חיידקים ונגיפים וגם שאר היצורונים המקיפים אותנו מכל עבר, משפיעים על חיינו מכל מיני כיוונים. בבלוג אספר על אלה המוזכרים מדי פעם בחדשות וגם לחדשות מדעיות הקשורות בהם. כמו כן אשתף אתכם גם בתמונות ודיווחים על יצורים גדולים יותר, שבהם אצפה בטבע. בלוג זה גם יהווה ארכיון לחומרים שכתבתי בעבר ורלוונטיים לנושא.

5.5.18

על מקורו החיידקי של המיטוכונדריון, שאינו קרוב לריקציה.

מאמר חדש הראה כי "מפעל האנרגיה התאי" שלנו, המיטוכונדריה, אינם קרובי משפחה לחיידקי הריקציה כמו שחשבו עד כה. כך משתנה במקצת האופן בו סיווגנו את העץ האבולוציוני של התפתחות היצורים האיקריוטיים (בעלי מידור תוך תאי) - השושלת שהובילה בסופו של דבר לעליית האדם. 

המיטוכונדריון מחפש שורשים
איור: מולי יחבס - מדע גדול בקטנה
מיטוכונדריה (צורת הרבים, בלטינית. ביחיד – מיטוכונדריון) הינם צאצאי חיידקים הזקוקים לחמצן כדי לחיות (מכונים "חיידקים אווירניים"), שנהפכו לאברונים תוך תאיים בתוך כל הייצורים האיקריוטיים. המיטוכונדריה אחראים על המטבוליזם החמצני (מעגל קרבס והנשימה החמצנית) שאחראי על הפקת רוב האנרגיה בתאים שלנו, וגם מעורבים בתהליכים נוספים כמו מוות תאי מתוכנן (אפופטוזיס). הם מועברים כמעט אך ורק מהאם לכל צאצאיה, ולא מהאב.

המיטוכונדריה מכפילים את עצמם במקביל לגרעין, יש להם חומר תורשתי משלהם (מכונה mtDNA) ואתרי יצור חלבונים (ריבוזומים) משלהם. האם מעבירה לכלל צאצאיה את המיטוכונדריה, אך רק בנותיה יעבירו אותו הלאה בשושלת, ולכן מדובר כאן על תורשה אמהית.

ההסבר לתופעה לא ממש ברור: המיטוכונדריה נמצאים בכמות מאד גדולה (כ-100,000) בתא הביצית האנושית, ואילו בתא הזרע יש לרוב מעט (75-50) מיטוכונדריה. בעת ההפרייה, יש מקרים בהם חודר לביצית רק הראש של תא הזרע, ואילו הצוואר (המכיל את המיטוכונדריה) והשוטון (המניע את הזרע לעבר הביצית) נותרים בחוץ. אך במקרים אחרים חודר תא הזרע כולו לביצית ולא ברור כיצד, בתוך העובר המתפתח, "מחוסלים" המיטוכונדריה הזכריים.

האורקריוט (אבי האיקריוטים), שהיום מקובל לחשוב שהוא במקורו ארכאון אסגרדי (Asgard Archaeon, השם נלקח מהמיתולוגיה הנורדית) בלע את החיידק האווירני שמהווה את האב הקדמון של המיטוכונדריון. מיהו אותו אב קדמון של המיטוכונדריון?

קביעת הרצף של הגן המקודד את ה-RNA הריבוזומי שייכה את המיטוכונדריון בוודאות לתת-החטיבה אלפא-פרוטאובקטריה. הרבה זמן היה מקובל לחשוב שהחיידק האווירני הנבלע השתייך לסדרת ה-Rickettsiales. הסדרה הכוללת חיידקים תוך תאיים שחלקם, כמו מינים מהסוג ריקציה (Rickettsia) הינם חיידקים החיים בשיתופיות בתוך תאי המאכסן שלהם (אנדוסימביונטים) ושחלקם גורמים למחלות קשות כדוגמת טיפוס אפידמי וקדחת הכתמים. אך היו גם מחקרים שטענו שהוא משתייך לסדרה אחרת בתוך אותה תת-חטיבה, של חיידקים עצמאיים.

לאחרונה, צוות חוקרים מאוניברסיטת אופסלה בשוודיה, בראשות פרופ' תייס אטמה (Thijs Ettema), מיין מחדש את כל החיידקים המוכרים מהאלפא פרוטאובקטריה, וגם חיידקים נוספים מתת-החטיבה שמוכר רק הגנום שלהם. על סמך ההבדלים ברצפים הגנטיים חילק אותם לשנים עשר שבטים (Clades) שונים. לאכזבתם, המיטוכונדריון לא התאים לאף אחד מהשבטים, והוא כנראה משתייך לשבט אחר, שנציגיו שלו לא נמצאו במחקר.

החוקרים מתכוונים להמשיך ולחפש חיידקים בני ימינו שיהיו קרובים לאבי המיטוכונדריון. החוקרים, ששללו במחקרם הנוכחי את הקשר בין המיטוכונדריון ל-Rickettsiales, מסבירים שהדמיון המטעה ברצפים הגנטיים בין הריקציות למיטוכונדריון נובע מכך שגם הריקציות וגם המיטוכונדריון עברו התאמה לחיים בתוך תא מאכסן והדמיון ביניהם נובע לא ממקור משותף (כמו שחשבו בטעות) אלא מאבולוציה מתכנסת (Convergent evolution).

בסיס העץ האבולוציוני
איור: 
Joran Martijn, Uppsala University
זה אחד הדברים המופלאים בעולם המדע, בו גם דוגמות וטענות מושרשות במשך זמן רב יכולות להיזנח בהימצא ממצאים סותרים. העולם המיקרוביאלי טומן בחובו את התשובה לאחת החידות המרתקות בעברנו האבולוציוני, נמשיך לעקוב בעניין.

לקריאה נוספת

המאמר המקורי ב-Nature

 Joran Martijn, Julian Vosseberg, Lionel Guy, Pierre Offre & Thijs J. G. Ettema, 2018, Deep  mitochondrial origin outside the sampled alphaproteobacteria , Nature557, 101-105 

מוצא התא האיקריוטי

שלושה סוגי תאים

פורסם גם ב"מדע גדול, בקטנה" (גם בפייסבוק). החלק הראשון פורסם גם במדעי החיים באוניברסיטה הפתוחה לכבוד יום האם. 



22.4.18

אנזים חיידקי מוטנטי מפרק ביעילות פלסטיק

ליום כדור הארץ - על חומרי פלסטיק שמזהמים את כדור הארץ ועל אנזים חיידקי, שאולי בעתיד יוכל לעזור למחזר אותם.


התמונה של ‏מדעי החיים באוניברסיטה הפתוחה‏.

חומרי פלסטיק הם מגוון חומרים - מבחינה כימית הם פולימרים (מורכבים ממונומרים - יחידות שחוזרות על עצמן). רוב החומרים האלה הם סינתטיים, גם אם הם מיוצרים מחומרי גלם טבעיים במקור, כמו תאית, גומי או נפט.

היום קשה לנו לדמיין את חיינו בלי פלסטיק. תעשיות הפלסטיק ברחבי העולם מייצרות מדי שנה בשנה מיליארד טון מוצרים - כמחציתם מגיעים לאשפה: אריזות הפלסטיק, הבקבוקים ומוצרי פלסטיק אחרים שסיימו את תפקידם סותמים את מאגרי הפסולת היבשתיים ומזהמים כמעט כל מקום אפשרי בטבע, בים וביבשה.

