגדלים בקר וצאן, נמצאים צרכני הגבינות ה'כבדים' שאצלם המוטציה שכיחה יותר, לעומת יבשת אפריקה וחלקים מאסיה ששם צריכת מוצרי החלב בגיל מבוגר מצומצמת יותר".

 

"לכן, אפשר לסכם ולומר שצריכת הבשר הולכת אתנו לאורך האבולוציה ואנחנו זקוקים לו, כמו אז גם היום. צריכת החלב מאוחרת יותר ואינה נחשבת הכרחית, ולכן ישנם כאלה שנהנים ממנה, לעומת חלק אחר באוכלוסייה שלא נהנה ואף סובל מצריכתה, תופעה הידועה כאי-סבילות ללקטוז".

 

צד בעלי חיים גדולים. האדם הקדמון

 

"לא כל דיאטה מתאימה לכל אחד"

ד"ר יפתח גפנר ממכון אדאמס לספורט ומבית הספר לבריאות הציבור בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, חוקר במעבדה את הקשר בין פעילות גופנית ותזונה, מטאבוליזם ורקמת השריר והשומן. בגדול, הוא אומר, אין דיאטה אחת שמתאימה לכולם. "יש לנו שונות בינאישית גדולה שתלויה בגנטיקה שלנו, באורח החיים שכל אחד מאתנו מנהל ובגורמים נוספים, ולא כל מה שאני אוכל ועושה לי טוב, יעשה את אותו הדבר גם לחבר שלי. אני נגד דיאטות קיצון קצרות טווח. להיפך, אני מאמין שצריך להיות מתונים בשינויים התזונתיים, מפני שהרבה פעמים יש להם אפקט מצטבר, שאנחנו לא מצליחים להרגיש או לאבחן, והדבר עלול להביא לנזק מצטבר".

 

מעבר לשאלה האם צריכת בשר וחלב מיטיבה איתנו, ד"ר גפנר מצביע על ההשפעה שיש למזון מעובד ולא טבעי על הגוף שלנו. "אני בהחלט יכול לומר שבשר, בעיקר בשר אדום, קשור לעלייה בתחלואת סרטן, אבל יש פאנצ': רוב הבשר שנבדק במחקרים הוא בשר מתועש ומעובד, בעיקר בצפון אמריקה. מחקרים שעושים הבחנה בין בשר גולמי ובשר מעובד, מצביעים על קשר הדוק בין בשר מעובד לסיכוי הגבוה לחלות בסרטן, לעומת הקשר בין בשר גולמי, שיורד ואפילו נעלם. אנשים שאוכלים בשר 'אמיתי' מול אנשים שלא אוכלים בשר בכלל - אין להם כמעט תוספת סיכון לתחלואה בסרטן, והדבר נכון לא רק לגבי בשר, אלא לגבי כל סוגי המזון. כל אוכל שעבר תהליך עיבוד והינדוס משמעותי הוא לא דבר טבעי, ולגוף שלנו ייקח עוד דורות רבים להתאים את עצמו לתהליכים תעשייתיים שמתרחשים תוך שנים ספורות".

 

אוכלים היום בעיקר מה שנוח לגדל או לייצר. מזון טרי ברשתות

 

ומה לגבי חלב? "מחקרים שונים מראים מסקנות שונות, ועובדה שיש אנשים שחלב מיטיב איתם ומשפר מדדים בריאותיים, לעומת חלק מאוד קטן שרגיש לחלב וללקטוז, וזה פוגע בו. יש מרכיבים שחשוב לנו לקבל מהחלב, כמו סידן. אם אנחנו לא צורכים חלב ולא דואגים לקבל את הסידן שלנו ממקורות אחרים - נוצר חוסר כרוני, שלבסוף גורם לפגיעה בריאותית. לכן, לדעתי, חלב הוא לא דבר רע, כל עוד אין רגישות אליו, ונכון להיום - אין הנחיה להגבלת צריכת חלב. יכול להיות שבעוד חמש שנים נוכל לספק דיאטה שבאמת תתאים ספציפית את כמות החלב האישית שכל אחד מאתנו צריך לצרוך, אבל אנחנו עדיין לא שם".

