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: 
news research carousel: 
תמונת באנר: 
תמונת באנר: 
בחר את סוג הלובי: 
מחקרים

מחקר

26.07.2020
חלון ההזדמנויות למניעת הגרורות הסרטניות

בזמן הניתוח להסרת גידול סרטני - טיפולים להפעלת המערכת החיסונית ולהפחתת לחץ פסיכולוגי ופיזיולוגי מונעים התפתחות גרורות

  • רפואה ומדעי החיים

במחקר פורץ דרך שפורסם באחרונה בכתב העת היוקרתי Nature, קובעים חוקרים מאוניברסיטת תל אביב כי תקופת הזמן הקצרה סביב הניתוח להסרת גידול סרטני (כמה שבועות לפני ואחרי הניתוח) היא קריטית למניעת גרורות סרטניות, שמתפתחות בעקבות כך שהגוף נמצא במצב של לחץ.

 

לטענת החוקרים כדי למנוע את התפתחותן של הגרורות הסרטניות ולהציל חיים, יש לטפל בחולים באמצעות טיפולים אימונותרפיים וטיפולים להפחתת דלקת ולחצים פיזיים ופסיכולוגיים. את המחקר ערכו פרופ' שמגר בן-אליהו מבית הספר סגול למדעי המוח ובית הספר למדעי הפסיכולוגיה באוניברסיטת תל אביב ופרופ' עודד זמורה מהמרכז הרפואי אסף הרופא.

 

טיפולים אימונותרפיים הם שורה של טיפולים להפעלת המערכת החיסונית. לדוגמא, מכניסים לגוף חומרים שונים עם קולטנים הדומים לקולטנים של וירוסים או חיידקים, והמערכת החיסונית מזהה את האיום ונכנסת לפעולה – ובכך יכולה למנוע התפרצותה של מחלה גרורתית.

 

"הניתוח להסרת הגידול הראשוני הינו עמוד התווך במכלול הטיפולים בסרטן, אך יחד עם זאת, הסיכון להופעת גרורות לאחר הסרת הגידול מוערך בכ-10% בקרב חולות בסרטן השד, ב-20%-40% בקרב חולי סרטן המעי הגס וב-80% בקרב חולי סרטן הלבלב," מסביר פרופ' בן אליהו.

 

לנצל את הקשר בין גוף ונפש

לדבריו, כשהגוף נמצא במצב של לחץ, פיזיולוגי או פסיכולוגי, כמו בתקופת ניתוח, הורמונים ממשפחות הפרוסטגלנדינים והקטכולאמינים מופרשים בכמויות גדולות. הורמונים אלה מדכאים את פעילות תאי המערכת החיסונית ובכך מעודדים בעקיפין התפתחות גרורות סרטניות. בנוסף, הורמונים אלו מסייעים במישרין לתאים הסרטניים, שנשארים בגוף לאחר הניתוח, ליצור ולהתפתח לגרורות מסכנות חיים. כך, בשל החשיפה להורמונים אלו, הרקמות הסרטניות שבגוף הופכות להיות אגרסיביות וגרורתיות יותר.

 

"התערבות תרופתית ואימונותרפית לצורך הפחתת הלחצים הפסיכולוגיים והפיזיולוגיים של הגוף, והפעלת המערכת החיסונית באותם ימים קריטיים של לפני ואחרי הניתוח, יכולה למנוע את התפרצות גרורות סרטניות שתתגלינה חודשים או שנים מאוחר יותר", מדגיש פרופ' בן אליהו.

 

פרופ' בן אליהו מוסיף כי הטיפולים האנטי-גרורתיים, שבהם משתמשים היום, פוסחים על תקופת הניתוח הקריטית ומאלצים להתמודד עם תהליכים גרורתיים מתקדמים ועמידים יותר שקשה יותר לעצור. בכך מחקרו של פרופ' בן אליהו סותר את ההנחה שהייתה רווחת בקהילה הרפואית, ולפיה בדומה לכימותרפיה ולרדיותרפיה, בשל תופעות הלוואי של הטיפולים - לא מומלץ לטפל בחולי סרטן באמצעות אימונותרפיה במהלך החודש שלפני הניתוח ובחודש שאחריו.

סקירת MRI של מוחות יונקים שונים

מחקר

20.07.2020
מה משותף למוח של דולפין, בן אדם וקנגורו?

סריקת מוחות של כ-130 מיני יונקים הוכיחה שהיכולת של המוח להעביר מידע ממקום למקום זהה אצל כל היונקים

  • רפואה ומדעי החיים

שאלת מיליון הדולר שמעסיקה עד היום את עולם המחקר היא כיצד עובד המוח. עד היום רווחה הדעה כי פעילות המוח שלנו, בני האדם, מתקדמת יותר מזו של בעלי החיים, אולם במחקר ראשון מסוגו שנערך באוניברסיטת תל אביב התקבלה תוצאה מפתיעה: בניגוד לסברה הרווחת, התברר כי האבולוציה עיצבה בצורה דומה את מוחות כל היונקים: רמת הקישוריות, כלומר יעילות העברת המידע ממקום למקום במערכת העצבית, זהה אצל כל היונקים כולל האדם. ממצא נוסף שהתגלה הוא 'מנגנון פיצוי', שבו המוח מפצה על קישוריות גבוהה באזור מסוים באמצעות קישוריות נמוכה יחסית באזור אחר, כדי לשמור על איזון בסיכום כולל.

 

עיצוב אבולוציוני מנצח

במחקר שנערך בהובלת פרופ' יניב אסף מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה ובית ספר סגול למדעי המוח, ופרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה, מוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט ובית ספר סגול למדעי המוח, ערכו סריקת MRI מתקדמת למוחות של כ-130 מיני יונקים, במטרה לזהות את רמת הקישוריות בתוך המוח.

 

"הקישוריות המוחית, כלומר יעילות העברת המידע ממקום למקום במוח, היא תכונה מרכזית, בעלת חשיבות רבה מאוד לתפקודו של המוח. חוקרים רבים משערים כי רמת הקישוריות במוחו של האדם גבוהה משמעותית מזו של בעלי חיים אחרים, כהסבר אפשרי לתפקודה הגבוה של 'החיה האנושית'", אומר פרופ' אסף. מנגד, פרופ' יובל מסביר כי "ידוע שתכונות ותפקודים חשובים במיוחד נשמרים במהלך האבולוציה. כך לדוגמה, לכל היונקים יש ארבע גפיים. במחקר רצינו לבדוק את ההשערה שקישוריות מוחית היא תכונה מהותית מסוג זה, שאינה משתנה מיונק ליונק, ללא קשר לגודלו ולמבנה מוחו. לשם כך נעזרנו בכלים מחקריים מתקדמים".

 

"גילינו שהקישוריות במוח אינה תלויה בגודלו או במבנהו של המוח. במילים אחרות, מוחותיהם של כל היונקים, מאדם ועד עכבר, מפרה ועד דולפין, שומרים על רמת קישוריות זהה, והמידע מגיע ממקום למקום במוח באותה יעילות", מסביר פרופ' אסף. "בנוסף, מצאנו שכדי לשמור על האיזון מקיים המוח מנגנון פיצוי: כשהקישוריות בתוך שני חצאי המוח (ההמיספרות) גבוהה, הקישוריות בין ההמיספרות נמוכה, ולהיפך".

 

במחקר השתתפו חוקרים מבית החולים הווטרינרי האוניברסיטאי בבית דגן, מבית הספר למדעי המחשב ע"ש בלווטניק ומהפקולטה לרפואה בטכניון. המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Nature Neuroscience ביוני 2020.

 

יונקים אינטליגנטיים

 

הגודל לא קובע

בשלב הראשון ערכו החוקרים סריקות MRI בטכנולוגיה מתקדמת למוחות של יונקים מכ-130 מינים שונים (כל המוחות נלקחו מבעלי חיים מתים, ואף בעל חיים לא הומת לצורך המחקר), החל בעטלפים זעירים שמשקלם 10 גרם וכלה בדולפינים ששוקלים מאות קילוגרמים. מוחותיהם של כ-100 מהיונקים הללו לא נסרקו מעולם, כך שהמחקר יצר מאגר נתונים חדשני וייחודי מסוגו בעולם.