סוגים שונים של פסולת פלסטיק מגיעים לאוקיינוסים בעיקר ממקורות יבשתיים, ומהווים בעייה סביבתית חמורה ומתמשכת - זמן התפרקות הפסולת עשוי להגיע למאות שנים ואפילו לאלפים. (סרטון) הפסולת מצטברת בגושים שצפים להם על פני המים, מעין רפסודות פלסטיק בגדלים שונים, שמסביבן חלקי פלסטיק בשלבים שונים של פירוק. בצפון האוקיינוס השקט, בין צפון אמריקה, אסיה ואוסטרליה, כתוצאה ממפגש של זרמי ים שונים, נמצא ריכוז גדול מאד של פסולת כזו.

אמר פעם מישהו חכם, שלא משנה איזה חומר כימי ימציא האדם, בסופו של דבר יימצאו חיידקים, או מיקרואורגניזמים אחרים, שיפרקו אותו, וזה רק עניין של זמן. נשאלת השאלה האם יש בנמצא חיידקים מפרקי פלסטיק? האם נוכל להיעזר בהם לשם פירוק הפסולת הפלסטית? ובכן, יש כאלה! ואולם מפני שמוצרי הפלסטיק גדולים יחסית ושטח הפָּנים שלהם קטן יחסית - החיידקים שמגיעים אליהם פועלים באטיות רבה.

בשנת 2016 פרסמה קבוצת מחקר יפנית בראשותו של סושוקו יושידה (Yoshida) על בידוד חיידקים מריכוז פסולת פלסטית המסוגלים לגדול על הפולימר הפלסטי Poly-Ethylene terephtate - המכונה בקיצור PET, כמקור פחמן ואנרגיה בלעדי. PET הוא מרכיב עיקרי של חלק מסוגי הפלסטיק. לחיידקים ניתן  השם Ideonella sakaiensis. בהמשך הצליחו החוקרים לבודד מהחיידקים שני אנזימים - הראשון, אותו כינו  PETase - אחראי על פרוק הפולימר למונומרים המכונים בקיצור MHEAT. והשני, MHETase המפרק את המונומרים לאתילן גליקול (ethylene glycol) וחומצה טרפטלית (terephthalic acid), שזמינים לפרוק עלידי מיקרואורגניזמים נוספים. 

לאחרונה, בודדה קבוצת מחקר בראשותו של גרג בקהם (
Beckham) מאוניברסיטת פורטסמות שבאנגליה, את ה-PETase מהחיידקים והצליחה לגבש אותו ולזהות את מבנהו המרחבי. בעקבות השוואה עם אנזימים אחרים הם זיהו אזור שחשוד כאתר הפעיל של האנזים והחליטו לפגוע בו - על שינוי מכוון בשני מקומות בגנן המקודד אותו. להפתעתם, הסתבר שהשינויים שעשו לא פגעו בפעילות של האנזים אלא גרמו לו לפעול בצורה יעילה יותר. קבוצת המחקר והאוניברסיטה רשמו פטנט על האנזים המוטנטי. 


עם זאת, יש עוד הרבה מה לעשות כדי שבעתיד יתאפשר להשתמש ב"בצאצאיו" המהונדסים של האנזים למחזור יעיל ומהיר של הפלסטיק. ואתם - נסו להשתמש בפלסטיק כמה שפחות. חשבו על כדור הארץ.


המאמר על גילוי החיידקים ב-Science.

המאמר על שיפור הפעילות המוטציה על האנזים המהונדס - ב-PNAS

ראיון בנושא עם כותב הרשומה  בתוכנית של גידי גוב ברדיו תל-אביב לרגל יום כדור הארץ

סרטון על זיהום פלסטיק

11.4.18

הונאות חיסון הטיפוס בגטו לבוב ובמחנה בוכנוולד - במלחמת העולם השנייה.

לכבוד יום השואה בחרתי לכתוב על שני מיקרוביולוגים, רודולף ויגל, הפולני, שבשנת 2003 הוכר כחסיד אומות העולם. ותלמידו, לודוויג פלק, היהודי. שניהם עסקו גם לפני מלחמת העולם השנייה, וגם במהלכה, בפיתוח וייצור חיסונים נגד חיידקי  Rickettsia prowazekii, הגורמים למחלת הטיפוס האנדמי - שליוותה רבות מהמלחמות, עד וכולל מלחמת העולם השנייה. כל אחד מהם הצליח להונות את הצבא הגרמני ולהציל לא מעט אנשים ממחלת הטיפוס.



ד"ר לודוויג פלק - 1961-1896
המקור: Archiv fur Zeitgeschichte, Zurich
Weigl-Lwow.jpg
ד"ר רודולף ויגל - 1957-1883
המקור: Muzeum Narodowe Ziemi Przemyskiej

מחלת הטיפוס
מחלת הטיפוס (Epidemic typhus) היא מחלה קטלנית, שמתפרצת בתנאים של צפיפות רבה בשילוב תנאי הגיינה ירודים. לכן היא לוותה רבות מהמלחמות, עד וכולל מלחמת העולם השנייה. תנאים דומים אפיינו גם בתי כלא - שם כונתה המחלה קדחת הכלא (Jail fever).

החיידקים הגורמים למחלה, Rickettsia prowazekii, מועברים באמצעות כינת הגוף (Pediculus humanus corporis). הכינה מוצצת דם מאדם חולה, החיידקים מתרבים בכינה וגורמים בסופו של דבר למותה. אך עד למותה, אם עברה למאכסן בריא, החיידקים מופרשים בצואתה - והגירוד יוצר פצעים קטנים שדרכם החיידקים חודרים למאכסן החדש.

לאחר 16-6 ימי דגירה מתחילים להרגיש בתסמיני המחלה הדומים לתסמיני שפעת שמלווה בפריחה, תחילה בבטן ואחר כך בכל הגוף. במקרים רבים מתפתחת דלקת המוח וקרומיו, שמלווה ברתיעה מאור, בהזיות, באובדן ההכרה ומסתיימת לבסוף במוות, אצל כ-60 אחוזים מהחולים. טיפול אנטיביוטי (לרוב טטרציקלינים) הניתן בזמן יכול להפחית ואף למנוע את ההידרדרות והמוות.
פריחה אופיינית לטיפוס - בהתפרצות קדחת הכלא בבורונדי - 1997
המקור: CDC

כינת הגוף, הנשאית של חיידקי הטיפוס
המקור: CDC/ Frank Collins, Ph.D.
השילוב של חומרים אנטיביוטיים, מדבירי חרקים וחיסון יעיל, גרם לכך שלאחר מלחמת העולם השנייה נעלמה המחלה מאירופה ומצפון אמריקה. המחלה נותרה פעילה במדינות מתפתחות באסיה, באפריקה, ובמרכז אמריקה ובדרומה. מאז שנות ה-40 של המאה הקודמת אפשר למנוע את המחלה על ידי חיסון. החיסון לא ניתן באופן שגרתי, אלא לפני נסיעה לאזורים שבהם המחלה נפוצה. התחסנות או החלמה מקנים חסינות ממושכת, כנראה לכל החיים.

המחלה בהיסטוריה
התיאור האמין הראשון של המחלה נכתב בין השנים 1490-1489 – בעת המצור של הספרדים על גרנדה – המעוז האחרון של המוּרים (המוסלמים). הספרדים איבדו במלחמה זו 20 אלף מלוחמיהם; 17 אלף מתוכם מתו מטיפוס.

ב-1494 איבדו החיילים הצרפתיים 30 אלף מחייליהם על אדמת איטליה, לאחר שחלו בטיפוס.