 

ד"ר גפנר מצדד בדבריו של פרופ' הרשקוביץ לגבי צריכת חלב ומוצריו בגיל מבוגר. "זה נכון שאבולוציונית הגוף שלנו לא נועד לצרוך חלב בבגרותנו, החל ממבנה הלסת שלנו ועד ביסוס מערכת העיכול שלנו. אבל גוף האדם גם לא נולד עם היכולת לאכול חיטה בכמות שאנו צורכים היום. האבולוציה מפגרת בעשרות שנים אחרי הפיתוח ההנדסי של המזון, ואנחנו אוכלים היום בעיקר מה שנוח לגדל או לייצר. האם זה אידיאלי מבחינתנו? כנראה שלא".

 

לסיכום, מדגיש ד"ר גפנר את חשיבות הפעילות הגופנית דווקא בתקופת הקורונה ואת הקשר בינה לבין תזונה. "מבחינה מטאבולית, רוב האנרגיה שאנחנו מוציאים כבני אדם היא כזו של תחזוקת הגוף (70%), ושל פעילויות יומימיות (10%-20%) שאנחנו עושים. הפעילות הגופנית הספונטנית הצטמצמה בכ-40%-80% בתקופת הקורונה. לכן החשיבות של פעילות גופנית בשילוב מאזן ההוצאה האנרגטית שלנו הפכה פתאום למרכיב כל כך חשוב. אנחנו מוציאים היום חצי מכמות האנרגיה שאנחנו אמורים להוציא במהלך היממה. לכן, כדי לשנות את המצב הזה, פעילות יזומה היא הפתרון, וזה די דומה לפן התזונתי. תאכלו מה שאתם מרגישים שעושה לכם טוב, עשו מעקב אחר הגוף שלכם, מפני שקיימת שונות בינאישית גדולה. זכרו שלפעילות הגופנית יש אפקט בריאותי גדול לא פחות מזה של תזונה מאוזנת, כמרכיב להגנה מפני מחלות. ואל תהיו קיצוניים".

 

מחקר

12.10.2020
לראות את העולם בצבעים חדשים

טכנולוגיה חדישה תאפשר ראייה וצילום של צבעים שהעין האנושית לא קולטת

  • מדעים מדויקים

פיתוח חדש של חוקרים מאוניברסיטת תל אביב יאפשר לזהות בצילום רגיל צבעים שהעין האנושית וגם מצלמות רגילות לא מסוגלות לקלוט. בין השאר, הטכנולוגיה החדשה תאפשר לצלם גזים כמו מימן, פחמן ונתרן, שלכל אחד מהם יש צבע ייחודי, או חומרים ביולוגיים שונים שנמצאים בטבע אך לא נראים בעין. את הטכנולוגיה החדשה ניתן יהיה ליישם בתחומים רבים בחיי היום יום כמו משחק וצילום, ובענפי תעשייה חשובים כמו ביטחון, רפואה ואף בלווייני חישה מרחוק בחלל.

 

מעבר למה שהעין רואה

לצבעוניות של תמונה חשיבות גדולה, שכן לחומרים רבים יש חתימת צבע ייחודית בתחום התת-אדום הבינוני. כך, למשל, לתאים סרטניים יש ריכוז גבוה יותר של מולקולות מסוג מסוים. "העין האנושית קולטת פוטונים באורכי גל של בין 400 ננומטר – הצבע הכחול, ל-700 ננומטר – הצבע האדום", מסביר ד"ר מרג'ן ממנהלי המחקר. "אבל זה רק חלק מזערי מהספקטרום האלקטרומגנטי, שכולל גם רדיו, מיקרו, רנטגן ועוד. מתחת ל-400 ננומטר יש קרינה על-סגולה, או UV, ומעל ל-700 ננומטר ישנה קרינה תת-אדומה, או אינפרה-אדומה, שבעצמה נחלקת לתת-אדום קרוב, בינוני ורחוק. בכל אחד מהמקטעים האלה של הספקטרום האלקטרומגנטי יש מידע רב של צבעים שעד כה היה סמוי מהעין".