 

בנוסף נסרקו באותם אמצעים מוחותיהם של 32 בני אדם חיים. הטכנולוגיה הייחודית, המזהה את החומר הלבן במוח, איפשרה שחזור של הרשת המוחית: שלוחות תאי העצב במוח המשמשות להעברת מידע, והצמתים שבהם נפגשות השלוחות ומעבירות את המידע ביניהן.

 

האתגר הבא היה להשוות בין הסריקות של בעלי חיים ממינים שונים, שמוחותיהם שונים מאוד זה מזה בגודל ו/או במבנה. לשם כך גייסו החוקרים את תורת הרשתות, תחום במתמטיקה שאיפשר להם למדוד ולהחיל על כל המוחות מדד אחיד של קישוריות, כלומר מספר הצמתים של תאי עצב שמידע מסוים צריך לעבור בדרכו ממקום אחד למקום אחר במוח.

 

"מוחו של יונק מורכב משתי המיספרות המחוברות זו לזו באמצעות מערכת של סיבים (שלוחות תאי עצב) המעבירים מידע", מסביר פרופ' אסף. "אנחנו בדקנו עבור כל מוח שסרקנו ארבעה מדדי קישוריות: רמת הקישוריות בתוך כל אחת מההמיספרות, השמאלית והימנית; רמת הקישוריות בין שתי ההמיספרות; ורמת הקישוריות של המוח כולו. גילינו שהמדד הכולל עבור קישוריות המוח דומה מאוד בכל היונקים, כולל האדם. במילים אחרות: המידע מגיע ממקום למקום במוח דרך אותו מספר של צמתים עצביים במוחותיהם של כל היונקים, בין אם מדובר במוח עצום או זעיר. עם זאת, חשוב לציין שמוחות שונים נוקטים באסטרטגיות שונות כדי לשמור על קישוריות כוללת זהה. בחלק מהמוחות מצאנו קישוריות חזקה בתוך ההמיספרות וקישוריות חלשה יותר ביניהן, ובחלקם ההפך הוא הנכון".

 

"בנוסף גילינו שההבדלים בפיצוי ברמת הקישוריות בין חלקים שונים של המוח מאפיינים לא רק מינים שונים, אלא גם פרטים שונים באותו מין", מגלה פרופ' יובל. "כלומר, גם בקרב חולדות, עטלפים או בני אדם יש פרטים עם יותר קישוריות בתוך ההמיספרה ופחות בין ההמיספרות, ולהיפך. מאוד מעניין לשער כיצד טיפוסים שונים של קישוריות משפיעים על תפקודים קוגניטיביים שונים ועל יכולות אנושיות כמו ספורט, מוסיקה או מתמטיקה. במחקר עתידי בכוונתנו להתמקד בשאלות אלה."

 

חוק אוניברסלי חדש

"במחקר שלנו חשפנו חוק אוניברסלי: חוק שימור הקישוריות במוח. משמעות החוק היא שרמת היעילות של העברת מידע במערכת העצבית של המוח זהה בכל היונקים, כולל האדם, ללא קשר לגודל ולמבנה המוח", מסכם פרופ' אסף. "כמו כן גילינו מנגנון פיצוי מוחי, שמאזן את רמת הקישוריות במוח היחיד. מנגנון זה משמעו שקישוריות גבוהה באזור מסוים, שבאה לידי ביטוי בכישרון מיוחד בתחום מסוים (כמו למשל ספורט או מוסיקה), מאוזנת תמיד על ידי קישוריות נמוכה יחסית באזור אחר במוח. במחקרים הבאים נבחן תכונות ספציפיות ותהליכי למידה, וכיצד המוח מפצה על עיבוי הקשרים באזור מסוים".

מחקר

16.07.2020
רוצים לתפקד טוב יותר? תיכנסו (לתא) לחץ

מחקר ראשון מסוגו מראה כי טיפול חדשני בתא לחץ עשוי לשפר את תפקודם הקוגניטיבי של אנשים בריאים בגיל המבוגר

  • רפואה ומדעי החיים

הרפואה ההיפרברית, שמציעה טיפולי חמצן בלחץ גבוה באמצעות תא לחץ למגוון רחב של בעיות רפואיות, מלווה אותנו כבר לא מעט שנים. כעת, מחקר ראשון מסוגו של הפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר וביה"ס סגול למדעי המוח בשיתוף מרכז סגול לרפואה היפרברית ומחקר במרכז הרפואי שמיר (אסף הרופא), חושף לראשונה כי טיפול בבני אדם בתא לחץ באמצעות חמצן נקי בלחץ גבוה, יכול לשפר משמעותית את תפקודם הקוגניטיבי של אנשים בריאים בגיל המבוגר. התחומים העיקריים בהם ניכר השיפור הינם קשב, מהירות עיבוד מידע, תפקודים ניהוליים וכן תפקוד קוגניטיבי כולל, שנחלשים כחלק מתהליך ההזדקנות הנורמלי. כמו כן, נצפה מתאם משמעותי בין שינויים קוגניטיביים לבין שיפור בזרימת הדם במקומות במוח האחראים על תפקודים אלו.

 

המחקר נערך על ידי פרופ' שי אפרתי, ראש מרכז סגול לרפואה היפרברית ומחקר, ראש מערך המחקר במרכז הרפואי שמיר (אסף הרופא), וחבר סגל בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר וביה"ס סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב, וד"ר אמיר הדני ממרכז סגול לרפואה היפרברית ומחקר, מרכז רפואי שמיר (אסף הרופא), והוא פורסם בכתב העת המדעי Aging.

 

לשמור על תפקוד גבוה

פרופ' שי אפרתי וד"ר אמיר הדני תכננו את המחקר על סמך פרוטוקול ייחודי לטיפול בתא לחץ, שפותח במרכז סגול במהלך העשור האחרון. 63 אנשים בריאים מעל גיל 64 השתתפו במחקר קליני מבוקר-הקצאה-אקראית. 33 מהם עברו טיפול בתא לחץ לאורך שלושה חודשים, ו-30 שימשו כקבוצת ביקורת.

 

תפקודם הקוגניטיבי של כל המשתתפים נמדד באמצעות סוללה אחידה, מקיפה וממוחשבת של הערכות קוגניטיביות - לפני ואחרי תקופת ההתערבות. הערכת זרימת הדם במוח בוצעה באמצעות טכניקת MRI חדשנית לבדיקת מעבר דם בכלי הדם הקטנים במוח (זילוח).

 

"ירידה קוגניטיבית ותפקודית כתוצאה מעלייה בגיל הפכה לבעיה משמעותית בעולם המערבי. מאמצי מחקר נרחבים בכל העולם מתמקדים בשיפור ביצועים קוגניטיביים בקרב האוכלוסייה המזדקנת 'הנורמלית'," אומר פרופ' אפרתי. "במחקר שלנו, שנערך לראשונה בבני אדם, גילינו התערבות רפואית בטוחה ואפקטיבית שיכולה לתת מענה לתוצאותיה הבלתי רצויות של הירידה התפקודית, הצפויה כתוצאה מהליך הזדקנות נורמלית."

 

"במהלך שנים של מחקר פיתחנו וקידמנו הבנה של פרוטוקולים ייעודיים לטיפול בתא לחץ, היכולים להביא לחידוש של כלי דם מוחיים (אנגיוגנזיס) ונוירופלסטיות מוחית", מסביר ד"ר אמיר הדני. "בעבר הראינו את הפוטנציאל הטמון בטיפול זה לשיפור ולטיפול בפגיעה מוחית הנובעת משבץ, מפציעה או ממחסור ממושך בחמצן, על ידי הגברת זרימת הדם וחילוף החומרים במוח. המחקר הנוכחי מהווה ציון דרך ועשוי להשפיע באופן עמוק על האופן שבו אנו מתייחסים לתהליך ההזדקנות וליכולת לטפל בתסמיניה".

