נגיף הכלבת מנטרל חלבון מרכזי של מערכת החיסון התוך-תאית

הכרת אתרי התגובה בין שני החלבונים תאפשר פיתוח חיסון עתידי יעיל וזול נגד הנגיף. 

כלבת היא מחלה נגיפית קטלנית וחשוכת מרפא של מערכת העצבים המרכזית, בעיקר במוח, בכל היונקים. התמותה מהמחלה כ-100%, כי לאחר שמופיעים סימני המחלה אין שום דרך להתגבר עליה. לרוב, נשיכה או שריטה מבעל חיים נגוע בכלבת מעבירה את הנגיף הגורם למחלה, אך יש גם דרכים נוספות.

מחלת הכלבת קוטלת מדי שנה כ-60,000 איש ברחבי העולם - מרביתם במדינות העולם השלישי. מרביתם מנשיכות של כלבים. אך גם מנשיכות של זאבים, תנים, שועלים ועטלפים.

לואי פסטר ואמיל רו מחסנים אדם שננשך.
המקור:  Welcome library

אף שאין מדובר במחלה מגפתית, וכשהיא מתרחשת מדובר במקרים בודדים פה ושם (כשמדובר בעולם הראשון), אך זו אחת המחלות המפחידות שמלוות אותנו ואת בעלי החיים שסביבנו, משחר ההיסטוריה.

מרגע חדירת הנגיף לגוף ועד הגעתו למערכת העצבים המרכזית - שפגיעתו בה היא הגורמת למחלה - עשוי לחלוף זמן ארוך למדי. בזמן זה שילוב של הזרקת נוגדנים כנגד הנגיף (חיסון סביל) וחיסון פעיל מונע את התפתחות המחלה. ללא טיפול זה תתפתח המחלה והחולה ימות בייסורים קשים.  

חוקרים מאוניברסיטת מונש (Monash) במלבורן ידעו ממחקרים קודמים על חלבון נגיפי, המכונה P, המונע ממערכת החיסון לפעול נגד התאים המודבקים בנגיפים, ושהוא עושה זאת העל-ידי הקשרות לחלבון מרכזי של התא, המכונה - STAT1, ובכך מנטרל את פעילותו. 

החוקרים הכניסו למבחנה את שני החלבונים, P ו-STAT1, ולאחר שהגיבו, אתרו במדוייק באמצעות ספקטרוסקופיית NMR,  את אזורי התגובה בין שני החלבונים, ברמת החומצות האמיניות. 

התגלית יכולה לבסס אסטרטגיה חדשה לפיתוח חיסון חדש כנגד נגיף הכלבת - החוקרים ייצרו מוטציות מכוונות, שתחלפנה חומצות אמיניות מסויימות באזור המגע של החלבון המקורי, שתמנענה ממנו את הקישור לחלבון ה-STAT1, וכך הנגיף המוטנטי, שייוצר במעבדה, יוכל לשמש כתרכיב חיסון פומי (דרך הפה) בטוח יותר וזול יותר ממהתרכיבים שבשימוש היום.

על המחקר הוצא פטנט.


ראיון רדיו בנושא

המאמר המקורי
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)31320-8

פורסם במקביל בדף הפייסבוק: מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה

מציאת עקבות סוכרים (ריבוז ואחרים) במטאוריטים עתיקים.

 הגילוי מקדם אותנו להשלמת התצרף על מקור החומרים האורגניים החיוניים להתפתחות החיים.

צוות בינלאומי של חוקרים מצא במטאוריטים שגילם דומה לגיל כדור הארץ, שלושה סוכרים: ריבוז, ארבינוז וקסילוז. שלושת הסוכרים, המורכבים מחמישה פחמנים (ולכן מכונים פנטוזות), מוכרים על פני כדור הארץ כחלק משמעותי בביוכימיה של החיים שעליו:

ריבוז הוא מרכיב משמעותי של הנוקלאוטידים המשמשים כמטבוליטים אנרגטיים ומרכיבים את חומצת גרעין RNA. חומצת גרעין זו שהיום משמשת במגוון תפקידים בתאים, נחשבת כמולקולת מפתח בחיים הראשוניים כשהחלו (עולם ה-RNA) - כחומר תורשתי וזרז קטליטי (אנזים). מהריבוז נוצר בהמשך הדאוקסיריבוז - שהוא מרכיב חשוב בחומר התורשתי שבתאים - ה-DNA.

המבנה הכימי של הסוכר ריבוז - שהוא מרכיב של ה-RNA

ארבינוז וקסילוז הם מרכיבים חשובים בפולימריים סוכריים ממקור צמחי. הם מוכרים גם בחיידקים.

שלושת הסוכרים נמצאו, בעזרת כרומטוגרפיה גזית המשולבת בספקטרוסקופית מסה - שיטה שמפרידה ומזהה חומרים על פי מסתם ומטענם החשמלי, בכמויות זעירות במטאוריט NWA101 ומטאוריט מורצ'יסון (Murchison).