 

הטכנולוגיות הקיימות כיום לגילוי אינפרא אדום יקרות ובעיקר מתקשות לשקף את אותם ״צבעים״. בהדמיה רפואית, נעשו ניסויים שבהם ממירים תמונות תת-אדום לאור הנראה כדי לזהות את התאים הסרטניים לפי המולקולות. עד היום, המרה זו נעשתה צבע אחרי צבע, ולשם כך נדרשו מצלמות משוכללות ויקרות מאוד, שלא בהכרח היו נגישות לאזרחים בחיי היום יום. במסגרת המחקר, החוקרים הצליחו לפתח טכנולוגיה זולה ויעילה, "שמתלבשת" על מצלמה רגילה ולמעשה מאפשרת בפעם הראשונה להמיר בבת אחת את הפוטונים של האור מכל תחום התת-אדום הבינוני לתחום האור הנראה, בתדרים שהאדם יכול לקלוט.

 

את המחקר פורץ הדרך ערכו ד"ר מיכאל מרג'ן, יוני ארליך, ד"ר אסף לבנון ופרופ' חיים סוכובסקי מהמחלקה לפיזיקה של חומר מעובה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר. תוצאות המחקר פורסמו לאחרונה בכתב העת Laser & Photonics Reviews

 

צבעים חדשים. הטכנולוגיה שתשנה את הדרך בה אנו רואים את העולם

 

טביעת ה(א)צבע של החומר

"בתחום התת-אדום הבינוני יש אינפורמציה חד-חד-ערכית על החומרים בעולמנו, בעיקר למולקולות אורגניות", מסביר פרופ' סוכובסקי. "כלומר, לחומרים שונים יש 'טביעת אצבע' שונה בצבע. אנחנו בני האדם רואים בין אדום לכחול. אם היינו יכולים לראות בתחום התת-אדום, היינו רואים שליסודות כמו מימן, פחמן ונתרן יש צבע ייחודי. לוויין סביבתי שהיה מצלם בתחום הזה היה רואה איזה מזהם נפלט עכשיו מאיזו ארובה, ולוויין ריגול היה רואה איפה מחביאים חומרי נפץ או אורניום. בנוסף, מאחר שכל עצם פולט חום בתחום התת-אדום, ניתן לראות את כל המידע הזה גם בלילה".

 

לאחר שרשמו פטנט על המצאתם, מפתחים החוקרים בימים אלה את הטכנולוגיה באמצעות מענק מפרויקט קמין של רשות החדשנות, ויש כבר מספר חברות ישראליות ובינלאומיות שהביעו בה עניין. "בעתיד נוכל להציע בעלות של כמה מאות דולרים מכלול שירותים המבוססים על הגביש הייחודי שלנו, שאותו ניתן יהיה להתקין בקלות גם על מכשיר סלולרי. כך יוכל המשתמש לראות בלילה בצבעים שלא הכיר עד כה ובעושר מידע חדש", מסכם פרופ' סוכובסקי.

 

ד"ר נטליה פרוינד מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר (צילום: יורם רשף)

מחקר

12.10.2020
בדרך לפטנט עולמי: קוקטייל נוגדנים טבעי כתרופה לקורונה

חוקרים פיתחו קוקטייל נוגדנים שיכול לשמש כתרופה לחולי קורונה וכתרופת מנע לאוכלוסיות בסיכון

  • רפואה ומדעי החיים

הישג למדע הישראלי: חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לרצף אלפים של נוגדנים המיוצרים בתגובה להדבקה בחולי קורונה בישראל. כתוצאה מכך, החוקרים הצליחו לבודד ולאפיין שישה נוגדנים שנלקחו מדמם של שני חולים קשים, ולהוכיח כי קומבינציות של שלושה נוגדנים בכל פעם מהוות קוקטייל יעיל נגד קורונה – קוקטייל שיכול להעניק הגנה טבעית מפני הדבקה למשך של מספר שבועות, אולי אפילו של עד מספר חודשים.

 

לחוקרים התברר כי מקור יכולת הנטרול בדמם של החולים הקשים היא כמה סוגי נוגדנים התוקפים בו זמנית אזורים שונים על גבי נגיף הקורונה – וכי אותו קוקטייל יעיל מאוד בנטרול הנגיף. יודגש כי החוקרים הוכיחו את האפקטיביות של קוקטייל הנוגדנים בתרביות תאים, וכעת המחקר יעבור לשלב של ניסוי בבני אדם שצפוי לקחת מספר חודשים.

 

פריצת הדרך המחקרית נעשתה במעבדה לחקר נוגדנים אנושיים של ד"ר נטליה פרוינד, יחד עם הדוקטורנט מיכאל מור, מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב. תוצאות המחקר נמצאות בתהליכי פרסום בכתב העת PLOS Pathogens.