ב-1577 נשפט והורשע במצודת אוקספורד כורך הספרים רולנד ג'נקס (Jenks), על דברי בלע כנגד המלכה ו/או הכנסיה. אפרכסות אזניו "נקטפו", אך הוא המשיך לחיות בלעדיהן עוד כ-30 שנה. אך רבים מהנוכחים במשפטו, השופט, המושבעים והקהל הרב שנהר למשפט חלו בטיפוס, בו נדבקו כתוצאה ממגע קרוב עם האסירים שהובאו למצודה להשפט.  500-300 איש מתוכם לא שרדו. האירוע, על השלכותיו הקטלניות, מכונה "המשפט השחור". משפטים שחורים נוספים התרחשו באנגליה גם אחר כך. בולט ביניהם הוא המשפט השחור ב-1730, בטאונטון, גם שם חלו בטיפוס ומתו מאות אנשים. 

ב-1760 השתמשו לראשונה בשם טיפוס – מהמילה היוונית typhos שמשמעותה מעושן או מעורפל, שֵם שנמצא בשימוש עד היום.

ב-1829 הוגדרו בפירוט סימני המחלה והיא "הופרדה" ממחלת טיפוס הבטן (Typhoid fever), הנגרמת על ידי חיידקים אחרים (Salmonella typhi).

מחלת הטיפוס היוותה גורם משמעותי ברוב המלחמות עד (וכולל) מלחמת העולם השנייה. דוגמאות בולטות לכך אפשר לראות בנסיגה של הצרפתים מרוסיה ב-1812, שבה מרבית החללים היו מטיפוס; וכן במלחמת העולם הראשונה ואחריה (1922-1914) שבה מתו מטיפוס עשרות מיליונים. אך היו גם לא מעט מגיפות שפרצו ללא קשר למלחמות, כמו המגיפה באירלנד (1819-1816) ובקנדה (1847 – 20 אלף מתים).

ב-1909 גילה צ'רלס ניקול (Nicolle) את הקשר בין כינת הגוף למחלה, והוא אף קיבל על כך פרס נובל ב-1928. ב-1916 גילה הרופא הברזילאי הנריק דרוש-לימה (Darosha-Lima) את החיידק גורם המחלה, וקרא לו Rickettsia prowazekii על שם שותפו למחקר סטניסלאוס וון-פרווזק (von Prowazek) , שמת שנה קודם מהמחלה. גם דרוש-לימה חלה בטיפוס, אך החלים.


הרקע להונאה - במלחמת העולם השנייה

השנה היא 1942. מלחמת העולם השנייה בעיצומה ובחזית המזרחית הרבה מאד חיילים גרמניים מתים - לא כתוצאה מפגיעות של החיילים רוסים, אלא ממחלת הטיפוס. מבחינת הגרמנים טיפוס הייתה אמורה להיות רק מחלה של יצורים תת-אנושיים, יהודים למשל..... והם אכן דאגו להסגר מלא בכל הגטאות שבהם התפרצה מחלת הטיפוס, כדי לאפשר למחלה להתפשט בקלות ולא לאפשר ליהודים להמלט מהמחלה. הכאבים, הטמפרטורה הגבוהה, ההזיות והמוות - כל עוד הם היו רק ביהודים שבגטאות לא הטרידה אותם. אבל כזה התפרץ בחזית המזרחית, והחיילים הגרמניים החלו ליפול אחד אחרי השני, הם הבינו שיש להם בעיה.

ארנסט רוברט גרוויץ (Grawitz), הרופא הראשי של ה-SS רצה פתרון, ומהר. יואכים מרוגובסקי (Mrugowsky) התברואן הראשי של שרותי הרפואה ב-SS וראש המכון להיגיינה בברלין, שהיה אמור לספק לכוחות הלוחמים חיסון, עדיין לא הצליח לפתח כזה, ולאחר שהמפציצים הבריטיים הרסו את מעבדתו בברלין, הוא החליט להמשיך ולפתח את החיסון בגטו בוכנוואלד, כשהוא חושב א.ששם כוחות הברית לא יפציצו; ב. שיש לו שם שפני ניסוי אנושיים, שאו שימותו מטיפוס, או שלא, ואז יעזרו להציל את החיילים הגרמניים מהמחלה.

כאן המקום להזכיר, שבשנות ה-40 של המאה ה-20 היו כבר בנמצא שלושה חיסונים פעילים נגד טיפוס.

החיסון המוצלח ראשון פותח על-ידי רודולף ויגל (Weigl), הביולוג הפולני, שהחל מ-1930 פיתח חיסון יעיל נגד טיפוס. ויגל באותם שנים המשיך לייצר את החיסון שלו במכון שלו בלבוב (Lwow), היום באוקראינה. שם הוא גידל את החיידקים הגורמים לטיפוס בתוך דרכי העיכול של כינים בנות 12 יום, שאותן האכיל מאז בקיעתן בדם אדם - ישירות מרגליהם של מתנדבים (מחוסנים). הכינים אוכלסו בכלובים מיוחדים - מעין חוות כינים (ראו תמונה), שהוצמדו אחת ליום, למשך כ-45 דקות, לרגליהם של מתנדבים. לאחר כחמישה ימים נוספים, בהם התרבו החיידקים במעי הכינות, הוצאה מהן תכולת המעי (המלאה בחיידקים) וממנה יוצר, לאחר טיפול כימי במעבדה, תרכיב החיסון (המכיל חיידקים מומתים). החיסון היה מאד יעיל למרות שלא מנע את המחלה לגמרי, אך אלה שחלו, ביניהם ויגל עצמו, החלימו במהירות.

שעת האכלה - מאכילים כינים על רגל של מתנדב
צילום: Emil-von-Behring Bibliothek, Philipps-Universität Marburg

החיסון השני, פותח על ידי הבקטריולוג האמריקני הרלד קוקס (Cox) ב-1938, והצריך גידול של החיידקים בביצה מופרית של תרנגולת. 

חיסון נוסף, שפותח במכון פסטר על-ידי הבקטריולוג הצרפתי פול ג'ירוד (Giroud) התבסס על גידול החיידקים בריאות של ארנבונים הפגועים במערכת החיסון שלהם. 

ההונאה הראשונה

המעבדה של ויגל נשלטה על ידי הנאצים בתקופת המלחמה והם הרשו לו, ולכאלף העובדים ותורמי הדם, להמשיך ולייצר חיסונים בכמויות. חלק ניכר מהעובדים, שביניהם היו יהודים, אינטלקטואלים פולניים וחברי המחתרת הפולנית, חייהם ניצלו עקב חשיבות עבודתם לתעשיית המלחמה הגרמנית ותעודת "מכון הטיפוס" שאותה נשאו שהקנתה להם "חסינות" מפני אנשי ה-SS. כל הפעילות האינטלקטואלית של לבוב, וגם ניהול ענייני המחתרת, התרחשו במעבדה, כשלרגלי כל המתדיינים סביב השולחנות היו צמודים מתקני ההאכלה של הכינים. אך ללא ידיעת הגרמנים, ויגל בעצם ניהל במעבדתו שני "קווי יצור":  לגרמנים הוא סיפק חיסונים פגומים ובמקביל הוא הבריח לגטאות של לבוב וורשה כ-30 אלף מנות חיסון שהצילו את חייהם של לא מעט יהודים. חלק מהברחות הוסוו כניסויים מתוכננים לבדיקת יעילות החיסונים בשפני ניסוי אנושיים, שאיפשרו לוויגל וצוותיו להכנס לגטאות.

כאשר הרוסים כבשו את לבוב מהגרמנים, ב-1944, הם סגרו את המכון. ב-1945 עבר ויגל לאוניברסיטת קרקוב ושם המשיך בייצור החיסונים מספר שנים נוספות. החיסון של ויגל נזנח בגלל הקושי לגדל את הכינים והחיידקים, הכמויות הקטנות של התוצר והצורך בשימוש במתנדבים אנושיים.