 

נכנסים ללחץ ומשקמים רקמות

במהלך הטיפול שואף המטופל חמצן נקי בתוך תא לחץ, שלחץ האוויר בו כפול מזה השורר בסביבה הרגילה. תהליך זה מגביר את מסיסות החמצן בדם הזורם בגוף. בזמן שנמצאים בתוך התא נעשים שינויים לפרקי זמן קצובים בריכוזי החמצן, שמביאים לשחרור פקטורי גדילה ושגשוג של תאי גזע אשר מקדמים את ריפוי הרקמה.

 

נכון להיום הולכות ומצטברות ההוכחות להשפעתו הרגנרטיבית של הטיפול בתא לחץ. החוקרים הראו כי שילוב של רמות חמצן גבוהות (היפרוקסיה) ולחץ גבוה (סביבה היפרברית) מביא לשיפור משמעותי בחמצון רקמות, ומעורר הן גנים הרגישים לחמצן והן כאלה המגיבים ללחץ. כתוצאה מכך, חילוף החומרים ברקמות משתפר ומשתקם. יתרה מכך, אותם גנים מניעים התרבות מהירה של תאי גזע, מפחיתים דלקות, גורמים לייצור כלי דם חדשים ומפעילים מנגנונים של תיקון רקמות.

 

מנקים את הצנרת

"סתימה של כלי דם קטנים, בדומה לסתימות הנוצרות בצנרת של בית 'מזדקן', מהווה מרכיב מרכזי בתהליך ההזדקנות של בני אדם. לכן, שיערנו שיצירת כלי דם חדשים במוח ע"י טיפול בתא לחץ עשויה להשפיע על ביצועים מוחיים באוכלוסייה המבוגרת", מסביר פרופ' אפרתי. "גילינו שהטיפול בתא לחץ מגביר משמעותית את זרימת הדם במוח במתאם עם שיפור קוגניטיבי, דבר המאשש את ההשערה שלנו. ניתן להניח שטיפול מסוג זה עשוי להשפיע בצורה מיטיבה גם על איברים אחרים בגוף המזדקן. בכוונתנו לבחון זאת במחקרים עתידיים."

 

פרופ' אפרתי וד"ר הדני מציינים כי הפרוטוקול הוא פרוטוקול ייחודי היכול להינתן רק במרכזים מסודרים עם תאים גדולים, המאפשרים את השינויים בריכוזי החמצן, שהכרחיים כדי לעורר את ייצור תאי גזע וריפוי רקמת המוח. ראש קבוצת המחקר פרופ' שי אפרתי מספר כי כעת נפתחים מרכזים היפרברים נוספים בעולם, העובדים בסינוף ובשיתוף פעולה עם מרכז סגול במטרה לשפר ביצועים מוחיים וגופניים של אנשים בגיל המבוגר, על סמך הפרוטוקול הטיפולי שפותח בישראל. המרכז הראשון הגדול ביותר בארה"ב נפתח והתחיל לעבוד בפלורידה לפני כחודש.

 

עטלף תל אביבי בפעולה. צילום: שטפן גרייף

מחקר

09.07.2020
ממגדלי עזריאלי לדיזנגוף סנטר ובחזרה

עטלפים מנווטים באמצעות ראיה מצוינת ומפה מנטלית, בדיוק כמו בני האדם

  • רפואה ומדעי החיים

לראשונה, חוקרים מאוניברסיטת תל אביב עקבו אחר עטלפי פירות מרגע צאתם לעולם עד לבגרות, בניסיון להבין כיצד הם מנווטים למרחקים ארוכים. התוצאות המפתיעות: עטלפי פירות בונים במוחם מפה קוגניטיבית ראייתית של המרחב בדיוק כמו בני אדם, ומשתמשים בנקודות ציון בולטות בניווט. עוד תכונה מעניינת שנחשפה: גם עטלפים עושים קיצורי דרך כשהזמן דוחק והבטן מקרקרת.

 

סליחה, איך מגיעים לעזריאלי?

"שאלת היכולת של בעלי חיים לנווט למרחקים היא חידה מחקרית עתיקה, ועטלפים, כידוע, הם אלופי העולם בניווט: הם עפים עשרות קילומטרים בתוך שעות ספורות וחוזרים לנקודת המוצא", מסביר מוביל המחקר פרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז. "לצורך המחקר הזה השתמשנו במכשירי GPS הזעירים בעולם, פרי פיתוחנו, כדי לערוך ניסוי שלא נערך קודם: לעקוב אחר גורי עטלפים מהרגע שבו הם פורשים כנף ועד לבגרות, כדי להבין כיצד מתפתחת יכולת הניווט שלהם מאפס. לא נערך מחקר דומה על אף בעל חיים, והתוצאות מעניינות מאוד". גורי העטלפים ממושבת העטלפים של אוניברסיטת תל אביב למדו להכיר את העיר באמצעות מבנים גדולים ומיוחדים, כמו מגדלי עזריאלי, דיזנגוף סנטר וכדומה.

 

את המחקר פורץ הדרך ערכו פרופ' יובל והסטודנטים אמיתי כץ, לי הרתאן, איה גולדשטיין ומיכל הנדל, מהמעבדה לתפיסה חושית וקוגניציה במחלקה לזואולוגיה, והוא התפרסם על שער כתב העת היוקרתי Science.

 

עושים קיצורי דרך

החוקרים עקבו אחר 22 גורי עטלפי פירות ממושבת העטלפים המיוחדת, שנמצאת באוניברסיטה עצמה, מינקותם ועד גיל בגרות, כשהם סורקים את העיר בחיפוש אחר מזון. תוצאות המחקר מראות כי העטלפים התל אביביים מנווטים במרחב בדומה מאוד לתל אביבים האנושיים.

 

"צריך להבין שעטלפים מנווטים באמצעות סונאר למרחקים קצרים בלבד, ליד עץ למשל", אומר פרופ' יובל. "לניווט למרחקים ארוכים משתמשים עטלפי הפירות בחוש הראייה. בסך הכול מיפינו כ-2,000 לילות תעופה של עטלפים בתל אביב, וגילינו שהעטלפים בונים לעצמם מפה מנטלית. הם לומדים לזהות ולהשתמש בציוני דרך כמו מגדלי עזריאלי, תחנת הכוח רידינג וקומפלקסים מובהקים אחרים בתל אביב כנקודות ציון ויזואליות. הראיה המובהקת ביותר לכך היא קיצורי הדרך. כמו בני אדם, בשלב מסוים גם העטלף מגיע מנקודה לנקודה בקו שהוא עוד לא עף בו. מאחר שאנחנו הכרנו את היסטוריית התעופה של כל עטלף מאז שהיה גור, ידענו להצביע ולהגיד - הנה, כאן הוא עושה קיצור דרך בפעם הראשונה. ובאמת ראינו שבמסלולים חדשים ולא מוכרים, העטלף עף גבוה מעל לבניינים. נעזרנו ברחפנים אותם העלינו למיקום ולגובה שבו עפים העטלפים, וראינו שאכן מדובר בזווית ראייה שממנה אפשר לראות בבירור את מגדלי העיר. זו עוד דוגמא מופלאה לכך שבעלי חיים עושים שימוש ביציר כפיהם של בני אדם".

 

"תהליך העיור המואץ הוא אחד הגורמים העיקריים לחיסול שטחי המחיה של בעלי חיים רבים. הבנה טובה יותר של התמודדות בעלי החיים עם העיר, כמו למשל כיצד הם מנווטים בה, תסייע לשמור על מגוון המינים ההכרחי למערכת האקולוגית", מסכם פרופ' יובל.

מחקר

07.07.2020
חולי קורונה קשים מפתחים נוגדנים מהר יותר מחולים במצב קל

אוניברסיטת תל אביב בניתוח ראשון מסוגו בישראל של תגובת הנוגדנים כנגד וירוס הקורונה

  • רפואה ומדעי החיים

צוות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ומבית החולים השרון במרכז הרפואי רבין, גילו לאחרונה כי חולי קורונה במצב קשה פיתחו נוגדנים למחלה מהר יותר מאשר חולים במצב קל. למידע החדש, שיועבר בקרוב לבדיקת משרד הבריאות, יכולות להיות השלכות מהותיות על הבנת התגובה החיסונית של הגוף, לאחר הידבקות בקורונה, על יכולת ניטור עתידית של יעילותם של חיסונים ועל ביצוע סקרי אוכלוסייה (בדיקות סרולוגיות).