חתיכה מהמטאוריט NWA101  צילום: Jon Taylor, Flicker, 2010

המטאוריט NWA101 - נמצא במרוקו בשנת 2001 (NWA=North West Africa - המיקום הגיאוגרפי של מרוקו). במקורו הוא שקל כ-5 ק"ג והוא תוארך כבן 4.5 מליארד שנה (כמעט כמו גיל כדור הארץ)

המטאוריט מורצ'יסון - נפל באוגוסט 1969 מהשמיים והתרסק לחלקים ליד מורצ'יסון במדינת ויקטוריה באוסטרליה. משקל השברים שנאספו עבר את 100 ק"ג.

מקורם של המטאוריטים כנראה באסטרואידים של מערכת השמש.

חלק ממטאוריט מורצ'יסון צילום:  ArtBrom, Flicker, 2010

תגלית זו מצטרפת לתגליות אחרות, של חומצות אמינו (המרכיבות חלבונים) ובסיסים חנקניים (גם הם מרכיבים של חומצות הגרעין), שגם הם התגלו במטאוריטים ואף על גופים גדולים מהם, כמו ירחים של צדק ושבתאי.

חומרים אורגניים אלו נוצרו בתהליכים כימיים על גופי המוצא של אותם אסטרואידים, או באסטרואידים עצמם, והגיעו באמצעות המטאורים אל כדור הארץ, ושם, בדרך שעדיין אינה ידועה לנו, התלכדו ויצרו בסופו של דבר את התא הראשון.

לקריאה נוספת

המאמר בנושא שהתפרסם ב-18 בנובמבר בכתב העת היוקרתי PNAS


פורסם במקביל באתר הפייסבוק - מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה

שלבקת חוגרת והחיסון כנגדה

שלבקת חוגרת היא מחלה נגיפית שלה קשר ישיר למחלת אבעבועות הרוח: היא מתרחשת רק באנשים שחלו בעבר באבעבועות רוח, והיא המקור להתפרצות מחודשת של אבעבועות רוח באוכלוסיות שלא חלו או לא חוסנו. למחלה זו יש חיסון מונע המיועד לבני 60 פלוס שאין להם הוריות נגד.

שלבקת חוגרת בילד עם היסטוריה של לוקמיה -
מאתר ה-CDC

מחלת השלבקת חוגרת (Shingles) מופיעה במרבית המקרים בגיל השלישי, לרוב כתוצאה מהידרדרות של מערכת החיסון המתרחשת עם הגיל. גם באנשים צעירים המחלה עשויה להתפרץ אך זה נדיר יותר. במקרים נדירים מאוד פוגעת מחלת השלבקת החוגרת בתינוקות מתחת לגיל חצי שנה, תינוקות אלה לא קיבלו מאמהותיהם (שכנראה לא חלו באבעבועות רוח), דרך השלייה, את הנוגדנים שיגנו עליהם.

שלבקת חוגרת היא בעצם שלב מתקדם של מחלת אבעבועות הרוח (Chicken pox), רק שהוא מתרחש בין ארבעים (ולפעמים פחות) לשמונים שנה לאחר שהאדם לקה באבעבועות רוח. המחלה מופיעה רק ב-10%-30% מהחולים באבעבועות רוח (ששיעורם באוכלוסייה עמד על כ-80% טרם התחלת החיסון לאבעבועות רוח). בין שני השלבים חבויים הנגיפים במצב רדום (לטנטי) במערכת העצבים. המחלה מתחילה בהופעת כאבים חזקים וממושכים בקצוות העצב. לאחר מספר ימים מופיעות לאורך אותו עצב שלפוחיות הדומות לאלה של אבעבועות רוח, והן נעלמות לאחר כשלושה שבועות. הכאבים בעצב עלולים להימשך כמספר חודשים (תופעה המכונה Neuralgia Post Herpetic).

כל השלפוחיות ביחד, לאורך העצב, נראות לפעמים כמו חגורה (ראו תמונה) - ומכאן המילה חוגרת בשם המחלה, שתפקידה גם להדגיש שלא מדובר בשלבקת השפתיים או שלבקת אברי המין, מחלות נגיפיות שגם בהן יש פצעים אופייניים ושלפוחיות שנגרמות על ידי נגיפים אחרים מאותה משפחה. מקור המילה שלבקת במילה הארמית שלבוק שמשמעותה אבעבועה. השם הלועזי של המחלה, Shingles, מקורו במילה הצרפתית Chingle שמשמעותה חגורה.