ויגל נחשב שנים רבות כמשתף פעולה עם הנאצים, רק בשנות ה-90 בעקבות כתיבת מאמרים וזכרונותיהם של יוצאי המעבדה, טוהר שמו, וב-2003, הוא אף הוכרז על-ידי ארגון יד-ושם כחסיד אומות העולם.

הספר של ארתור אלן על הונאת חיסון הטיפוס של ויגל The Fantastic Laboratory of DR. Weigl: How Two Brave Scientists Battled Typhus and Sabotaged the Nazis

למרוגובסקי, שידע על קיומם שלושת התרכיבים, היה ברור שבבוכנוואלד הוא לא מקים חוות כינים, ושגם לול תרנגולת לא ממש מעשי, והוא החליט, בדצמבר 1942, שהוא בוחר בחיסון השלישי. במזכר שכתב ציין שהחיסון נוסה בהצלחה במחנה ריכוז. הוא מינה את סגנו ארווין דינג-שולר (Ding-Schuler) להוביל את הפרויקט. דינג-שולר ועוזרו יוג'ין קוגון  (Kogon) התמקמו בשלוש הקומות של ביתן 50 במחנה בוכנוולד וחיפשו בין האסירים במחנה ובמקומות אחרים עובדים מתאימים. הם איתרו שם את הביולוג היהודי לודוויג פלק (Ludwik Fleck) שהיה עוזרושל ויגל בלבוב, ואף פיתח בעבר חיסון נגד טיפוס משתן של החולים במחלה כשהיה בגטו של לבוב. פלק היה באותו זמן מנהל המעבדה של בית החולים המאולתר שבמחנה, והוא נבחר לנהל את הפרוייקט החיסון.

פלק גייס לצוות גם רופאים ומיושבי המחנה, ביניהם מריאן ציפלובסקי (Ciepielowski)מומחה למחלות זיהומיות, וגם כאלה שהתחזו לרופאים, ושעבודתם בצוות של פלק הצילה את חייהם, כמו וילי ג'לינק (Jellinek), אוסטרי, אופה במקצועו - שהיה אחראי על גידול החיידקים, ואוגוסט כהן (August Cohn), הקומוניסט, שהיה הממונה על גידול הארנבונים.

ההונאה השנייה

החל מאוגוסט 1943, במהלך כ-16 החודשים הבאים, יצרו פלק ושותפיו בבוכנוולד תרכיב חיסון תוך כדי בידוד החיידקים המחלה מחולי טיפוס אנושיים, שאוכלסו בביתן 46, העברתם דרך שרקנים ועכברים, לריאות של הארנבות, ובידודם משם. גם לפלק היה קו ייצור "כפול":  לממונה מטעם ה-SS, דינג שולר - אותו פלק כינה "ראש בטטה" - dummkopf, הם שלחו תרכיבי חיסון מזוייפים אותם הוא שלח לחיילים. את תרכיבי החיסון האמיתי, אותם הפיקו מהארנבונים, הם שלחו לפרופ' זירו בפריז (האחראי על חיסוני החיילים ב-SS) שיבדוק את יעילותם, והם אכן נמצאו יעילים, ובמקביל הם הזריקו אותם לעמיתים וחברים במחנה הריכוז, כדי להגן עליהם ממחלת הטיפוס.

לאחר המלחמה קיבל פלק מינוי של מרצה למיקרוביולוגיה באוניברסיטת ורצלאב. ב-1957 עלה לישראל והשתלב בעבודה במכון הביולוגי בנס-ציונה. הוא מת ב-1961.

פלק לא היה רק מיקרוביולוג. לפני המלחמה הוא חקר וכתב לא מעט בנושאים הקשורים בפילוסופיה וסוציולוגיה של המדע. חשיבותו כפילוסוף וסוציולוג של המדע התבררה רק כ-25 שנה לאחר מותו, כשגילו מחדש את ספרו, Genesis and development of a scientific fact, שתורגם לאנגלית ב-1981.


מקורות וקריאה נוספת 

ראיון עם ארתור אלן - מחבר הספר  The Fantastic Laboratory of DR. Weigl

כתבה של ארתור אלן במגזין Politico
The Fantastic Laboratory: How Two Brave Scientists Battled Typhus and Sabotaged the Nazis

כתבה של Carley Roche - מהבלוג The history of Vaccines
Typhus, War, and Vaccines


פוסט של Moselio Schaechter בבלוג  - Small things considered
The Louse And The Vaccine

המהפכן מנס ציונה - מירון רפפורט

הונאת הטיפוס (typhus) בפולין במלחמת העולם השנייה - בבלוג זה






14.2.18

על דרווין, תורת האבולוציה ועל החיידקים בראשית החיים

ראיון ב"הערב החדש" לכבוד יום דרווין הבינלאומי


ביום שני, ה-12 בפברואר 2015, יום הולדתו של צ'רלס דרווין, שבו אנו חוגגים את יום דרווין הבינלאומי, התקיימו בירושלים ות"א הרצאות שאורגנו על ידי גופים אקדמיים וחוץ אקדמיים כמפורט לעיל.
כנציג המארגנים וכחבר בוועד המנהל של עמותת "מדע גדול בקטנה" התראיינתי בתוכנית "הערב החדש" בטלוויזיה החינוכית (ערוץ 23), על דרווין, תורת האבולוציה ועל החיידקים בראשית החיים. 



ברצוני לתקן ששם עמיתו של דרווין שהוזכר בראיון הוא אלפרד ראסל וואלס, ולא ראסל.

לאחר הראיון המשכתי למתחם התחנה הישנה בירושלים, שם הרציתי על "הפלנטה מתעוררת" - על החיידקים בראשית החיים. 

26.10.17

איך עושים חמוצים?


"חמוץ לי חמוץ לי ולו רק בגלל – Lactobacillus מוכשר"

לפעמים יש את השבועות האלו, בהם אין יותר מדי תגליות מרעישות בעולם המדע לספר לכם עליהן בפוסטים נרחבים. ואז מגיע ראש הממשלה בנימין נתניהו מעל בימת הכנסת נותן לנו, ולכל שאר התקשורת, רעיון נהדר לפוסט! על חמוצים, החמצה, והחיידקים שביניהם. אל תחמיצו! או שכן…

מלפפונים בהתחלת תהליך הכבישה
צילום: Vladimir Morozov

בפלאפל, בטוסט, בסלט – רובנו נהנים מחמוצים: אוסף של מאכלים בטעם חמצמץ שמסייעים לחזק את טעמו של המזון, ומבוססים בעיקר על ירקות (וגם פירות). המוכרים שבחמוצים הינם המלפפונים החמוצים (במלח או בחומץ?), הזיתים הכבושים, הכרוב, הגזר, הלפת, הפלפלים, העגבניות, החצילים, הכרובית, הלימונים ואפילו המנגו הכבוש. תהליך הכבישה וההחמצה הוא מגוון, אך מפאת קוצר היריעה נתייחס כאן רק ל"כבישה" הביתית.

כיצד החלה הכנת הכבושים הביתית? לצערנו לא מוכרת איזושהי אגדה על דרקון כלשהו שמגן על מערת מלפפונים חמוצים ממנה החל המנהג. עם זאת, ידוע שהשיטה לייצור ירקות כבושים פותחה כבר לפני מאות רבות של שנים, ככל הנראה במזרח הרחוק. יש הטוענים שהיא החלה לפני כ-6000 שנה, באזורנו.