 

הגוף זוכר

צוות החוקרים, בהובלת פרופ' מוטי גרליץ ופרופ' אריאל מוניץ מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה קלינית בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר, בדקו במשך כחודשיים, באמצעות בדיקות נוגדנים חדשניות, את התפתחות הנוגדנים בגופם של 70 מאושפזים כנגד שני חלבונים ויראליים שונים בבית חולים השרון, ומצאו כי החולים במצב קשה פיתחו נוגדנים באופן מהיר יותר מאשר החולים במצב קל.

 

"דגמנו את הנוגדנים בגופם של החולים לאורך כל התקופה מאז ההתפרצות בישראל", אומר פרופ' מוניץ, "והממצא הראשון הוא שלא כל החלבונים הוויראליים מייצרים תגובה חיסונית מהירה. אבל נוגדנים נגד חלבון ה-RBD כן התפתחו מהר מאוד ביחס להופעת הסימפטומים. זה משמעותי, שכן זה מעלה את האפשרות להשתמש בבדיקה הזו ככלי אבחנתי לשלבי המחלה השונים".

 

החוקרים מצאו כי נוגדנים מסוג IgM, אשר מתפתחים בשלבים ראשוניים של הדבקות ויראליות, התפתחו בשלב מוקדם של המחלה רק כנגד חלבון ה-RBD, שמהווה את אתר הקישור של הווירוס לתאי האדם, ולא כנגד החלבון הגרעיני של הנגיף. נוגדן זה נשאר ברמות גבוהות במחזור הדם בחודשיים הראשונים לאחר הדבקה – ממצא העשוי להעיד על אפשרות של זיכרון חיסוני.

 

גם חולים קשים מייצרים נוגדנים

"הדבר השני ששמנו לב אליו, והוא עוד יותר מעניין, הוא שחולים המוגדרים כחולים במצב קשה, פיתחו נוגדנים מהר יותר מאשר חולים במצב קל, אבל בסופו של דבר כל החולים הפגינו תגובה חיסונית דומה", מספר פרופ' מוניץ. "כלומר, זה לא משנה אם החולה היה חולה קל, בינוני או קשה, הוא פיתח נוגדנים באותה רמה. זהו ממצא חשוב, כי ניתן היה לחשוב שהחולים הקשים הגיעו למצבם הקשה משום שאולי לא פיתחו נוגדנים, ולגוף שלהם אין דרך יעילה להתגונן מפני הווירוס. אנחנו מעריכים שפיתוח הנוגדנים המהיר מעיד על פעילות היתר של המערכת החיסונית בחולים אלו, אבל זאת השערה שמצריכה מחקר נוסף".

 

"בדקנו את רמות הנוגדנים בדם חולים בהגיעם לאשפוז, תוך כדי האשפוז ואף לאחר השחרור מבית החולים", מסביר פרופ' גרליץ, " ניסינו להבין האם יש קשר בין חומרת המחלה לרמת הנוגדנים, האם הם מתפתחים באופן שווה בכל החולים, והאם הנוגדנים הללו נשארים בדם לאורך זמן - נתון חשוב ל'חיסון העדר' המיוחל. מצאנו כי בשלבים המאוחרים יותר של המחלה, לאחר כ-50 יום מהופעת התסמינים, חלה ירידה משמעותית בנוגדנים מטיפוס IgM ו-IgA, ללא קשר לחומרת המחלה. לעומת זאת, בנוגדנים מטיפוס IgG, שחשובים ביותר מבחינה חיסונית, כי הם מסוגלים לנטרל את חלבון הקישור של הנגיף (שמאפשר לו להדביק את התאים שלנו), ובכך למנוע כניסה של הנגיף לתאים - ראינו ירידה קלה בלבד, גם בקרב החולים הקלים".

 

נשארים לאורך זמן

"אמנם לא בדקנו את פעילות הנוגדן ואיננו יודעים אם הוא מנטרל את הנגיף או לא, אבל אם הנוגדנים האלה נוצרים מהר בקרב כלל החולים, וגם נשארים במחזור הדם לאורך זמן, אנו מניחים שהם מקנים מידה מסוימת של חסינות. כרגע מדובר על פרק זמן של חודשיים, אבל אנחנו נמשיך לנטר את החולים לאורך השנה הקרובה, ובהמשך נוכל לדעת למשך כמה זמן הנוגדנים נשארו בגופם – בתקווה שייווצר גם זיכרון חיסוני".

 

במחקר החדש השתמשו החוקרים מאוניברסיטת תל אביב בבדיקה סרולוגית חדשה, פרי פיתוחם של פרופ' מוניץ ופרופ' גרליץ. חיל הרפואה כבר נעזר בבדיקה זו לאיתור נוגדנים נגד נגיף הקורונה בקרב חיילי צה"ל, ובימים הקרובים יעבירו החוקרים את הבדיקה שפיתחו גם לידי משרד הבריאות, במטרה שהבדיקה תתוקף, כך שתוכל לשמש לעריכת סקרי אוכלוסייה.

 

"לצד הממצאים המעניינים", אומר פרופ' מוניץ, "ביקשנו להראות שהשיטה שלנו תקפה ויעילה יותר מהשיטה המקובלת לבדיקת נוגדנים כנגד חלבונים ויראליים. לכן דגמנו נוגדנים מדמם של חולים ב-COVID-19 ומדמם של כ-200 אנשים בריאים, אשר נאספו לפני נובמבר 2019. הוכחנו שאפשר לזהות מי חולה ומי בריא לפי הנוגדנים, ברמות רגישות וסגוליות גבוהות מאוד. אחת הסיבות להצלחה היא שאנחנו סורקים כנגד שלושה נוגדנים שונים: IgM שעולה מוקדם ויורד מוקדם, IgA שנמצא במשטחים הריריים כמו הריאות, ו-IgG, שאותו אנחנו רוצים לראות לאורך זמן, כי הוא זה שיכול להוביל לחסינות מפני הנגיף. כבר בימים הקרובים נעביר את הממצאים שלנו למשרד הבריאות לצורך תיקוף שלהם, ובתקווה שישתמשו בשיטה לביצוע סקרי אוכלוסייה נרחבים, או אולי אף ככלי דיאגנוסטי".

 

מחקר

08.06.2020
עושים סוף לחשש ממחסור באלכוהול רפואי

צוות חוקרים בהובלת פרופ' הדס ממן הצליח לייצר אתנול מפסולות חקלאיות בתהליך חדשני

  • רפואה ומדעי החיים

המאבק בנגיף הקורונה מתחיל בשמירה על היגיינה וחיטוי. לכן עם התפרצות הנגיף עלתה הדרישה לאלכוהול לצורך חיטוי. אלכוהול (אתנול) הוא חומר החיטוי הנפוץ ביותר, ומשמש לייצור האלכוג'ל שכולנו למדנו לאהוב, הספטול ודומיהם. נכון להיום, אין עדיין בישראל ייצור מקומי של אתנול, והיא תלויה לחלוטין בייבוא. כדי לסבר את האוזן, בשנת 2018 ייבאה ישראל 23,000 טונות של אתנול, שמרביתו מיוצר ממקורות מזון כגון תירס. הבעיה הופכת למשמעותית יותר בעת מגיפות, כאשר יש הסגרים כלליים ומגבלות ייבוא, כמו אלה שנתקלנו בהן בראשית ימי הקורונה.