 

הדוקטורנט מיכאל מור בפעולה

הדוקטורנט מיכאל מור בפעולה

 

המחקר החל עם פרוץ המגפה בארץ, בחודש אפריל השנה. ד"ר פרוינד וצוותה גייסו 18 משתתפים מבין חולי הקורונה הראשונים בישראל – 10 מהם א-סימפטומטיים או בעלי סימפטומים קלים מאוד ו-8 מהם חולים קשים שנזקקו לאשפוז ואף להנשמה בבתי החולים איכילוב וקפלן. כל החולים במחקר הבריאו ממחלתם.

 

"ביקשנו להבין את התגובה הנוגדנית שמתפתחת בעקבות הדבקה בנגיף", מסבירה ד"ר פרוינד. "בין היתר, רצינו לראות אם יש הבדל בין החולים הקלים והקשים בפיתוח נוגדנים שיגנו עליהם מפני הדבקה שנייה – הן בכמות הנוגדנים והן באיכותם. לשם כך ריצפנו אלפי נוגדנים מדמם של כל המשתתפים, שיבטנו אותם במעבדה ובדקנו אילו נוגדנים יעילים בנטרול הנגיף. מצאנו הבדל סטטיסטי מובהק ביכולת הנוגדנים לנטרל את נגיף הקורונה בין שתי קבוצות המשתתפים במחקר: רק חלק קטן מהחולים הקלים פיתחו תגובה נוגדנית מנטרלת כנגד הנגיף, ובחלק מהמקרים לא פיתחו כלל נוגדנים. לכן ניתן לשער כי אנשים שנדבקו בנגיף ולא חלו, או חלו במחלה קלה ביותר, יכולים אולי להידבק שוב. לעומתם, בדמם של כל החולים הקשים נמצאו נוגדנים מנטרלים שכנראה יגנו עליהם מפני הדבקה שנייה – גם אם עדיין לא ברור כמה זמן הנוגדנים הללו נשארים בדם, כלומר האם ההגנה היא ארוכת טווח".

 

בשלב השני של המחקר, ד"ר פרוינד וצוותה לקחו את כל הנוגדנים שרוצפו וניסו לבודד את הנוגדנים הספציפיים שלא מאפשרים לנגיף להיקשר לתא ולהשתכפל בתוכו. צוות החוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליח לבודד שישה נוגדנים שונים, שנלקחו משני חולים קשים שהשתתפו במחקר, ולהוכיח שהם יעילים הן לטיפול בנגיף והן למניעת הדבקה.

 

צוות המעבדה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר

צוות המחקר במעבדה

 

קוקטייל שפותח על ידי המערכת החיסונית של החולים

"מדובר בשישה נוגדנים שונים שנקשרים לאזורי מטרה שונים על גבי הנגיף", אומרת ד"ר פרוינד. "אין פה מנגנון אחד. יחד, הנוגדנים הללו מזהים נקודות תורפה שונות בנגיף, נקשרים אליו ומנטרלים אותו. את קוקטייל הנוגדנים בדקנו בתרביות תאים על הנגיף החי עצמו, וראינו שהנוגדנים נקשרים לנגיף באופן שלא מאפשר לו להיכנס לתא. הקוקטייל הזה יכול בעתיד לשמש כתרופה למי שכבר נדבק וחלה בקורונה, בדומה לקוקטייל הניסיוני שניתן לנשיא טראמפ, וגם למניעה של הדבקה ראשונית המיועדת לאוכלוסיות בסיכון ולצוותים הרפואיים – עד שיפותח החיסון המיוחל. צריך להבין שלא אנחנו פיתחנו את הקוקטייל – הוא פותח טבעית על ידי המערכת החיסונית של חולים, כך שהוא בטוח לשימוש. מאחר שנוגדנים אלה יציבים בדם, כל זריקת מנע כזאת יכולה לספק הגנה מפני הדבקה בקורונה לפרק זמן של מספר שבועות, אולי אפילו למספר חודשים". השלב הבא של המחקר הוא כאמור לבדוק את הקוקטייל בבני אדם.

 

"רמות" חברת מסחור הטכנולוגיות של אוניברסיטת תל אביב, הגישה בקשה לפטנט על כלל הנוגדנים שנמצאו במחקר.