השיטה היעילה המקובלת גם היום היא הכנסת הירקות לתמיסת מי מלח עם שום ותבלינים בכלי סגור במשך שבועות עד חודשים. אז מתקבל המוצר הסופי – חמוץ ומלוח. שינויים בזמן מאפשרים לשלוט על מידת החמיצות של התוצר. אבל איך כל זה קורה?

חיידקי חומצת החלב (לדוגמה הסוג לקטובצילוס, Lactobacillus) , מצויים באופן טבעי על הירקות, והם יחודיים ביכולתם להתרבות בתנאים שהוזכרו מעלה (בריכוז מלח גבוה ובהעדר חמצן). הם מתסיסים את הסוכרים שבירקות ובפירות לחומצת חלב (חומצה לקטית) שמעלה את חומציות התמיסה ומקנה לה את טעמה החמוץ. בנוסף לתרומה החשובה לטעם, החומציות קוטלת או מעכבת חלוקה בחיידקים ובפטריות האחרים, שחלקם עלולים לקלקל את המזון, ובכך מתפקדת כחומר משמר (ללא צורך בהוספה של משמרים מודרניים). ובסופו של התהליך החומציות כה גבוהה שגם חיידקי חומצת החלב עצמם מעוכבים ואף מתים.

לעתים אף אפשר לראות מושבות של חיידקי חומצת החלב על הירקות הכבושים. בחמוצים שונים ניתן למצוא חיידקים שונים ומגוונים, שמהסוג שלהם יש חיידקים שמשתתפים בתסיסה של מוצרי מזון נוספים כמו יוגורטים וגבינות או מצויים במוצרים פרו-ביוטיים שונים.

 זו דוגמה יפה איך ידע שהחל להצטבר עוד בתקופה שכלל לא ידעו על קיומם של חיידקים, נשמר והתפתח ומהווה דוגמה נהדרת לחיידקים בשירות האדם, ולהפעלת עקרונות של מדע המיקרוביולוגיה במטבח הביתי.

לקריאה (ולשמיעה) נוספת

על תסיסות וחיידקים – מהבלוג "חיידקים נגיפים ושאר ירקות"

מיקרואורגניזמים בתעשיית המזון – מהבלוג "חיידקים נגיפים ושאר ירקות"

כותרת המשנה מתבססת על שורה מהשיר הסאטירי "חמוץ חמוץ" (מילים: אורי זוהר, אריק איינשטיין, בועז דודזון וצבי שיסל. לחן: דוד קריבושי, בביצועם של תיקי דיין וצוות "לול 3")



נאום החמוצים של ראש הממשלה בנימין נתניהו בפתיחת מושב החורף של הכנסת. 23.10.2017.

הכנת המם - צורי בריקנר
התמונה המקורית:  Howard Welfish






פורסם לראשונה בדף הפייסבוק ובאתר של "מדע גדול בקטנה"  - 25.10.2017

תודה לאורן אוסטר, לנטלי שמש, לצורי בריקנר וליומירן ניסן על הערותיהם והארותיהם.




8.10.17

חיסון רב-שנתי נגד נגיפי שפעת A - בניסויים קליניים


מחלת השפעת היא מחלה מדבקת של דרכי הנשימה העליונות, ביונקים ובעופות, הנגרמת על-ידי נגיפי ה-Influenza. חומרת המחלה שונה בחולים שונים, ובקבוצות סיכון מסוימות (קשישים, יילודים, נשים בהריון) הסיבוכים מהמחלה היכולים לגרום לתמותה הם לרוב דלקות בריאות (לעתים על-ידי נגיפי השפעת עצמם, אך לרוב חיידקית: ולעתים שילוב של השניים). זו מחלה עונתית, לרוב חורפית. למחלה סימנים ותסמינים רבים, המופיעים בפתאומיות. לא כולם מופיעים אצל כל החולים: עלייה חדה בטמפרטורת הגוף, כאב ראש, עייפות יתר, שיעולים יבשים, כאב גרון, אף דולף/סתום, כאבי שרירים. סימנים נוספים, האופייניים בעיקר לילדים, כוללים כאבי בטן, הקאות ושלשולים.

נגיפי ה-Influenza, המשתייכים לקבוצת נגיפי ה-Orthomyxoviruses, הם נגיפים עטופים בממברנה בעלי קוטר משתנה (150-80 ננומטר). החומר התורשתי שלהם הוא RNA חד-גדילי, שאורכו כ-14,000 נוקלאוטידים. המורכב משבעה עד שמונה מקטעים שונים. הנגיפים ממוינים, על-פי האנטיגנים הפנימיים של הנגיף M1 ו-NP, לארבע תת-קבוצות: D-A. לנגיפים מקבוצות C ו-D שבעה קטעי RNA, המקודדים לתשעה חלבונים, בעוד הנגיפים מקבוצות A ו-B מכילים שמונה קטעי RNA, המקודדים לאחד-עשר חלבונים.

דגם של נגיף השפעת שנצמד לממברנה של תא
מקור: CDC/ Douglas E. Jordan

הנגיפים מקבוצת D, הגורמים לשפעות קלות בחזירים, מקורם כנראה בפרות. הנגיפים מקבוצת C, גורמים לשפעות קלות , בבני אדם ובחזירים. הנגיפים מקבוצה B קיימים רק בבני אדם והשפעת שלה הם גורמים נחשבת קלה יותר מזו של נגיפי A. הנגיפים מקבוצות B ו-C יציבים מבחינה גנטית - משמעות הדבר שהדבקה באחד מהם מקנה חסינות ממושכת מפני הדבקה חוזרת. לכן הם גם יותר נדירים, ומופיעים בגלים, כלומר רק כשמצטברים באוכלוסיות מסוימות מספר רב של בלתי חסינים (ילדים שנולדו) ויש מקור הדבקה חדש.

הנגיפים מקבוצה A מדביקים בני אדם אך גם בעלי חיים רבים אחרים, כעופות וחזירים. הם אינם יציבים, ושינויים גנטיים (ואנטיגניים) חלים בהם כל הזמן. תופעה זו אחראית למגוון הגדול של נגיפי השפעת המוכרים לנו. 

מחלת השפעת, על זניה השונים, פוגעת כל שנה בכמיליארד אנשים ברחבי העולם. 250 עד 500 אלף מתוכם מתים - רבים מתוכם מעל גיל 65. ואנחנו עדיין לא מדברים על שפעת קטלנית כמו השפעת הספרדית - שקטלה בין 50 ל-100 מיליון איש (רובם מתחת לגיל 50) לאחר מלחמת העולם הראשונה.

הדרך היעילה ביותר הזמינה כיום להתמודדות עם מחלה כמו שפעת היא באמצעות רפואה מונעת - חיסונים. החיסונים הקיימים כיום נגד נגיפי השפעת מתבססים על חלבוני המעטפת של הנגיפים המגלוטינין (H) ונירואמינידז (N).  חלבונים אלה שונים בין הזנים השונים, ואף משתנים באופן הדרגתי לאורך זמן. שינויים אלה מחייבים להחליף כל שנה או שנתיים את החיסון. בעיה נוספת של החיסונים הקיימים, שלוקח כחצי שנה לייצר אותם, ולכן אם מופיע זן חדש שלא תוכנן מראש בחיסון, אז לא ניתן להגיב במהירות כלפיו. היעילות הממוצעת של חיסון שפעת היא כ-40 אחוז ואינה נותנת מענה לכל המקרים.