 

מגזם עירוני לאלכוהול רפואי

פרופ' הדס ממן, ראשת התוכנית ללימודי הנדסת סביבה לתארים מתקדמים בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן, הדוקטורנט רועי פרץ וצוות חוקרים נוספים במעבדה, עוסקים בטיפול בסוגי פסולת המהווים מטרד לאדם ולסביבה, ובהפיכתם לאלכוהול כתחליף דלק למשל. עם התפרצות מגיפת הקורונה, הם זיהו את בעיית המחסור של חומרי החיטוי בארץ. "הופתענו לגלות כי מדינת ישראל עדיין תלויה לחלוטין בייבוא אלכוהול לצורך חיטוי. מכאן ועד רתימת מחקר לייצור אלכוהול כחומר חיטוי למען המאבק בקורונה - המרחק היה קצר".

 

במחקר משותף של פרופ' ממן ופרופ' גרשמן באוניברסיטת חיפה-מכללת אורנים, הממומן על ידי משרד המדע, הדגים צוות החוקרים ייצור אתנול מסוגי פסולת מגוונים כמו גזם עירוני, בעזרת טיפול קדם בגז אוזון, והמרתה לאלכוהול בתהליך חדשני.

 

​שיטת טיפול פשוטה וזולה בפסולת

פרופ' ממן מסבירה כי "ההצלחה שלנו לייצר אתנול בצורה אפקטיבית מפסולות מגוונות כגון גזם עירוני וחקלאי, קש, פסולת נייר ובוצת נייר בעזרת טיפול קדם בגז אוזון, היא פריצת הדרך משמעותית. השימוש באוזון הוא שיטת טיפול קדם פשוטה וזולה להקמה ולהפעלה בעלת יתרונות רבים: היא כמעט ואינה מזהמת, אינה דורשת שימוש בחומרים מסוכנים וניתנת לביצוע בקנה מידה מקומי ועולמי. בימים אלו אנחנו מקימים באוניברסיטת תל אביב פיילוט יישומי לייצור אלכוהול לחומר חיטוי מפסולת מקומית. האתגר שלנו יהיה להעלות את רמת יעילות תהליך יצירת האלכוהול מסוגי פסולת רבים ככל האפשר". 

 

עוד אומרת פרופ' ממן כי "למחקר פוטנציאל רב, מכיוון שבישראל מיוצרים מדי שנה כ-620,000 טונות של פסולות צמחיות ודומות שאין להן שימוש. במחקר זה גם נטפל בבעיית הפסולות וגם נייצר מוצר בעל ערך רב, שיאפשר עצמאות למדינת ישראל בייצור אתנול. יתרון נוסף של התהליך שלנו: אפשר לעבד באמצעותו כמויות פסולת גדולות ומגוונות, וגם להטמיע את הטיפול קדם החדשני שלנו בחברות שמקיימים אצלן תהליכי התססה וזיקוק".

 

"פיתחנו גם שיטה חדשנית לייצור אתנול מפסולת מיחזור נייר וקרטון. בישראל בלבד נוצרים מדי שנה כ-35,000 טונות של פסולת תהליך מיחזור נייר, אשר בלא פתרון אחר משונעות להטמנה. תהליך ייצור האתנול שלנו מבוסס גם פה על טכנולוגיית אוזונציה חדשנית, שמאפשרת חימצון ופירוק של מרכיב הליגנין בפסולת, הידוע כמעכב את תהליך המרת הפסולת לאתנול. על בסיס תהליך זה נרשם לאחרונה פטנט בארה"ב", מסכמת פרופ' ממן.

 

תמונה ממפעל נייר חדרה

הררי פסולת נייר וקרטון במפעל נייר חדרה

 

בנימה אישית

"בעת שהותי בשנת שבתון בהודו, נחשפתי להשפעה הסביבתית של שריפת פסולות חקלאיות במעבר בין הגידולים על זיהום האוויר. נוכחתי לראות את ההחמרה במצב עקב שינויים אקלימיים, ואת השפעתם על משך ועוצמת המונסונים. כל אלה חיזקו אצלי את חשיבות המחקר שלנו על ניצול הפסולות החקלאיות ליצירת תהליך מבוזר, שיוכל לאפשר לחקלאים להרוויח מאי-שריפת הפסולות החקלאיות, להציע רווח סביבתי וחברתי לקהילה, והכי חשוב - לשמור על בריאות הציבור מפני מגיפות עולמיות",  מסכמת פרופ' ממן.  

מחקר

08.06.2020
מהצמחים באהבה

לראשונה: חוקרים רתמו את תהליך הפוטוסינתזה לייצור חומרים שונים, בתהליך ידידותי לסביבה

  • רפואה ומדעי החיים

תהליך הפוטוסינתזה משמש צמחים להפקת אנרגיה באמצעות קליטת אור ופירוק מים ופחמן דו חמצני. במחקר חדש של פרופ' יפתח יעקובי מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת אריזונה, הצליח הצוות לראשונה לרתום את תהליך הפוטוסינתזה המתרחש בעלים, לטובת ייצור דשנים, דלקים וכימיקלים, באופן שאינו פוגע באיכות הסביבה. פריצת הדרך המהפכנית תוביל בעתיד לייצור סוגים שונים של כימיקלים כמו אמוניה ומימן, ללא זיהום, תוך שמירה על איכות האוויר שאנו נושמים.

 

הסבה מקצועית לאצות

גז המימן משמש כיום לייצור דשנים כגון אמוניה, וגם כמקור אנרגיה פוטנציאלי חשוב ובלתי מזהם, היות ושריפתו באופניים חשמליים או במכוניות חשמליות פולטת רק אדי מים. צוות החוקרים בהובלת פרופ' יפתח יעקובי, בשיתוף  פרופסור קווין רדינג מאוניברסיטת אריזונה ותלמידיהם אנדרי קניגין ויובל מילרד, הצליח לאתר את הדרך שבה ניתן לחבר לעלי צמחים ואצות מכונות ננומטריות, ולייצר גז מימן באמצעות תאים של מיקרו אצות.

 

על מנת לרתום את הפוטוסינתזה לתהליכים כימיים שונים, יש צורך לאתר נקודה ספציפית שנקראת שקע חשמלי ננומטרי, בה ניתן לחווט אנזימים שונים המייצרים את חומרי המטרה המבוקשים כגון כימיקלים. החוקרים איתרו נקודה שכזו, והדגימו את פעילותה על ידי חיווט האנזים הידרוגנז, המייצר מימן גזי. אנזים ההידרוגנז הונדס בהצלחה לתוך תאים של מיקרו אצה ירוקה, ובזמן הפוטוסינתזה, הודות לחיווט הישיר, קלט באופן בלעדי את האלקטרונים הדרושים לפעולת ייצור מימן גזי, לפני שהם "נבלעו ונעלמו" לפעילויות אחרות. המחקר התפרסם בכתב העת המוביל .Energy and Environment Science

 

צעד נוסף לעתיד ירוק

ממצאי המחקר החדשני, שישמש כבסיס למחקרים נוספים בתחום, הוא צעד ראשון במהפכה בתחום האנרגיה הירוקה והתעשייה הכימית. הפוטוסינתזה יכולה כעת לשמש כפלטפורמה ליצירת אנרגיה מתחדשת ונקייה וליצירת "מפעלים ביולוגיים", המסוגלים לבצע טרנספורמציות כימיות בזכות אור השמש ומקור מים בלבד כספקי כוח.

 

בזכות הגילויים החדשים, מעריכים החוקרים כי תוך 10 שנים ניתן יהיה לרתום את תהליך הפוטוסינתזה לייצור אנרגיה, דשנים, דלקים וכימיקלים שונים, כל זאת באופן ירוק לחלוטין וללא פגיעה באיכות הסביבה.

 

מחקר

21.05.2020
מטים אוזן למחלות העבר

דרך בחינת הסימנים שמשאירה דלקת אוזניים על גולגולות עתיקות, מאתרים חוקרים גורמי סיכון שמשפיעים על רמת התחלואה המודרנית

  • רפואה ומדעי החיים

עד כמה משפיעים תנאי החיים המודרניים על רמת התחלואה בקרב בני אדם? צוות חוקרים בהובלת ד"ר הילה מאי מהמחלקה לאנטומיה ואנתרופולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלרוממרכז דן דוד לחקר תולדות האדם במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, רצו להבין את השפעת הסביבה על התחלואה בתקופות שונות. למסקנות שלהם הם הגיעו דרך בחינת גולגולות של בני אדם, שחיו באזורנו ב-15,000 השנים האחרונות, ובעזרת חיפוש אחר סימנים מובחנים, שמותירה בגולגולת דלקת אוזניים. הם גילו כי תנאי מחייה, הרגלי תזונה ואפילו אקלים, יכולים להשפיע על התחלואה במחלה זו, וזה לא הדבר היחיד שהם מצאו. הטו אוזן ושמעו.