 

המחקר נעשה בשיתוף גורמים רבים: גיוס החולים נעשה בשיתוף פעולה עם ד"ר דוד חגין מהמחלקה לאימונולוגיה של בית החולים איכילוב וד"ר אורן צמחוני, מנהל היחידה למחלות זיהומיות מבית החולים קפלן. ריצוף התאים החיסוניים של החולים נערך בשיתוף עם הסטרטאפ הישראלי immunai וד"ר גור יערי מאונבירסיטת בר אילן. אפיון הנוגדנים נעשה בשיתוף עם פרופסור ג'וני גרשוני וד"ר אורן קובילר מאוניברסיטת תל אביב, מבחני נטרול של נגיף-הדמה נערכו בשיתוף עם ד"ר מיטל גל-תנעמי וד"ר משה דסאו מהפקולטה לרפואה בגליל של אוניברסיטת בר אילן, ומבחני נטרול הנגיף החי נערכו בשיתוף עם ד"ר בן קרוקר מאוניברסיטת קליפורניה שבסן דייגו.

 

 

מחקר

11.10.2020
המצוקה הנפשית של תושבי הדרום בעקבות הקורונה חריפה יותר

מחקר שנעשה בגל הקורונה הראשון חושף ממצאים חדשים על השפעת הטראומה, שממנה סובלים תושבי הדרום ועוטף עזה

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב, שנעשה במהלך גל הקורונה הראשון, קובע כי לתגובות הפוסט-טראומטיות שמהן סובלים תושבי הדרום ועוטף עזה, עקב החשיפה המתמשכת לרקטות ולטילים, יש השפעה שלילית קשה יותר על מצבם בזמן הקורונה. זאת בהשוואה לאלה שחוו אירועים טראומטיים אחרים, כמו למשל תאונות דרכים, טראומת קרב, אובדן אדם קרוב, תקיפה פיזית או מינית וכדומה.

 

טראומה מתמשכת

על פי ממצאי המחקר שערכה ד"ר יעל להב מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, הקשר בין סימפטומים פוסט-טראומטיים עקב אירוע טראומטי מהעבר לבין חרדה בהווה בזמן הקורונה, היה חזק יותר באופן מובהק בקרב תושבי הדרום (עוצמת קשר 0.69 – הנחשבת לגבוהה מאוד). זאת לעומת שורדי אירועים טראומטיים אחרים (עוצמת קשר 0.47). המחקר התפרסם בכתב העת Journal of Affective Disorders.

 

המחקר בוצע במהלך חודש אפריל 2020, בעיצומו של הגל הראשון של מגפת הקורונה בישראל, וכלל 976 ישראלים, מתוכם 255 תושבי הדרום שדיווחו על חשיפה לירי טילים ורקטות, ו-793 (שאינם תושבי הדרום), שדיווחו על טראומות שונות בעברם. ממצא בולט נוסף שעלה במחקר קובע שאומנם, כצפוי, כל האנשים שנחשפו לאירועים טראומטיים סובלים מיותר סימפטומים של דיכאון, חרדה וסימפטומים פרי-טראומטיים בזמן הקורונה, לעומת אנשים שלא נחשפו לאירועים טראומטיים. עם זאת, כאשר החוקרת השוותה בין תושבי הדרום לשורדי אירועים טראומטיים אחרים, עלה שתושבי הדרום, אשר נחשפים לטראומה מתמשכת, סובלים ממספר רב יותר של סימפטומים מסוג דיכאון, חרדה ומצוקה נפשית אחרת.

 

שחיקת המשאבים הנפשיים

ד"ר להב מסבירה כי במסגרת המחקר היא ביקשה לבדוק את התגובות הפסיכולוגיות אל מול הלחצים שמייצרת מגפת הקורונה בקרב שורדי טראומה מסוגים שונים, וכיצד הם מתמודדים עם הקשיים הנלווים לקורונה. "מצאתי שהיסטוריה של חשיפה לאירועים טראומטיים מגבירה את הסיכויים לפתח חרדה וסימפטומים, שמשקפים תגובה טראומטית אל מול הקורונה. זה כשלעצמו ידוע לחוקרי הטראומה ולא מפתיע. החידוש במחקר היא הפגיעות הגבוהה של תושבי הדרום. אותם תושבים חשופים לטראומה מתמשכת, שאין לה סוף ברור, והם חיים בדריכות יומיומית ששוחקת את המשאבים הנפשיים שלהם. התוצאה היא רמות גבוהות יותר של חרדה, של דיכאון ושל סימפטומים טראומטיים – גם בהשוואה לאנשים שחוו אירועים טראומטיים בחייהם".