כבר שנים שמנסים, במעבדות מחקר שונות ברחבי העולם ואף בארץ (במכון וייצמן)  לפתח חיסונים יעילים כנגד נגיפי השפעת שיתבססו על החלבוניים הפנימיים של הנגיפים השונים. חלבונים אלה, M1 ו-NP, אינם שונים בין הזנים השונים והם יציבים - לא משתנים עם הזמן, ואם יצליחו בכך לא יצטרכו להחליף את התרכיב כל שנה וגם החיסון יהיה תקף למספר שנים (ואולי גם לכל החיים) ויגן מפני כל הזנים של נגיפי השפעת שלהם יש את החלבון הפנימי הזה.

החלבון הפנימי M1 המשותף לכל הזנים של שפעת A הוא מטרת היעד המוצהרת של החיסון במספר מעבדות מחקר ברחבי העולם.

השבוע הזמינה קבוצת מחקר מהמכון על-שם ג'נר אוניברסיטת אוקספורד בשיתוף עם חברת התרופות Vaccitech וה-NIHR (המכון הלאומי הבריטי למחקר רפואי) כ-10,000 איש מעל גיל 65 להשתתף בניסוי קליני בו תבדק יעילותו של חיסון חדש כזה. הם מתכוונים לגייס כ-500 איש. מחציתם יקבלו את החיסון החדש ומחציתם האחרת יהוו את הביקורת  ויקבלו את החיסון הקיים נגד השפעת.


בניגוד לחיסונים הנהוגים היום, שמעוררים יצירת תאי B המפרישים נוגדנים ייחודיים המנטרלים את נגיפי השפעת בנוזלי הגוף (לימפה ודם), החיסון החדש אמור לעורר יצור של תאי T ייחודיים שיזהו תאים מודבקים בנגיפי שפעת ויגרמו להשמדתם. תאי T כאלה אמורים להמצא כבר היום אצל כל מי שחלה בשפעת או חוסן בחיסון של נגיפים מוחלשים אך כמותם כנראה לא מספקת.

גם החברה הישראלית ביונדווקס מנס ציונה, מנסה לפתח בעשור האחרון חיסון כזה נגד שפעת. חוקרי החברה, בראשות תמר בן-ידידיה, מבססים את נסיונותיהם על מחקריה של פרופ' רות ארנון מכון וייצמן. גם החיסון שלהם מתבסס על החלבון M1. גם החיסון שלהם ונמצא בשלבים שונים של ניסויים קליניים.

נחכה בקוצר רוח שהניסויים הקליניים יצליחו. 


לקריאה נוספת
ההודעה לעיתונות של אוניברסיטת אוקספורד
על ניסוי בחיסון השפעת האוניברסלי באתר חברת ביוונדקס - מיולי 2017
שפעת "ספרדית" חדשה?
שפעת חורפית ושפעת החזירים: אנטומיה של מחלה 

פורסם לראשונה באתר הפייסבוק "מדעי החיים באוניברסיטה הפתוחה" 

21.9.17

מיקרוביולוג באיסלנד II - תעלומת המוות השחור



באוגוסט - ספטמבר השנה טיילתי עם רעייתי באי המהווה חלק מהרכס המרכז האטלנטי והבולט בצורה משמעותית מעל פני הים - איסלנד. נופים מיוחדים, מעיינות גיאותרמיים וגיזרים, קרחוני עד ומפלים אדירים ושוצפים. אך יש שם גם נושאים שיעניינו מיקרוביולוג. על שניים מהם אכתוב כאן. רשומה שנייה.

מקור התמונה - 1848

כשאומרים כיום המוות השחור (svarti dauði) באיסלנד מתכוונים למשקה האלכוהולי הפופולרי Brennivin, אותו שותים לפעמים ביחד עם המעדן מבשר הכריש (ראו רשומה קודמת). שהתווית המקורית שלו היא זו שבצילום הימני, כדי להזהיר מפני צריכה מופרזת. ב-1991 הוחלפה הגולגולת במפת איסלנד, כבצילום השמאלי. אבל השם נשאר.
תוצאת תמונה עבור ‪Brennivin‬‏


מקור התמונה הימנית. 
מקור התמונה השמאלית 



את המשקה מכינים על ידי התססה של דגנים או תפוחי אדמה וזיקוק התוצר לרמת האלכוהול הרצויה. כדי להגיע לטעם ולניחוח המיוחדים משתפים בתהליך זרעי קימל (כרוויה מצויה - Carum carvi). 

אבל למוות השחור יש גם משמעות אחרת, מאד חשובה בהיסטוריה של תושבי האי. המוות השחור מתייחס למחלת הדבר (Plague) הנגרמת על ידי חיידקי Yersinia pestis, לה הקדשתי בעבר רשומה.

ב-1334 החלה בסין המגפה השחורה השנייה, המכונה גם "המוות השחור". ב-1347 הגיעה המחלה לנמלי איטליה, בספינות של הגנואזים שברחו מחצי האי קרים. משם התפשטה המגפה לכל אירופה. עד סוף המאה ה-14 נקטלו 100-75 מיליון איש, כרבע מאוכלוסיית אירופה דאז. ספיחי מגפה זו נמשכו עד סוף המאה ה-17. גם איסלנד, למרות היותה אי מבודד ומיעוט האוכלוסייה בה כנראה נפגעה במגיפה זו שלוש פעמים. הפעם הראשונה היתה בסתיו 1402, אז הגיעו גורמי מחלת הדבר  בספינה לנמל Hvalfjörður שבדרום מערב האי שגרמו לחורף קטלני שבעקבותיו אביב קטלני לא פחות.  מגיפת הדבר זו שקטלה כרבע מהאוכלוסייה נמשכה עד 1404. הפעם השנייה היתה ב-1495-1494, גם שם החלה המגיפה בדרום מערב האי וקטלה כרבע עד שליש מהאוכלוסייה במרבית איסלנד. רק תושבי חצי האי הצפון מערבי, Vestfirðir, לא נפגעו כלל. הפעם השלישית היתה ב-1707, גם אז נקטלה כרבע מהאוכלוסייה. 


לגבי שני הארועים שבמאה ה-15 - לא ברור מי ירד מהספינות בדרום איסלנד. האם היו אלה חולדות מצויות (Rattus rattus) נגועות ביחד עם פרעושיהן שעקצו קורבנות חדשים וגרמו בהם לדבר קשריות הלימפה (דבר בובוני), שהתפתח בהמשך לדבר הריאות, או שמדובר באנשים חולים בדבר הריאות.

יש חוקרים שתוהים אם בכלל מדובר בדבר, ואף העלו השערות שמדובר במחלות אחרות, כטיפוס ואולי אף גחלת. ואף שדי מקובל כיום שאכן מדובר בדבר, ידרשו ממצאים חדשים, ארכאולוגיים, שבאמצעות כלים של ביולוגיה מולקולרית יעזרו להכריע בנושא.

תודה לד"ר שרה שוורץ שכתוצאה מביקורה במוזיאון הלאומי האיסלנדי, הפנתה את תשומת ליבי לנושא. 

לקריאה נוספת
המגיפות השחורות ששינו את ההיסטוריה.
The mystery of plague in medieval Iceland
מיקרוביולוג באיסלנד I - על בשר של כרישים ותסיסה

20.9.17

מה מסתתר בנוזל הזרע האנושי?


בעקבות הפרסומים האחרונים על המצאות נגיפי זיקה ואבולה בזרע של המחלימים מהמחלות, והעברתם באמצעות יחסי מין, סקרו חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד את הספרות המדעית ומצאו עדויות לנוכחות בנוזל הזרע של 25 נגיפים נוספים, ממגוון משפחות.