הקשר בין אבעבועות רוח לשלבקת חוגרת הוצע לראשונה בשנת 1892 על-ידי הרופא ג'יימס וון בוקאי (Von Bokay), לאחר שצפה במספר מקרים של אבעבועות רוח בבית שבו טופל לפני כן חולה בשלבקת חוגרת. האישור לכך התקבל רק בשנת 1954 על-ידי הווירולוג תומס וולר (Weller), שבודד את אותו נגיף משני המקורות השונים.

המחלה נגרמת על-ידי הנגיף Varicella zoster, VZV, (נקרא בעבר Herpes zoster) שייך לתת משפחה של נגיפי ההֶרְפֶּס (Herpes Viruses). נגיפי משפחה זו מתרבים בציטופלזמה של התא המאכסן, ולא בגרעין.

הנגיף Varicella zoster במיקרוסקופ אלקטרונים סורק CDC/ Dr. Erskine Palmer; B.G. Partin

להקלת התסמינים, משתמשים בתכשיר נוגד הנגיפים Acyclovir (מוכר גם בשמו המסחרי Zovirax), החוסם את שיכפול ה-DNA הנגיפי, ו/או בתכשירים נוגדי כאבים.

לשלבקת החוגרת יש גם סיבוכים - אם השלבקת פוגעת בעיניים, יש סכנה לפגיעה בלתי הפיכה בקרנית, ואובדן הראייה. פגיעה באזניים יכולה לגרום לחרשות. השלפוחיות יכולות להזדהם על ידי חיידקים, כמו סטפילוקוקים או סטרפטוקוקים, זיהומים שיכולים גם לסכן חיים - כמו באבעבועות רוח. במחקר ראשוני מ-2014 נמצא שמחלת השלבקת מגדילה במעט (15%-10%) את הסיכון לללקות בשבץ מוחי ובהתקפי לב.

חולה בשלבקת חוגרת עשוי להיות מקור לתחילתה של מגפה חדשה של אבעבועות רוח שפוגעת בילדים הצעירים (והמבוגרים - אם יש כאלה) שעדיין לא חלו או לא חוסנו במחלה. מרבית אלה שחלו באבעבועות רוח לא יחלו במחלה זו שוב, כי מערכת החיסון זוכרת את הנגיף ומייצרת כנגדו נוגדנים (אך יש גם מיעוט שחלה באבעבועות יותר מפעם אחת). אך נוגדנים אלה, הנמצאים רק במחזור הדם, אינם מונעים את הופעת מחלת השלבקת. הסיבה להופעת השלבקת, למרות קיום הנוגדנים, אינה ידועה, אך משערים שחולשה זמנית של מערכת החיסון גורמת לכך. חלק מהחולים בשלבקת חולה בה יותר מפעם אחת.

חיסונים נגד גורמי המחלה

חיסונים נגד אבעבועות רוח ומשמעותם לגבי השלבקת החוגרת

שני תרכיבי חיסון נגד הנגיף, המיועדים למנוע את מחלת האבעבועות, קיימים כבר כשני עשורים, תרכיבים אלה מכילים נגיפים מוחלשים, והם מכונים Varivax ו-Varilrix. בישראל, החל מ-2008, מחסנים באחרון, בנפרד, או במסגרת התרכיב המרובע הנגיפי (אדמת, חצבת, חזרת, אבעבועות-רוח - MMRV).

התרכיב Varilrix, מכיל זן מוחלש (המכונה OKA) של VZV מיוצר על-ידי חברת GSK, וניתן, בנפרד או במסגרת החיסון המרובע הנגיפי, לכל תינוק החל מגיל שנה ולכל ילד או מבוגר, שלא חלו בעבר באבעבועות רוח. מומלץ אף לתת את החיסון לאנשים שלא חלו אף לאחר שנחשפו לנגיף - עד חמישה ימים לאחר החשיפה. ייתכן שזה לא ימנע את המחלה, אך יפחית את חומרתה.

כדי להגיע למקסימום הגנה (כ-95%) יש להתחסן פעמיים בהפרש של לפחות שלושה חודשים ביניהם (בישראל החיסון השני ניתן בכיתה א'). החיסון אינו מונע תמיד את המחלה, אך אצל המחוסנים התסמינים קלים הרבה יותר וכמעט ללא סיבוכים. משערים, אך זה עדיין לא ודאי, שבמקרה כזה, הנגיף לא נשאר בגוף (במערכת העצבים) ולכן השלב השני המאוחר של המחלה - השלבקת החוגרת - אמור להימנע לגמרי. עדיין לא ברור לכמה שנים תקף החיסון. וכשנדע, נוכל לתת מנה נוספת בהתאם.

חיסונים נגד שלבקת חוגרת

כנאמר לעיל, כ-80 אחוזים או יותר מאנשים הגיל השלישי (50 ומעלה) חלו בילדותם במחלת אבעבועות הרוח. בכולם הנגיף חבוי במערכת העצבים ו"מחכה" להזדמנות מתאימה להתפרץ. הזדמנות זו מתרחשת ב-20-10 אחוז מהנשאים.