 

ד"ר להב מציינת שככלל, לסימפטומים המשקפים תגובה טראומטית אל מול הקורונה יש ארבעה מופעים מרכזיים: חודרנות, המשקפת חוויה מחדש של הטראומה כמו לדוגמה פלשבקים; עוררות יתר, כמו לדוגמה קשיי שינה, עצבנות ומתח; הימנעות, כלומר נטייה להימנע מגירויים הקשורים לטראומה; ושינויים בקוגניציות ובמצב הרוח, שבאים לידי ביטוי בתפיסות פסימיות, במחשבות שליליות על העצמי ועל העולם ובדומיננטיות של רגשות כמו אשמה, בושה, פחד וכעס.

 

לדברי ד"ר להב, למחקר החדש השלכות קליניות, והוא מצביע על הצורך לספק התערבות קלינית לתושבי הדרום ועוטף עזה במהלך מגפת הקורונה, כמו טיפול קוגניטיבי-התנהגותי שניתן לבצע גם באופן מקוון.

 

מחקר

11.10.2020
חוקרים טוענים: הריחוק החברתי יעיל מסגר

מועד ההתחלה של הריחוק החברתי הוא המנבא הטוב ביותר לתמותה מקורונה

  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב השוו בין נתוני ההתניידות בטלפונים סלולריים (Apple Mobility Data), שנאספו ממכשירי הסלולר של משתמשי iPhone, לנתוני התמותה כתוצאה מנגיף הקורונה, ומצאו כי מועד תחילת הריחוק החברתי במדינות ה-OECD הוא המנבא הטוב ביותר לאחוז התמותה מהמגפה מכלל האוכלוסייה – כאשר עיכוב של 7.49 ימים מתחילת הצעדים הביא להכפלה במספר המתים. לעומת זאת, לא נמצא כל מתאם סטטיסטי בין מספר המתים למשך, לחומרת או אפילו לעצם הטלתו של סגר בכל מדינה ומדינה.

 

את המחקר ערכו פרופ' טל פופקו, ראש בית הספר למחקר ביו-רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס בשיתוף פרופ' איתי מרוז והחוקרים גיל לוונטל, שירן עבדי, אורן אברם, קרן חלבי, נועה אקר ונתן נגר מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב. המחקר עבר ביקורת עמיתים והתקבל לפרסום בכתב העת EMBO Molecular Medicine.

 

יישום מהיר של צעדי ריחוק חברתי

"נתוני ההתניידות מראים שלא צריך להטיל סגר הרמטי, כזה שבו אף אחד לא יוצא מהבית, אלא פשוט להגיב כמה שיותר מהר עם צעדי ריחוק חברתי", אומרים פרופ' טל פופקו ופרופ' איתי מירוז. "אנחנו מראים שהמדינות שהצליחו לצאת מההתפרצות הראשונה במחיר הנמוך ביותר בחיי אדם לא היו אותן מדינות שהטילו את הסגר ההרמטי ביותר, אלא מדינות בהן ירדה רמת ההתניידות (ולו במעט) בשלב מוקדם. בימים אלה, כשישראל נכנסה לסגר שני והממשלה עוד שוקלת להחמיר את הסגר בהמשך, המשמעות של המחקר שלנו ברורה: לא צריך הגבלות קיצוניות, אלא יישום מהיר של צעדי ריחוק חברתי".

 

במסגרת המחקר החוקרים אספו נתונים סלולריים שמשקפים את כמות התנועה ביום מסוים לכל מדינה ומדינה ב-OECD. את הנתונים הללו הם נרמלו לגודל האוכלוסייה ולאופן ההתניידות במדינה. למשל, בחורף אנשים במדינות קרות כמו שוודיה פחות יוצאים מבתיהם ביחס לאנשים בישראל. כך החוקרים הגיעו לנתון של התניידות בשגרה לכל מדינה: כמה אזרחים במדינה מתניידים ברכב ביום ממוצע. החל מחודש מרץ, החוקרים מצאו צניחה בכמות ההתניידות בכל המדינות, אלא שהירידה הזאת משתנה ממדינה למדינה בהתאם לצעדים שננקטו: מצעדי ריחוק חברתי כמו בשוודיה ועד לסגרים הרמטיים כמו באיטליה, בספרד ובישראל.