בזמן הדבקה נגיפית עשויה להתפתח  וירמיה (Viremia)  - כמות גבוהה של נגיפים במחזור הדם. כתוצאה מכך הנגיפים יכולים לעבור מהדם  בקלות יחסית, לאשכים, ליותרת האשך, או דרך צינור הזרע, לנוזל הזרע המוכן ולהתמקם שם. מערכת החיסון, שבסופו של דבר מסלקת את הנגיפים ממחזור הדם, אינה פועלת באותה יעילות, ויש הטוענים שאינה פועלת כלל בתוך האשכים, ולכן הנגיפים יכולים להשאר שם לתקופה ארוכה, ואולי אף לתקופה בלתי מוגבלת. גם רוב התרופות שמסייעות בהשמדת נגיפים בזרם הדם, אינם מגיעות כלל לנוזל הזרע. 

אלכס סאלאם (Salam) ופיטר הורבי (Horby) חיפשו בספרות המדעית צורות שונות של שילוב המילים זרע (semen, seminal, sperm) ונגיף (virus). החיפוש מצא ב-3818 מאמרים רלוונטיים עדויות לנוכחות של 27 נגיפים (חומצות גרעין, ו/או חלבוני מעטפת) בזרע של אדם. לגבי רבים מהנגיפים היה חסר המידע אם הם מועברים ביחסי מין. 

בין הנגיפים שברשימה נמצאים HIV ו-CMV, הגורמים למחלות כרוניות, ונגיפים שגורמים למחלות חמורות כאבולה, מרבורג, זיקה, קדחת לסה, קדחת Rift Valley, ו-צ'יקונגוניה. נגיפים נוספים הגורמים למחלות באדם, כנגיפי דלקת המוח היפנית ומחלת הפה והטלפיים נמצאו בזרע של יונקים אחרים. החוקרים משערים שנגיפים נוספים, שבין היתר גורמים לדלקת באשכים, אך גם אחרים, גם אמורים להמצא בנוזלי הזרע.

מספר שאלות מתעוררות מסקירה זו ומחייבות בדיקות נוספות: 
כמה זמן שורדים הנגיפים בנוזל הזרע? 
האם מעבר הנגיפים ששרדו דרך יחסי מין עלול לגרום למחלה אצל השותפים ליחסים, או בעובר שיתפתח (או להפלה)? 
האם יש השפעה לנגיפים אלה על הכמות ו/או איכות הזרע, ועל התפתחות מוטציות חדשות? 

נחכה בעניין לתשובות.


המאמר המקורי

פורסם גם באתר הפייסבוק "מדעי החיים באוניברסיטה הפתוחה" בספטמבר 2017





15.9.17

מיקרוביולוג באיסלנד I - על בשר של כרישים ותסיסה.


בשר הכריש הגרינלנדי אינו ראוי למאכל אדם כשהוא טרי. חיידקים שונים "מגוייסים" להכנת המעדן המכונה Hákarl - קוביות של בשר כריש מיובש. 


באוגוסט - ספטמבר השנה טיילתי עם רעייתי באי המהווה חלק מהרכס המרכז האטלנטי והבולט בצורה משמעותית מעל פני הים - איסלנד. נופים מיוחדים ומרהיבים, מעיינות גיאותרמיים וגיזרים, קרחוני עד ומפלים אדירים שוצפים. אך יש שם גם נושאים שיעניינו מיקרוביולוג. על שניים מהם אכתוב כאן. רשומה ראשונה.

בעיירה Bjarnarhöfn שבחצי האי סנייפלסנס נמצא מוזיאון הכרישים. בניגוד למוזיאון הלוויתנים שבעיירה הצפונית Husavik שמציג את הביולוגיה של הלוויתנים השונים, מוזיאון זה מציג את תהליך הייצור של ה"מעדן" המקומי Hákarl - קוביות של בשר כריש מיובש.

אתרי מטיילים שונים "ממליצים" למבקרים באיסלנד לטעום את המעדן מבשר הכריש "הרקוב". מדובר בקוביות של בשר מיובש של הכריש "ישנונן גרינלנדי" ( - Somniosus microcephalus), שעבר תהליך ממושך של התססה וייבוש. בעבר היו צדים אותם במיוחד, היום כנראה מסתפקים בכרישים שנלכדים ביחד עם דגים אחרים ברשתות של הדייגים המקומיים. הבשר הטרי של הכריש נחשב כלא ראוי למאכל אדם, ואף רעיל: יש בו הצטברות משמעותית של שתנן (CO(NH2)2 - urea), שמערער את יציבותן של מולקולות חלבוניות. בגופנו מסולק השתנן מנוזלי הגוף על-ידי הכליות אל השתן, שמופרש החוצה. חיידקי מעי שונים של הכריש מיצרים מחומרי מוצא שונים חומר המנטרל את פעילותו המזיקה של השתנן - trimethylamine oxide) TMAO - (CH3)3NO), המצטבר אף הוא ברקמות של הכריש. ל-TMAO בגופנו יש השפעה לרעה על המטבוליזם של חומצות מרה וכולסטרול וכתוצאה מכך הוא גורם למחלות לב ואף לתמותה מהן.

היות ובשר הכריש רעיל, לדייגים אין צורך בו והם מוכרים את הכרישים שנתפסו למתמחים בהכנתו.

בשר הכריש, (ללא הראש והקרביים) נקבר בחול לתקופה של ששה שבועות לפחות (עד כ-12 שבועות). בתקופה זו מותסס הבשר על ידי חיידקי Lactobacillus, חיידקי Moraxella וחיידקי Acenitobacter. חיידקים אלה מפרקים את ה-TMAO ל-trimethylamine) TMA) ובאמצעות האנזים Urease הופכים את השתנן לאמוניה. ה-pH של בשר משתנה ממעט חומצי (pH=6) לבסיסי מאד (pH=9). ב-pH הבסיסי לא יכולים להתקיים תהליכי רקבון, לכן בשר הכריש אינו רקוב - כפי שכתוב במקורות שונים.

בשר הכריש תלוי לייבוש 5-4 חודשים
צילום: ד.ב. 

לאחר שמוציאים את הבשר מהקרקע חותכים אותו לרצועות ותולים אותו לייבוש ארבעה עד חמישה חודשים. לאחר מכן נחתך הבשר לקוביות שנארזות ונשלחות לחנויות ולמעדניות. יש האומרים שטעם הבשר המיובש מזכיר גבינה כחולה אליה מתלווה ניחוח חזק של אמוניה.

לא טעמתי...

קוביות של בשר הכריש באריזת ואקום
צילום: Wikimedia commons - Jóhann Heiðar Árnason

יש המלווים את אכילת הכריש בשתיית Brennivín, המקבילה המקומית לוויסקי. משקה אלכוהולי זה מותסס, על ידי שמרים, ואח"כ מזוקק להעלאת רמת האלכוהול, כשחומרי המוצא שלו הם תפוחי אדמה וזרעי קימל. המשקה מכונה גם המוות השחור (Black death) - וזה מקשר אותנו לרשומה הבאה....

בתיאבון!

למעלה - איור של ישנונן גרינלנדי מ-1887
מהספר - Les poissons - Gervais, H.
למטה - ישנונן גרינלנדי בסביבתו הטבעית
NOAA Okeanos Explorer Program, 2013 Northeast U.S. Canyons Expedition


עובד גם לרשומה באתר הפייסבוק מדעי החיים באוניברסיטה הפתוחה - אוקטובר 2017. 