החל משנת 2006 נמצא בשימוש החיסון Zostavax, שכמו שני החיסונים הקודמים שהוזכרו, הוא מכיל נגיפים מוחלשים, אך בכמות גדולה יותר (פי 14 לערך). חיסון זה אמור למנוע את התפרצות מחלת השלבקת החוגרת אצל הנשאים. החיסון מקטין סיכון לשלבקת ב-70-50 אחוזים לפחות לחמש שנים. החיסון נבדק ואושר ב-2011 לבני 50 ומעלה, והוא מומלץ על-ידי רשויות הבריאות לבני 60 ומעלה.

החל משנת 2017 נכנס לשימוש בארצות הברית ובקנדה החיסון Shingrix, שבניגוד לחיסונים הקודמים, הוא אינו מכיל נגיפים חיים, אלא רק את חלבון המעטפת של הנגיף - Glycoprotein E. חיסון זה מוזרק פעמיים בהפרש של כחודשיים ובניסויים הקליניים הוא הראה יעילות גבוהה יותר (כ-90% במניעת השלבקת החוגרת) מזו של ה-Zostavax. לכן החליטו רשויות הבריאות בארצות הברית (המרכז לבקרת המחלות - CDC) להמליץ גם למי שחוסן ב-Zostavax להתחסן גם בו. כתוצאה מהנחייה זו נוצר מחסור זמני בתרכיב, והיצרן מספק את כל מה שהוא מייצר לארצות הברית. גם באיחוד האירופי, באוסטרליה וביפן אושר החיסון החדש. נמתין בסבלנות שהוא יאושר ויופץ גם בישראל.

למי אסור להתחסן: 

היות ומדובר בחיסונים חיים מוחלשים, אסור לחסן ב-Zostavax וב-Varilrix נשים בהריון או המתכננות כזה בחודש שלאחר החיסון. כמו כן אין לחסן אנשים שאלרגיים לג'לטין, לאנטיביוטיקה ניאומיצין, או למרכיבי חיסון אחרים. אין לחסן פגועי מערכת החיסון מכל סוג: חולי AIDS או מחלות אחרות הפוגעות במערכת החיסון, מטופלים בסטרואידים, חולי סרטן בטיפולי קרינה או כימותרפיה. חולים במחלות סרטניות של תאי מערכת החיסון. בכל מקרה של ספק, יש להתייעץ עם הרופא המטפל לפני החיסון.

הוריות הנגד ישתנו לגבי Shingrix.

איך מתחסנים? 

בקופת חולים מאוחדת קיבלתי מרשם והפנייה לאחיות מרופאת המשפחה - איתם ניגשתי לבית המרקחת ולחדר האחיות - וחוסנתי. בקופת חולים מכבי התהליך דומה.
אשמח להתעדכן ולעדכן כאן על התהליך בכללית ובלאומית.

לסיכום:

שלבקת חוגרת, שהיא מחלה מאד לא נעימה הגורמת כאבים עזים, עשויה להתפרץ בכשליש מהאנשים שחלו באבעבועות רוח בעברם. ניתן - בסבירות גבוהה להקטין את הסיכוי לחלות בה ובסיבוכים שבעקבותיה על-ידי החיסון Zostavax, המומלץ להתחסנות לבני הגיל השלישי, שנכון להיום טוב לפרק זמן של לפחות חמש שנים. וכשיגיע החיסון היעיל יותר, Shingrix, נעבור אליו. בינתיים Zostavax לא בסל התרופות, אך אנו מקווים שיכנס בקרוב.

מקורות וקריאה נוספת

הנגיף Varicella zoster - מאבעבועות רוח לשלבקת חוגרת (וההיפך) - בבלוג זה

על שלבקת חוגרת מאתר ה-CDC

מחלת השלבקת מגדילה את הסיכון לשבץ מוחי - בכתב העת Neurology - ינואר 2014


פורסם במקביל באתר הפייסבוק - מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה 

שפעת זו לא מחלה קלה - התחסנו בעצמכם וחסנו את ילדיכם וקרוביכם.

סוף-סוף, לאחר עיכוב של כחודש הגיעו לארץ ולמרפאות של קופות החולים החיסונים נגד המחלה. מקרים ראשונים של המחלה כבר אותרו בארץ. בחולים אלה זוהה זן שהחיסון מגן מפניו. אל תחכו לרגע האחרון כי אולי יאזלו החיסונים. הגנו על עצמכם ועל הקרובים לכם.

ספוילר: החיסון מומת. הוא לא גורם לשפעת. הוא מגן ביעילות משתנה של 60-30 אחוזים מהדבקות במחלה, ומונע ביעילות של כ-90 אחוזים את סיבוכי המחלה.

אם חשבתם שכשהאף דולף, וטמפרטורת הגוף עולה קצת זה שפעת, זה ממש לא. לרוב מדובר בהצטננות (או צננת) שנגרמת על-ידי נגיפים אחרים. והיא מתמשכת כיומיים שלושה.