 

החוקרים אברם, עבדי ולוונטל מסבירים: "היה אפשר לצפות לראות פחות מתים מקורונה במדינות שהטילו סגר יותר הדוק, אבל מהנתונים עולה שזו אינה המציאות. מסתבר שישראל הייתה יכולה להגיע לאותם נתוני תמותה גם עם סגר פחות קטלני, מבחינה כלכלית וחברתית, בסבב הראשון וככל הנראה, גם בסבב הנוכחי".

 

כך, למשל, מנתוני ההתניידות עולה כי גם בישראל וגם בצ'כיה, זמן התגובה למגפה היה דומה וגם עוצמת הסגר הייתה דומה. עם זאת, למרות שהסגר בישראל היה ארוך יותר, צעד שהתבטא בהתניידות נמוכה לאורך זמן רב יותר בישראל מאשר בצ'כיה, התוצאה הסופית הייתה דומה מבחינת נתוני התמותה. גם הסגר הספרדי היה ארוך והדוק יותר מאשר הצרפתי – אבל בתום הסגר נתוני התמותה בספרד ובצרפת היו דומים.

 

"מצאנו כי מועד תחילת יישום צעדי הריחוק החברתי הוא הגורם המשמעותי ביותר, עם קורלציה גבוהה מאוד למספר המתים", מסבירים החוקרים. "מדינות שהגיבו מהר יותר בצעדי ריחוק חברתי – לאו דווקא בסגר הדוק – סיימו עם תוצאה טובה יותר. לעומת זאת, לא נמצאה קורלציה בין נתוני התמותה לבין חומרת הסגר ו/או למשכו. גם בשוודיה, שמעולם לא נכנסה לסגר, אנחנו רואים שהירידה המוקדמת בהתניידות מחודש מרץ – באה לידי ביטוי גם במספר המתים. המחקר שלנו מתבסס על תצפיות ואינו מניח הנחות יסוד של מודל אפידמיולוגי כזה או אחר. אנחנו מראים שניתן למנוע את התפשטות המגפה על ידי יישום מהיר של צעדי ריחוק חברתי בסיסיים – ללא סגר הדוק".

 

שעה שהמחקר החדש מתייחס לנתוני התניידות ממדינות OECD השונות לפני, במהלך ואחרי הגל הראשון של התפרצות המגפה, בימים אלה, כשנתוני התחלואה נמצאים בעלייה ברחבי העולם, ניתן להסיק ממנו מסקנות רבות לגבי הסגר השני שהוטל על אזרחי ישראל.

מחקר

11.10.2020
משחק הזיכרון

חוקרים מעריכים כי תאי הזיכרון החיסוני יציבים לאורך זמן לאחר החלמה מקורונה

  • רפואה ומדעי החיים

מערכת החיסון שלנו מורכבת מאיברים, ממולקולות ומתאי דם לבנים מקבוצות שונות. בדומה למערכת צבאית מיומנת, לכל אחד מהם תפקיד ייחודי במערך ההגנה על הגוף שלנו מפני פולשים עוינים שמנסים לפגוע בו, והם עובדים יחד בסנכרון ובשיתוף פעולה. איך מתמודדת המערכת עם חזרתו של נגיף או גורם פוגע? באמצעות פיתוח זיכרון חיסוני, שלמעשה מקצר תהליכים ולא מאפשר לגורם העוין להיכנס שוב. לכך אחראים תאי B, ש'זוכרים' את חלבוני הנגיף. חוקרים מאוניברסיטת תל אביב דגמו את דמם של 60 מחלימים מקורונה בבית חולים השרון, ומצאו כי תאי הזיכרון החיסוני מפני המחלה יציבים לאורך זמן, בעוד שהנוגדנים לנגיף דועכים בדם תוך חודשים ספורים. ממצא זה מעלה את האפשרות שבמקרה של הדבקה חוזרת - ייתכן שהתחלואה תהיה הרבה פחות משמעותית לעומת ההידבקות הראשונה, אך הדבקת אחרים עדיין עלולה להתרחש.