29.8.17

חיסון פוליו מהצומח


מחלת הפוליו נגרמת על ידי שלושה זנים של נגיפי מעיים. בעוד שהחיסונים הקיימים כיום יעילים, קיים סיכון נמוך שזנים מסוימים יחזרו להיות אלימים. חלקיקים דמויי נגיף הפוליו, שמיוצרים על ידי צמחים מהונדסים גנטית, עשויים להחליף את הנגיפים המוחלשים שמיוצרים כיום בתרביות תאים.


מחלת הפוליו (Poliomyelitis) היא מחלת מעיים המלווה את האדם משחר ההיסטוריה. המחלה הייתה נפוצה מאוד בעבר אך הימצאותה הלכה ופחתה הודות לחיסון שלה. מרביתנו מכירים את מחלת הפוליו כ"שיתוק ילדים" (Infantile paralysis) אך למעשה מדובר בסיבוך נוירולוגי-מוטורי של המחלה שמתפתח בכשליש מהמקרים. אמנם חלק מהחולים בשיתוק מחלימים לאחר פרק זמן הנמשך עד כשנתיים, אך 1 מכל 200 נשאר נכה לצמיתות או לא שורד את המחלה, מאחר שהשיתוק פגע בשרירי הנשימה שלו. המחלה נגרמת על ידי שלושה זנים של נגיפי מעיים המכונים כיום Human enterovirus C (בעבר poliovirus) ממשפחת ה-Picornaviridae.
תוצאת תמונה עבור ‪polio in ancient egypt‬‏
ב-1949 הצליחו ג'ון אנדרס (Enders), תומס ולר (Weller) ופרדריק רובינס (Robbins) להרבות את הנגיפים בתאי כליה. הם קיבלו על כך את פרס נובל לרפואה ב-1954. ב-1952 ג'ונאס סאלק (Salk) השתמש בשיטותיהם ופיתח את תרכיב החיסון הראשון בו הוזרקו נגיפים לא פעילים ("מומתים" – IPV – Injected Polio Vaccine). תרכיב זה מנע את הסיבוכים הנוירולוגיים, אך מחלת המעיים המשיכה להיות נפוצה והיוותה מקור להדבקה וסיכון של אנשים לא מחוסנים.
ב-1956 הצליח אלברט סייבין (Sabin) לפתח חיסון פומי (דרך הפה – OPV – Oral Polio Vaccine) – נגיף מוחלש כנגד נגיף הפוליו, שמחסן נגד הנגיף כבר במערכת העיכול, ולכן מונע גם את התפתחותה והתפשטותה של מחלת המעיים. ב-1960 הוכנס התרכיב לשגרת החיסונים בעולם. כיום משלבים את שני החיסונים ביחד: הראשון בהזרקה והשני דרך הפה.

השילוב המוצלח כבר הכחיד מהטבע זן אחד משלושת זני הבר של הנגיף. אך בטבע נמצאים כעת גם זני החיסון המוחלש, שיש להם פוטנציאל, גם אם מאד נמוך, לחזור להיות אלימים ולפגוע באנשים שלא חוסנו בחיסון המומת.
בעשור האחרון נעשים נסיונות רבים לרתום צמחים מהונדסים לייצור חיסונים. בין היתר נמצאים בשלבים שונים של פיתוח חיסונים צמחיים כנגד נגיפי השפעת, נגיפי הפפילומה, נגיפי האבולה ונגיפי ה-Bluetangue. עכשיו צורפו לעניין גם נגיפי הפוליו מזן 3:
ג'והנה מרסיאן (Marsian) מקבוצת המחקר של ג'ורג' לומונוסוף (Lomonossoff) ממכון John Innes שבנורוויץ (אנגליה), פיתחה תחליף צמחי לחיסון המוחלש לפוליו. התחליף הצמחי נוצר בכמה שלבים:

שיבוט של העתקי DNA של הגנים המקוריים, הבנויים מ-RNA, המקודדים לחלבוני המעטפת (נגיף מורכב מחומר תורשתי, DNA או RNA, ומעטפת חלבונית) של הנגיף בתוך פלסמיד (מולקולות DNA מעגלית הקיימת בחיידקים, ואותה חיידקים מסוגלים "להחליף" אחד עם השני). הפלסמיד מוחדר לחיידקי  Agrobacterium tumefaciens המסוגלים להדביק תאי צמחים ולהחדיר לתוכם את הפלסמידים.

בעזרת החיידקים מוחדרים הפלסמידים לתאים בתרבית של הצמח Nicotiana benthamiana שהוא קרוב משפחה של צמח הטבק. מהתאים המודבקים מתפתחים צמחים שמפרישים חלקיקים דמויי נגיף (virus-like particles - VLPs) של נגיף הפוליו אל מחוץ לתאיהם.

תוצאת תמונה עבור ‪polio nicotiana‬‏

לאחר גידול הצמחים – קצירה של עלי הצמח, הרחפה במים וקציצה במערבל.

כך מוכן התרכיב הצמחי המכיל את החלקיקים דמויי הנגיף האלה, שלא מכילים את החומר התורשתי של הנגיף, ולכן אינם יכולים לגרום למחלה. יבול החלקיקים הוא 60 מ"ג לכל ק"ג של חומר צמחי. במיקרוסקופ אלקטרונים סורק, החלקיקים דמויי הנגיף שנאספו מתרחיף הצמחים נראים מאד דומים לנגיפי הפוליו, וקשה להבדיל ביניהם.
התרחיף אמור להינתן בטיפות דרך הפה ולגרות את מערכת החיסון של המעי לייצר נוגדנים – כפי שעושים נגיפי הבר והנגיפים שבתרכיב המוחלש. היות ונגיפי הפוליו מדביקים בני אדם בלבד, נוסה התרכיב על עכברים מהונדסים גנטית, שתאיהם מבטאים את הקולטן המאפשר את הצמדות נגיפי הפוליו אליהם. עכברים מהונדסים אלה משמשים כמודל מחקר מעבדתי למחלת הפוליו – נגיפי הבר גורמים בהם למחלת מעיים ואף לשיתוק. מספר שבועות לאחר האכלת העכברים המהונדסים בתרכיב, הם הודבקו בנגיפי הבר. התרכיב מנע בהם את התפרצות המחלה. עכברי הביקורת (שלא הואכלו בתרכיב) שהודבקו בנגיפי הבר חלו.
המטרה כעת היא לבדוק האם התרכיב יעיל בבני אדם כמו בעכברי המודל. במידה וכן הוא יהווה אלטרנטיבה זולה ובטוחה יותר לתרכיב הפוליו הפומי. לתרכיב יצרפו באותה השיטה גם את זן 1 של נגיפי הפוליו (זן 2 כנראה כבר נכחד מהטבע). כמובן שיהיה צורך להיערך לייצור נרחב על ידי נטיעת מטעים גדולים של הצמחים המהונדסים.
בנוסף לפוטנציאל כחיסון לפוליו, במידה והשיטה שתוארה כאן תצליח בבני אדם, היא עשויה להיות שימושית לפיתוח חיסונים כנגד מחלות נוספות.

המאמר המקורי

הודעה לעיתונות של מכון John Innes


לקריאה נוספת על מחלת הפוליו
מחלה משתקת ושני תרכיבי חיסון - בבלוג "חיידקים נגיפים ושאר ירקות"

חשיבות החיסון, בנגיף חי מוחלש, כנגד פוליו - בבלוג "חיידקים נגיפים ושאר ירקות"

על השימוש בחיידקים להחדרת גנים לצמחים
Agrobacterium, מגורם מחלה להנדסה גנטית - בבלוג "חיידקים נגיפים ושאר ירקות"



פורסם במקור באתר ובדף הפייסבוק של "מדע גדול בקטנה" - 28 באוגוסט 2017

התמונה של ‏מדע גדול, בקטנה‏.