השפעת היא מחלה נגיפית קשה וממושכת (כשבוע ומעלה) העלולה להסתבך - והסיבוכים הם אלה הגורמים לתמותה באחד מכל 1000 חולים. בין 5% ל-20% מהאוכלוסייה יחלו בשפעת בישראל כל שנה והיא מסכנת במיוחד קשישים, תינוקות, מדוכאי מערכת חיסון ונשים בהיריון. אך גם אנשים בריאים יכולים להסתבך.

נגיפי השפעת השונים גורמים לשפעת גם בעופות, פרות, חזירים ובעלי חיים נוספים. חיית המודל לחקר הנגיפים והמחלה היא החמוס, שכל נגיפי השפעת של האדם, מדביקים גם אותה. נגיפים אלה אינם יציבים, ושינויים גנטיים (ואנטיגניים) חלים בהם כל הזמן. תופעה זו אחראית למגוון הגדול של נגיפי השפעת המוכרים לנו, שממשיכים להשתנות לנגד עינינו.

חמוס - חיית המודל לחקר המחלה
צילום:  Alfredo Gutiérrez, wikimedia commons

זמן הדגירה של המחלה הוא 72-18 שעות, ואז השפעת מופיעה בפתאומיות: עלייה חדה בחום הגוף, כאבי ראש ושרירים, שיעולים, כאבי גרון, אף דולף/סתום ועייפות יתר, בילדים יש גם כאבי בטן, הקאות ושלשולים. כאחוז (אחד ממאה) מהחולים בשפעת יתאשפזו בבתי חולים לטיפול בסיבוכים שלה, הנפוץ בהם הוא דלקת ריאות. חלקם מגיעים לטיפול נמרץ נשימתי.

ההדבקה בשפעת מתרחשת לרוב דרך האוויר, באמצעות עיטוש, שיעול ואף דיבור רגיל, אך גם על-ידי מגע יד בחפצים מזוהמים, למשל מטפחות משומשות, או משטחים שהתעטשו לעברם, והכנסת היד לפה (כמו שילדים רבים עושים). במקומות פתוחים ו/או מאווררים היטב הסיכוי להידבק נמוך יותר. לרוב נדבקים במקומות סגורים בהם שוהים אנשים רבים, שחלק מהם חולים או נשאים של נגיפי השפעת - אוטובוסים, רכבות, מטוסים, כיתות לימוד וגנים. כדי להפחית את התפשטות המחלה רצוי מאד שחולים ישארו בבית, ושכולם ישטפו היטב ידיים במים וסבון לפני שמכניסים ידיים לפה (לא מעשי בילדים קטנים....). לצערנו, גם פתיחת חלונות ברכבות ובאוטובוסים עמוסים אינה אפשרית היום.

נגיף שפעת החזירים במיקרוסקופ אלקטרונים
צילום: CDC / C. S. Goldsmith and A. Balish 

מדוע צריך להתחסן מחדש כל שנה?

כשנגיפי השפעת מתרבים חלים בהם מוטציות והם משתנים במהירות בחלבוני המעטפת שלהם. שינויים אלה גורמים לכך שמערכת החיסון מתקשה לזהות אותם ולהתגונן מפניהם, גם אצל אלה שחלו בעבר או התחסנו. לפעמים מופיעים גם זנים חדשים, שדומים להם לא היו מוכרים קודם. לכן כל שנה מייצרים חיסון שפעת חדש נגד הזנים שהיו נפוצים בעונות הקודמות וצפויים להיות נפוצים גם בעונה הקרובה. בעונת השפעת הקרובה (2020-2019) תרכיב החיסון מגן מפני ארבעה זנים (פרוט בתמונה).

האריזה של תרכיב החיסון הנוכחי -  10 מזרקים מוכנים לשימוש

החיסון המופץ ללא תשלום בקופות החולים ובבתי הספר - זהו חיסון מוזרק המכיל רק חלבוני המעטפת של ארבעת זני השפעת ומיועד לכולם - מעל גיל חצי שנה. ארגוני הבריאות בכל העולם ממליצים לכלל האוכלוסיה מעל גיל חצי שנה להתחסן נגד שפעת מידי שנה לקראת החורף, לא רק לקבוצות הסיכון.

החיסון מגן על המתחסנים, אך גם על סביבתם, כי הם בסיכוי נמוך יותר לחלות ולכן הסיכוי שיפיצו את המחלה לאנשים שבסיכון גם יורד: תינוקוצת עד גיל חצי שנה שלא יכולים עדיין להתחסן, מבוגרים שמערכת החיסון שלהם כבר נחלשה, מדוכאי חיסון, חולים במחלות כרוניות ועוד. ככל שיש יותר מחוסנים מואטת התפשטות המחלה ופחות אנשים נדבקים וחולים.