 

האוזן התיכונה של אנשי המזרח התיכון הקדומים

"דלקת אוזניים היא מחלה שכיחה ביותר, בעיקר בגיל הרך, ומעל 50% מהילדים סובלים ממנה גם היום," אומרת ד"ר מאי. "המחלה נוצרת בעקבות זיהום חיידקי או ויראלי בדרכי הנשימה העליונות (הצטננות), שמייצר נוזלים המגיעים גם לאוזן התיכונה. אצל ילדים קטנים תעלות הניקוז שאמורות להוביל את הנוזלים מהאוזן התיכונה ללוע עדיין אינן מפותחות דיין, ולכן הנוזלים מצטברים באוזן וגורמים לדלקת".

 

"עד לגילוי האנטיביוטיקה במאה ה-20, הייתה זו ברוב המקרים מחלה ממושכת ואף כרונית, שאף גרמה לחירשות ולתמותה רבה בעקבות סיבוכים. הדלקות הממושכות גרמו לשינויים בעצם הדופן של האוזן התיכונה, שנשארים לאורך כל החיים וניתנים לזיהוי גם אצל האדם הבוגר. לכן, כשביקשנו לחקור תחלואה באוכלוסיות קדומות בארץ ישראל, בחרנו להתמקד במחלה זו, ופיתחנו שיטה מיוחדת לזיהויה, בגולגלות שנחשפו בחפירות מתקופות שונות לאורך ההיסטוריה".

 

שיטות ייחודיות, שפותחו במעבדתה של ד"ר מאי, אפשרו לחוקרים לאתר סימנים שהותירו דלקות ממושכות בדופן האוזן התיכונה. הממצאים מעידים כי שכיחות דלקות האוזניים הושפעה ישירות מתנאי המגורים ומהאקלים ששרר באזור בתקופות שונות, כאשר צפיפות, היגיינה ירודה, תזונה, קור ומשקעים מרובים מגבירים את תפוצת המחלה.

 

מסבירה ד"ר מאי: "האוזן התיכונה היא אחד האזורים השמורים ביותר בגולגולת, ולכן, כדי לצפות בה מבלי לגרום נזק לעצמות הגולגולת, פיתחנו מספר שיטות חדשניות המסתמכות על טכנולוגיות מתקדמות: צילמנו את האזור באמצעות וידיאו-סקופ, מצלמה זעירה המורכבת בקצהו של צינור גמיש שהוחדר דרך האוזן, וסרקנו את התמונות במיקרו-CT בעל רזולוציה גבוהה. בנוסף, בחנו את העצמות תחת מיקרוסקופ אור."

 

במחקר השתתפו ד"ר קאטרינה פלורנובה ממרכז דן דוד ומהפקולטה לרפואה וד"ר אילן קורן מהפקולטה לרפואה. המאמר פורסם באפריל 2020 בכתב העת International Journal of Osteoarchaeology.

 

מגורים ב-Open space, צריכת מוצרי חלב ושינויי אקלים

ממצאי הבדיקות מצביעים על שכיחות גבוהה יחסית של דלקות אוזניים בקרב אוכלוסיות של ציידים, לקטים וחקלאים מוקדמים, בתחילת המעבר לחקלאות וליישובי קבע. התחלואה הגבוהה ביותר, שהגיעה עד 80% מהגולגולות שנבדקו, נמצאה בסביבות 6,000 שנה לפני זמננו (התקופה הכלקוליתית).

 

לדברי ד"ר מאי, יש לכך הסבר: "ידוע לנו מחפירות ארכיאולוגיות, שבתקופה זו התגוררו האנשים בבתים הבנויים מחלל אחד, כאשר כל הפעילויות התקיימו באותו חלל - בישול, לינה, גידול בע"ח וכד'. כתוצאה מכך, הצפיפות בבית הייתה גדולה יחסית, ותנאי ההיגיינה היו ירודים וכללו זיהום אויר. לכך נוספו עוד שני גורמים אפשריים בתקופה הכלקוליתית: שינוי תזונתי - תחילת צריכה של מוצרי חלב, ושינוי האקלים - ירידה בטמפרטורה ועלייה בכמות המשקעים".

 

בתקופות מאוחרות יותר, לדבריה, השתנו התנאים: הבתים היו גדולים יותר וכללו מספר חדרים, בהם אזורי 'התמחות' כמו המטבח שמוקם בחדר נפרד או בחוץ, ושיכון בעלי החיים במבנה נפרד. השינוי באורחות החיים ובאקלים משתקף בירידה בתחלואה.

 

הבנת מחלות העבר תוביל למציאת תרופות למחלות ולמגיפות ההווה

"המחקר שלנו עוסק בהשפעת הסביבה וההתנהגות על התחלואה, ומסתמך לשם כך על מחלה נפוצה, שככל הנראה מלווה את המין האנושי מראשית קיומו - דלקת אוזניים", מסכמת ד"ר מאי. "הבנת האופן בו מחלות מופיעות, מתפשטות ונעלמות לאורך ההיסטוריה האנושית יכולה לסייע במניעת ובמציאת פתרון למחלות עכשוויות, כולל מגיפת הקורונה. המחקר מצביע בבירור על גורמי סיכון, ומראה כיצד שינוי באורח החיים יכול להשפיע על שכיחות המחלה. אנו רואים כי בשני המקרים - דלקות אוזניים וקורונה, ריחוק חברתי והקפדה על היגיינה מפחיתים את תפוצת המחלה, בעוד שתנאי מחיה צפופים ולא היגייניים גורמים להדבקה מוגברת".

 

 

מחקר

18.05.2020
קורונה, אנחנו יודעים מאיפה באת

ריצוף גנומי של נגיף הקורונה מאפשר התחקות אחרי המדינות שמהן הנגיף הגיע לישראל ואת מסלול ההדבקות בתוכה

  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים באוניברסיטת תל אביב בהובלת ד"ר עדי שטרן מהמחלקה למיקרוביולוגיה מולקולרית וביוטכנולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס.וייז, ריצפו לראשונה את הגנום של נגיף הקורונה כפי שהוא מופיע בישראל. הריצוף איפשר לחוקרים לזהות מוטציות ספציפיות המעידות על שרשראות הדבקה ועל נתיבי תנועתו של הנגיף מחו"ל לישראל וממקום למקום בתוך המדינה.

 

המחקר מתבסס על ניתוח רצפים גנומים של מעל 200 חולים בישראל, ועל פריסה גיאוגרפית של בתי החולים בישראל, שיחד מהווים מדגם מייצג לכלל האוכלוסייה במדינה. המחקר פורסם באתר medRxiv לצורך שיתוף מיידי עם קהיליית המחקר העולמית.

 

ד"ר עדי שטרן מסבירה שווירוס הקורונה מאופיין בכך שהוא צובר מוטציות בצורה קצובה. מוטציות אלו לא משפיעות על הנגיף (הוא נשאר יציב, והאלימות שלו לא משתנה), אך מאפשרות להתחקות אחרי שרשרת ההדבקה ממדינה למדינה. למשל, בתחילת המגיפה בסין נוספה מוטציה אחת עד שתיים. נגיף עם מוטציה אחת כזו נדד לאירופה וצבר עוד מוטציות, ומשם לארה״ב וכן הלאה. לכן המוטציות מהוות סוג של ברקוד שמאפשר מעקב ממדינה למדינה.