 

לא שוכחים כל כך מהר

מאחר שנגיף SARS-CoV-2 הוא חדש, עוד לא קיימים נתונים על הזיכרון החיסוני של המחלימים לאורך זמן. ממחקרים קודמים אנו יודעים כי הנוגדנים נגד החלבון הוויראלי של הנגיף, שאחראי על היקשרות לתאי המטרה בגוף המאחסן, מתפתחים מהר מאוד, אבל גם דועכים ממחזור הדם לאחר ההחלמה. לעומת זאת בתאי ה-B, שזוכרים את חלבוני הנגיף ויודעים לעבור ביעילות שפעול מחדש במקרה של הדבקה שנייה, לא נרשמה דעיכה אצל המחלימים למשך חצי שנה.

 

במחקר שנערך על ידי ד"ר יריב ויין מבית הספר למחקר ביו-רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס ובהובלת הבתר-דוקטרנטית אנה וייסמן-מנטש, ובשיתוף עם ד"ר דרור דיקר, מנהל מחלקה פנימית ד' בבית חולים השרון וצוות המחלקה - בדקו החוקרים הן את רמת הנוגדנים והן את רמת תאי הדם הלבנים מסוג B בקרב קבוצת המחקר.

 

"מחלת הקורונה היא מחלה קשה ויש לה תופעות לוואי ארוכות טווח," מסביר ד"ר ויין. "לכן הוקמו מרכזי שיקום למחלימי קורונה, כמו בבית חולים השרון, וזה מאפשר לנו להמשיך לקבל דגימות דם ממחלימים גם חודשים רבים לאחר החלמתם. מתוך קבוצת המחלימים שהתנדבו למחקר אספנו דמים בנקודות זמן של שלושה חודשים לאחר תחילת המחלה, ופעם נוספת שלושה חודשים לאחר מכן. מתוך הנתונים שנאספו אנחנו יכולים להגיד שלפחות למשך חצי שנה המחלימים החזיקו ברמות קבועות של תאי זיכרון מסוג B, שהם ספציפיים לחלבון הנגיפי. המשמעות היא שאם אותם מחלימים יידבקו בפעם השנייה - מערכת החיסון שלהם יכולה להגיב במהירות: תאי ה-B יביאו לתגובה שניוניות ובכך עשויה להימנע תחלואה. מצד שני, עקב דעיכת הנוגדנים המחלימים, הם עדיין עשויים לשאת את הנגיף ואולי גם להדביק אחרים".

 

חשש לבעיה באמינות תוצאות סקרים סרולוגיים

מאחר שרמות הנוגדנים בדם של מחלימי קורונה דועכות עם הזמן, ובמקרים מסוימים נמצא כי הן דעכו אל מתחת לסף הגילוי תוך שלושה חודשים מההחלמה, ד"ר ויין וצוותו חוששים שהסקרים הסרולוגיים עלולים שלא לייצג נאמנה את התמונה המלאה לגבי התפשטות הנגיף בקרב האוכלוסייה.

 

"בארגוני הבריאות ובכלי התקשורת מרבים לדבר על סקרים סרולוגיים שבודקים את רמת הנוגדנים בדם, כדרך לבדוק את מידת התפשטות הנגיף באוכלוסייה", אומר ד"ר ויין. "יש חשיבות רבה לסקרים אלו, אך לאור הממצאים על דעיכת הנוגדנים אצל מחלימי קורונה, אנו עשויים לקבל תשובה שלילית בבדיקה הסרולוגית אצל נבדקים שחלו בעבר. אם הזיכרון הסרולוגי לא נשמר לאורך זמן, ואם מחלימים עדיין יכולים לשאת את הנגיף ולהדביק אחרים - זה יהיה מאתגר לנתר את התחלואה באמצעות סקרים סרולוגיים".

 

ד״ר דיקר מוסיף כי אנו בלימוד מתמשך אחר התחלואה הקלינית של נגיף הקורונה, אשר במחלימים מסוימים נמשכת אף לאחר ההחלמה. ממצא ראשוני זה מהווה נדבך נוסף בהבנת התחלואה הכרונית של נגיף הקורונה ועשוי לשפוך אור על היכולת החיסונית העתידית של מחלימים אלו.

 

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, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>
אוניברסיטת תל-אביב, רחוב חיים לבנון 30, 6997801.
UI/UX Basch_Interactive