תופעות לוואי ויעילות

אנשים רבים לא חשים כלל בתופעות לוואי לחיסון המוזרק. בחלק מהמתחסנים יש תופעות לוואי קלות, שעיקרן חום, אודם וכאב במקום הזריקה, והוא נחשב בטוח ביותר. תופעות לוואי נדירות יותר כוללות כאבי ראש, כאבי שרירים וחום נמוך - תופעות שחולפות תוך יום-יומיים.

איפה מתחסנים?

כפי שכבר נאמר, החיסון ניתן בחינם בקופות החולים. ילדים שמתחסנים פעם ראשונה צריכים להתחסן פעמיים בהפרש של כחודש בין המנות. השנה ינתן גם חיסון לכל תלמידי כיתות ב-ד. יש מקומות עבודה שמחסנים את עובדיהם - בחינם או בתשלום סמלי.

מדוע, למרות החיסון, חולים אנשים לפעמים בשפעת?

יש שתי סיבות עיקריות לכך: החיסון לא יעיל במאת האחוזים ואצל מיעוט מהמתחסנים הוא לא נקלט. הסיבה הנוספת היא הופעה של זן אחד או יותר שלא אותרו עדיין בעת הכנת תרכיב החיסון (ההחלטה איזה זנים יכללו בחיסון מתקבלת כחצי שנה לפני הגעת החיסונים - הרי צריך לייצר אותם). לכן יעילות החיסון משתנה בין 30 אחוזים ל-60 אחוזים. אך גם יעילות חלקית זו מפחיתה משמעותית את כמות האשפוזים והתמותה. החיסון גם מפחית סיבוכים ואת חומרת המחלה, אם נדבקים בזן של שפעת שלא נכלל בחיסון.

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. שבניגוד לחלבוני המעטפת, אינם שונים בין הזנים השונים והם יציבים - לא משתנים עם הזמן. אם 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.

התחסנו, כדי שיהיה לכולנו חורף עם הרבה פחות שפעת!

להרחבה 

שפעת חורפית ושפעת החזירים: אנטומיה של מחלה - דרור בר-ניר - בבלוג זה

חיסון רב-שנתי נגד נגיפי שפעת A - בניסויים קליניים - דרור בר-ניר - בבלוג זה

פנדמריקס (Pandemrix) - התרכיב נגד שפעת החזירים ומחלת הנרקולפסיה (Narcolepsy) - דרור בר-ניר - בבלוג זה


שפעת "ספרדית" חדשה? - דרור בר-ניר - בבלוג זה


פורסם במקביל באתר הפייסבוק - מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה

יום הפוליו העולמי 2019 - תמונת מצב

היום ה-24-10, הוא יום הפוליו העולמי. יום שבא להזכיר לנו את המחלה הנגיפית הנוראית הזו שקטלה במאה הקודמת אלפי אנשים והשאירה רבים משותקים. שני החיסונים שפותחו כנגד הנגיף, החיסון המוזרק המומת של סאלק (Salk) והחיסון הפומי (דרך הפה) של סייבין (Savin)- שניהם חלק משגרת החיסונים היום, גרמו לכך שהמחלה על סף הכחדה והיא קיימת היום רק בפקיסטן ואפגניסטן.

היום הכריז ארגון הבריאות העולמי באופן רשמי על הכחדת הזן השני (מתוך השלושה) ונקווה שבקרוב יתאפשר להכריז על הכחדת הזן הנותר ועל המחלה כנכחדת

מחלת הפוליו: סיבוך לא נדיר של מחלת מעיים נגיפית

מחלת הפוליו (poliomyelitis), או בשמה הנפוץ יותר "שיתוק ילדים" (Infantile Paralysis), נחשבה בהתחלה למחלה נגיפית של מערכת העצבים, אך התברר בסופו של דבר כי מדובר בסיבוך לא נדיר של מחלת מעיים נגיפית, שאותה גורמים קבוצה של נגיפי מעיים המכונים כיום Human enterovirus C (בעבר poliovirus) ממשפחת ה-Picornaviridae.

המחלה הראשונית מתבטאת בעליית טמפרטורת הגוף, בכאבי ראש וגרון ובהקאות, וכשני שלישים מהחולים בה מחלימים ממנה לחלוטין לאחר כשלושה ימים.

בשליש הנותר מתפתחת עד כשבוע לאחר "ההחלמה" מחלה שניונית המתבטאת בנוקשות ובכאבים בצוואר, בגב ובגפיים (לרוב ברגליים), זאת עקב חדירת הנגיף הגורם למחלה לחומר האפור שבמוח השדרה ומכאן שם המחלה, poliomyelitis (polyos - אפור ביוונית; myelos - מוח השדרה, הסיומת מציינת דלקת). גם ממחלה שניונית זו הרוב מחלים, אך מיעוט החולים נשאר עם שיתוק של שרירים ובמקרים של שיתוק שרירי הנשימה אף מוות. במקרים מסוימים עשויה לחול הטבה במצב במהלך כשנה וחצי מ"סיום המחלה".