 

התמונה המלאה של שרשרת ההדבקות

במסגרת המחקר החוקרים השוו את הרצפים הגנומים שנמצאו בקרב החולים בישראל ל-4,700 רצפים גנומים ממדינות שונות בעולם, וכך התקבלה התמונה המלאה של "שרשרת ההדבקות לתוך ישראל ובתוך ישראל".

 

מהמחקר עולה שיותר מ-70% מהחולים בישראל נדבקו בנגיף שמקורו בארה"ב, כלומר נשאים שנדבקו בארה"ב "והביאו" איתם את הנגיף לישראל. כמו כן, כמעט 30% מהחולים משתייכים ל"שרשראות הדבקה" שמקורן במדינות אירופה: בלגיה (כ-8%), צרפת (כ-6%), אנגליה (כ-5%), ספרד (כ-3%) , איטליה (כ-2%), אוסטרליה (כ-2%), פיליפינים (כ-2%), רוסיה (כ-2%). יצוין כי על אף שבכל הרצפים הגנומים מזהים את סין כנקודת הפתיחה, כמעט אין בישראל הדבקות שמקורן בסין או במדינות אסיה האחרות.

 

המחקר גם זיהה צבר של חולים שבהם הגנום היה זהה ב- 100%. המשמעות: חלק ניכר מהמגיפה בישראל היא תוצאה של חולים שהם ״super-spreaders״ שתרמו להדבקה המונית. הנתונים המתקבלים מהמחקר יכולים לסייע רבות למקבלי ההחלטות בסוגיות כמו הטלת סגר, פתיחת גבולות וכדומה.

 

"המעבדה שלי עוסקת באבולוציה וגנומיקה של נגיפים, ובין היתר אנחנו נעזרים בטכנולוגיה של ריצוף RNA/DNA. כשפרצה מגפת הקורונה התגייסנו, כמו מדענים בכל העולם, לחקר הנגיף המחולל אותה. הממצאים שלנו מעידים באופן מובהק כי עיקר שרשראות ההדבקה מקורן מארה"ב ומדינות אירופה. בראייה קדימה, יתכן שלהבא יש להקדים ולסגור את שערי המדינה מיד עם התפרצות של מגפה עולמית, ובכך להפחית בצורה משמעותית את האפשרויות של הנגיף לחדור לתוך ישראל".

 

המודל מתמטי-סטטיסטי להערכת מספר החולים

היבט נוסף של המחקר הוא פיתוחו של מודל מתמטי-סטטיסטי מורכב, שמסתמך על ריצופי הגנום כדי להעריך נתונים אפידמיולוגים מהמגפה. ראשית, המודל מראה שמקדם ההדבקה של הנגיף (כלומר מספר החולים שכל חולה הדביק) ירד משמעותית בעקבות הסגר. שנית, המודל הראה שיש שונות גדולה בין חולים במספר האנשים שכל חולה מדביק. בסופו של יום המודל מעריך שמעל 80% מההדבקות מקורן רק בכ-10% מהחולים או פחות. המשמעות היא שרוב ההדבקות בארץ קרו בגלל ״מדביקי-על״ (super-spreaders). לבסוף, נכון להיום, על סמך המודל והריצוף ניתן להעריך שלא יותר מ-1% מהאוכלוסייה בישראל נדבקו בנגיף, כלומר ישראל רחוקה מאוד מחסינות עדר.

 

לסיכום ד"ר שטרן מציינת: "במחקר שלנו ביצענו לראשונה ריצוף גנומי מאסיבי של נגיף הקורונה בישראל. לטכנולוגיה זו ולמידע שהיא מספקת יש חשיבות רבה להבנת הנגיף ואופן התפשטותו באוכלוסייה, כבסיס מדעי ואובייקטיבי לתהליכי קבלת החלטות ברמה המקומית והארצית. הנתונים המתקבלים מהמחקר יכולים לסייע רבות למקבלי ההחלטות בסוגיות כמו הטלת סגר, סגירת גבולות, איתור ובידוד של מדביקי-על, וכדומה. בכך תורם המחקר תרומה משמעותית להתמודדות עם מגיפת הקורונה בישראל, ויותר מכך: במחקר זה פיתחנו כלים שיאפשרו לנו להתמודד טוב יותר, בזמן אמיתי, עם ההתפרצות הבאה של הקורונה ו/או עם כל מגיפה אחרת שעלולה להופיע".

 

במחקר השתתפו: הסטודנטים למחקר דניאל מילר, נועם הראל, טליה קוסטין, עומר תירוש ומורן מאיר מאוניברסיטת תל אביב, וכן חוקרים מאוניברסיטת אמורי בארה"ב, ממכון גרטנר בשיבא, מהמכון הטכנולוגי חולון ומהמרכזים הרפואיים שיבא, אסותא אשדוד, הדסה עין כרם, פוריה, סורוקה וברזילי, וכן מרכז הגנום בטכניון.  

 

פרופ' מוניץ ופרופ' גרליץ

מחקר

14.05.2020
לראשונה: בדיקה חדשנית תאבחן תוך שעה האם החולה נדבק בקורונה

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו בדיקה סרולוגית ייחודית, ויבצעו בשיתוף חיל הרפואה מחקר לזיהוי נוגדנים נגד הנגיף

  • רפואה ומדעי החיים

בדיקות סרולוגיות מדויקות ומהירות לזיהוי נוגדנים נגד נגיף הקורונה, שפותחו במעבדתם של פרופ' גרליץ ופרופ' מוניץ מהמחלקה למיקרו-ביולוגיה ולאימונולוגיה קלינית בפקולטה לרפואה, יאפשרו לחוקרים ללמוד על התחלואה בנגיף בצה"ל, לזהות חיילים וחיילות שנחשפו לנגיף וכאלו שפיתחו נוגדנים ואולי אף עמידות לנגיף, וכן להיערך לקראת גל ההתפרצות הבא. מחקר משותף של אוניברסיטת תל אביב וחיל הרפואה אורז את הקיטבג ויוצא לדרך.

 

תנו לצה"ל לנצח (את הנגיף)

פרופ' גרליץ ופרופ׳ מוניץ כבר החלו במחקר, בו מבוצעות בדיקות לאיתור נוגדנים ועמידות חיסונית נגד נגיף הקורונה בקרב משרתי צה"ל. מטרת הבדיקות המתבצעות בשיתוף חיל הרפואה היא להעריך את שיעורי ההתפרצות בצבא, להבטיח את הכשירות המבצעית של היחידות השונות, ולסייע לצה"ל להיערך לקראת גל ההתפרצות הבא. הבדיקה מאפשרת לזהות את האוכלוסייה המודבקת אשר אינה מפתחת סמני מחלה (הא-סמפטומטים), וכן את האוכלוסייה שנחשפה לנגיף בעבר.

 

לדברי סא״ל ד״ר אריק פורר מחיל הרפואה: ״מחקר זה מאפשר לבחון כלי חשוב ומשמעותי במאבק במגיפת הקורונה. בדיקות הנוגדנים הנבחנות במחקר זה עשויות לשפוך אור על היקפי התחלואה בצה"ל, ולסייע בהיערכות צה"ל וחיל הרפואה לגל מגיפה נוסף".

 

בדיקה מדויקת ומהירה

פרופ' מוניץ ופרופ' גרליץ מציינים שעד כה בדיקות הקורונה התמקדו בעיקר בזיהוי הגנומי של הווירוס על ידי ראקציית RT-PCR, המתבצעת באמצעות המטוש. יעילות בדיקה זו, אשר אורכת בממוצע כ-5 עד 6 שעות, הינה מוגבלת, והיא מאפשרת לזהות אך ורק את החולים בחלון זמן מאד מצומצם, בו יש נוכחות של הנגיף בדרכי הנשימה. כמו כן, בדיקת ה- RT-PCR נחשבת לפחות יעילה כאשר בוחנים את מגמות התחלואה על כלל האוכלוסייה.