מחלה שלישונית, שההתבטאות העיקרית שלה היא היחלשות שרירים, עלולה להתרחש עשרות שנים אחרי המחלה שניונית והיא מכונה Post-Polio Syndrome.

מעט היסטוריה:

העדות הקדומה ביותר המיוחסת למחלה היא מצבת אבן (stele) מצרית, המיוחסת לפרעוני השושלת ה-18, מסביבות המאה ה-14 לפני הספירה (1580-1350 BC). במצבה רואים את העיוות האופייני של הרגל הימנית הפגועה.

מצבת אבן מהמאה ה-14 לפנה"ס. רגלו הימנית של הכהן פגועה - כנראה מפוליו. - צילום: The Ny Carlsberg Glyptothek, Denmark

את התיאור הרפואי הראשון של המחלה פרסם ב-1789 הרופא הבריטי מיכאל אנדרווד (Underwood). המגפה המתועדת הראשונה של המחלה התפרצה באי סנט הלנה בשנת 1831. באותה תקופה דווח גם על התפרצויות קטנות בארצות-הברית ובאנגליה.

את השם Infantile Spinal Paralysis נתן למחלה ב-1840 הרופא הגרמני ג'ייקוב פון היינה (von Heine). ב-1908 הזריק הרופא והביולוג קרל לנדשטיינר (Landsteiner) - שלימים גילה את קבוצות הדם - נוזל שדרה של ילד שמת מהמחלה לקופים. הם חלו, ובכך הוכיח כי היא מדבקת.

המחלה לא נחשבה בעייתית במיוחד עד תחילת המאה ה-20, אז החלו התפרצויות של ממש ברחבי ארצות-הברית ואירופה. ההתפרצות החמורה ביותר של המחלה התרחשה ב-1916-7 בארצות-הברית, אז חלו שם כ-27,000 איש, מהם מתו כ-6,000 והרבה נשארו משותקים.

ב-1921, בהיותו בן 39, חלה במחלה מי שלימים יהפוך לנשיא ארצות-הברית (1945-1933), פרנקלין דילנו רוזוולט (Roosevelt), שאף שהסתיר את נכותו מן הציבור, דאג ממרומי תפקידו לעודד ולתקצב את המחקר על אודות המחלה. בין היתר הוא ייסד את "מצעד הפרוטות", March of Dimes, שבין השנים 1962-1938 גויסו בו 630 מיליוני דולרים שסייעו למחקר ולפיתוח של החיסונים שיסייעו בהמשך למיגורה.

משנות העשרים ועד שנות החמישים של המאה הקודמת היו התפרצויות לא מועטות ברחבי העולם, וגם בישראל. המחלה היתה לבעיה רפואית בקנה מידה עולמי.

נפגע פוליו בריאת ברזל שמסייעת לו לנשום. - צילום: CDC, 1960

פיתוח חיסונים לפוליו:

פריצת דרך של ממש במחקר המחלה התרחשה בשנת 1949, אז הצליחו ג'ון אנדרס (Enders) תומס ולר (Weller) ופרדריק רובינס (Robbins), להרבות את הנגיף בתאים שאינם תאי עצב, בתרבית של תאי כליה. הצלחה זו זיכתה אותם בפרס נובל לרפואה ולפיסיולוגיה בשנת 1954. יונאס סאלק (Salk) השתמש בשיטותיהם ופיתח, ב-1952, את תרכיב החיסון הראשון בו הוזרקו נגיפים לא פעילים ("מומתים" - IPV - Injected Polio Vaccine).

התרכיב של סאלק, שגרם לכך שיהיו נוגדנים כנגד נגיפי הפוליו בדם של המחוסן, היה יעיל ומנע את התפתחות המחלה השניונית אצל המחוסנים, אך לא מנע את המחלה הראשונית בהם, ואת היותם נשאים סמויים של הנגיפים - לכן היו מקור להדבקה של פרטים לא מחוסנים.

באוקטובר 1956 הכריז הד"ר אלברט סייבין (Sabin) על הצלחתו לפתח חיסון פומי - החדרה דרך הפה - של נגיף מוחלש כנגד נגיף הפוליו ועל סדרת ניסויים המוניים בחיסון זה. החיסון של סייבין נוסה בהצלחה על 80 מיליוני ילדים, בעיקר בברית המועצות דאז, אך גם בהולנד, במקסיקו, בצ'ילי בשוודיה וביפן (וגם בישראל, בקיבוץ גת). ב-1960 הוכנס התרכיב לשגרת החיסונים שעליה המליץ ארגון הבריאות העולמי. ביום ראשון, 24 באפריל 1960, המכונה עד היום כ-Sabin Sunday, חוסנו בארצות הברית 100 מיליון איש.