 

הבדיקה הסרולוגית אשר מבצעים פרופ׳ גרליץ ופרופ׳ מוניץ במסגרת המחקר בצה״ל, פותחה במעבדת המחקר שלהם בשיתוף פעולה עם חברת 'תעשיות ביולוגיות ישראל בית העמק'. הבדיקה מהירה, ספציפית ורגישה, ונבחנת בימים אלו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (ה-FDA), לצורך קבלת אישור מטעמם. על סמך מחקרים קודמים, הבדיקה הסרולוגית מאפשרת לזהות את האוכלוסייה המודבקת אשר אינה מפתחת סמני מחלה (הא-סמפטומטים), וכן את האוכלוסייה שנחשפה לנגיף בעבר.

 

הבדיקה דומה באופייה לבדיקות דם רגילה, וניתן לקבל תוך שעה תשובה אמינה ומדויקת, מה שלמעשה מכפיל פי 5 את קצב הבדיקות ביחס לבדיקות PCR. הבדיקה מאפשרת "מבט על" על מגמות התחלואה השונות באוכלוסייה בכלל ובצה״ל בפרט. בנוסף, בדיקה זו מאפשרת לזהות את הנוגדנים גם חודשים ארוכים לאחר החשיפה לנגיף ופיתוח תסמיני המחלה.

 

גם כמות וגם איכות

פרופ' מוניץ ופרופ' גרליץ מדגישים כי שיתוף הפעולה המחקרי עם צה"ל יאפשר לערוך בדיקות המוניות, ולקבל אינדיקציה באשר לאותם חיילים שנדבקו במחלה (סמפטומטים וא-סמפטומטיים) ופיתחו נוגדנים כנגד הנגיף, ובנוסף גם לזהות את אותם חיילים אשר טרם נדבקו, ועשויים להיחשף לנגיף בגל ההתפרצות הבא.

 

סא״ל ד״ר פורר מסכם: ״שיתופי הפעולה המחקריים עם חוקרים העומדים בחזית העשייה המדעית, מאפשרים לחיל הרפואה להיות ארגון בריאות מוביל ולבחון את השימוש באמצעים המתקדמים ביותר, על מנת לדאוג לרווחת המשרתים בצה"ל ולבריאותם. בסיכום המחקר ייבחנו האפשרויות לשלב בדיקות מסוג זה ככלי רוטיני במאבק בקורונה״.

פרופ' ג'וני גרשוני

מחקר

19.04.2020
בדרך לתרופה: אושר בארה"ב הפטנט של פרופ' ג'וני גרשוני לחיסון

השיטה הייחודית מבוססת על תקיפת הנקודה הפגיעה ביותר של הנגיף, בה הוא נקשר לתא האנושי כדי לחדור אליו

  • רפואה ומדעי החיים

פרופ' ג'וני גרשוני מבית הספר לביולוגיה מולקולרית של התא ולביוטכנולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס וייז, קיבל לאחרונה אישור מרשות הפטנטים של ארה"ב עבור פטנט על חיסון חדשני לנגיפים ממשפחת הקורונה.

 

החיסון מתבסס על פגיעה ב'עקב אכילס' של הנגיף: אזור בחלבון המעטפת של הנגיף שנקרא RBM, שבאמצעותו הנגיף נקשר לקולטן בתא האנושי כדי לחדור אליו. הפטנט אושר במרץ 2020.

 

רגע האמת של מחקר בן שלושה עשורים

"אני חוקר את יחסי הגומלין בין נגיפים לבין הקולטנים שלהם בתאים אנושיים כבר יותר מ-35 שנה," אומר פרופ' גרשוני. "ב-2004, בשלהי מגפת הSARS , התחלנו לחקור את הנגיף שחולל אותה, ובהמשך חקרנו גם את נגיף MERS  - שניהם נגיפים ממשפחת הקורונה. על סמך מחקרים אלה פיתחנו שיטת חיסון שעשויה להיות יעילה במיוחד, ואף הוצאנו פטנט. נגיף הקורונה החדש SARS CoV2, הגורם ל-COVID-19, מצא אותנו מוכנים. בתוך זמן קצר נוכל להתאים את הגישה שלנו כפלטפורמה לפיתוח חיסון חדשני ויעיל לקורונה".

 

החידוש בשיטת החיסון שפיתח פרופ' גרשוני הוא האפשרות למקד את התגובה החיסונית בנקודה הרגישה והפגיעה ביותר של הנגיף. "עיקרון הפעולה של חיסונים, ככלל, הוא שהם גורמים למערכת החיסון לפתח נוגדנים שמזהים את הנגיף או חלק ממנו, מתבייתים עליו ונקשרים אליו. בדרך זו חוסם הנוגדן את הנגיף ומונע ממנו להיקשר לתאים בגוף ולהדביק אותם," מסביר פרופ' גרשוני וממשיך "היום, במאמץ העולמי לפיתוח חיסון לקורונה, מתמקדים החוקרים בחלבון המעטפת של נגיף הקורונה, שתפקידו להכשיר את הדרך לחדירה לתאים אנושיים. ההנחה היא שנוגדנים שהגוף ייצור בעקבות החיסון יתבייתו על חלבון המעטפת וינטרלו את הנגיף. החיסון שאנחנו מפתחים יספק למערכת החיסון מטרה ממוקדת יותר, ובכך יגביר את יעילות החיסון".

 

להתמקד בנקודת התורפה של הנגיף

פרופ' גרשוני מסביר שחלבון המעטפת בו עוסקים רוב המחקרים הוא חלבון גדול, שכולל כ-1,200 חומצות אמיניות. חלק מהחוקרים צמצמו את עבודתם לאזור בחלבון בשם S1 שבו כ-650 חומצות אמיניות, ואחרים הצליחו להתמקד באזור של כ-200 חומצות אמיניות המכונה RBD (אתר ההיקשרות לקולטן, Receptor Binding Domain). הבעיה היא שהאזורים הגדולים הללו כוללים מגוון מטרות, מערכת החיסון מייצרת נוגדנים עבור כולן ללא אבחנה, וההתפרסות מפחיתה את יעילות החיסון.

 

בנוסף, בניסויים שערכו בנגיפי SARS ו-MERS, מצאו שכשאזור המטרה עליו מתבייתים הנוגדנים גדול מדי - הנגיף מפתח אסטרטגיות חכמות שמאפשרות לו לחמוק מהנוגדנים, ועלול אף להחמיר את המחלה. "לכן ככל שנצמצם את המטרה ונמקד את המתקפה, כך תגדל יעילותו של החיסון", קובע פרופ' גרשוני. "בתוך ה-RBD יש אזור קטן עוד יותר, של כ-50 חומצות אמיניות, שנקרא RBM ((Receptor Binding Motif, והוא האתר המדויק שמזהה וקושר את הקולטן שעל התא האנושי, כדי לחדור אליו ולבצע הדבקה. ה-RBM הוא נקודת התורפה של הנגיף, בלעדיו אין הדבקה, ולכן הנגיף נוקט באמצעים מרחיקי לכת כדי להסתירו מפני מערכת החיסון האנושית. הדרך הטובה ביותר 'לנצח במלחמה' היא לפתח חיסון שמתמקד ספציפית ב-RBM".

 

במחקרים קודמים שעסקו בנגיפי SARS ו-MERS הצליחו פרופ' גרשוני וקבוצתו לגבור על אתגרים טכניים מורכבים כדי לבודד ולשחזר את אזור ה-RBM של הנגיף – צעד חיוני בדרך לפיתוח חיסון. כעת הם מתאימים את הטכנולוגיה שפיתחו נגד נגיף הקורונה החדש SARS CoV2, הגורם למחלת הקורונה (COVID-19). עבור פיתוח זה הגישה חברת היישום של האוניברסיטה "רמות" בקשה לפטנט בארה"ב והוא כעת בתהליכי בחינה.

 

"ב-15 שנות מחקר בנינו בסיס איתן לפיתוח חיסון לקורונה הנוכחית, על סמך הניסיון שרכשנו בפיתוח RBM לנגיפיSARS  ו-MERS," מסכם פרופ' גרשוני. "בהמשך אנחנו מתכוונים, באמצעות חברת רמות, להעביר את הטכנולוגיה לתעשייה, לצורך פיתוח וייצור המוני של חיסון שינטרל את איום הקורונה בכל העולם".

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