עומדים בתור להתחסן נגד פוליו בסן-אנטוניו, בטקסס, ב-1962.
המקור: CDC/Stafford Smith

התרכיב של סייבין - החדרה דרך הפה של נגיפים מוחלשים - (OPV - Oral Polio Vaccine) - פתר בעצם את הבעיה שנוצרה בתרכיב של סאלק, מכיוון שהנגיפים המוחלשים מגיעים לכל מקום שאליו מגיע הנגיף הטבעי, כולל מערכת העיכול, והם אף מופרשים לסביבה. בכך הם מקנים חסינות לחלק מהפרטים שבסביבתם, שאינם מקבלים את תרכיב החיסון.

אז התעוררה בעיה אחרת: נגיפים מוחלשים נוצרים מנגיפים טבעיים עקב טיפולים מסוימים (במקרה של סייבין - גידול של תרביות התאים המודבקות בנגיפים בטמפרטורה גבוהה יחסית, 41°C במקום 37°C). גם התהליך ההפוך, הפיכת נגיף מוחלש לנגיף אלים, עלול להתרחש בתדירות כלשהי, גם אם נמוכה. ואכן, נצפו לא מעט מקרים שבהם חלו אנשים במחלה בגלל תרכיב החיסון שקיבלו.

הפתרון - שילוב שני החיסונים של סאלק ושל סייבין ביחד: הראשון בהזרקה והשני בהזלפה לפה, נתן את הפתרון "הכמעט מושלם". עם זאת, באזורים שבהם המחלה כבר אינה קיימת, הפסיקו לחסן בתרכיב סייבין ונשארו רק עם תרכיב סאלק, כדי להימנע מתופעות הלוואי, בעיקר אלרגיות חריפות שלהם גורמים מרכיבי התרכיב המכיל את הנגיף המוחלש.

בישראל, אמורים להתחסן בצורה שגרתית כל הילדים בשלוש מנות של תרכיב סאלק (בגילאים חודשיים, ארבעה חודשים ושנה) ובארבע מנות של תרכיב סייבין (בגילאי ארבעה וששה חודשים, שנה ושש שנים).

כאמור, בזכות החיסונים של סייבין וסאלק, נעלמה המחלה מרוב האזורים בעולם, וכיום יש רק שתי מדינות שבהן המחלה עוד קיימת.

נקווה שביום הפוליו הבא, או אחד מהבאים אחריו, נוכל לדווח על הכחדת המחלה.


רשומה זו מבוססת  על בכתבה "מחלה משתקת ושני תרכיבי חיסון" מכתב העת גליליאו - 2011

פורסם גם באתר הפייסבוק - "מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה"

נחשון אפריקני - ציפור השטן שכבר לא חורפת בארצנו.

הנחשון האפריקני או ציפור השטן הוא עוף מים שחי בעבר גם בארצנו, אך נעלם ממנה. פגשתי אותו באוגנדה

כשרק הצוואר והראש מעל המים 

הנחשון האפריקני (Anhinga rufa), הוא עוף-מים מדהים בעל צוואר גמיש וארוך, שבקצהו ראש עם מקור ארוך, חד ומשונן. הנחשונים צדים בעזרת תנועה חדה של המקור בעיקר דגים ולפעמים גם יצורי מים אחרים. הנחשונים מקימים קן מזרדים על עץ והנקבה מטילה בו 6-3 ביצים.

שם הסוג, Anhinga, מקורו בשפה מקומית (טופי) של ילידי ברזיל. משמעותו, "ציפור הנחש או ציפור השטן".

הסוג משתייך למשפחה נפרדת (נחשונאים - Anhingidae) שביחד עם משפחת הקורמורנאים (Phalacrocoracidae) מהווים תת-סדרה נפרדת בסדרת הסולתאים (Suliformes) - שרק ב-2013 הופרדה מסדרת השקנאיים (Pelecaniformes). הפרדה זו אינה מוסכמת על חלק מהאורניתולוגים (חוקרי העופות). במשפחת הנחשוניים היו חמישה סוגים נוספים - שנכחדו.

נחשון וקורמורנים - בגדת הנילוס באוגנדה - אודוסט 2019

כמו לקורמורנים, לנחשונים מבנה נוצות מיוחד, המאפשר להם להם לצלול ולשחות ביעילות ובמהירות. נוצותיהם נרטבות, ולכן רואים את הנחשון עומד ומייבש את נוצותיו. כשהנחשון שוחה במים, גופו נמצא מתחת לפני המים ורק צווארו הארוך והמעוקל בולט, מה שנראה קצת כמו נחש, מכאן גם שמו העברי נחשון. הליכתו, וגם תעופתו, מסורבלת במקצת.

מיבש את נוצותיו על סלע - אוגוסט 2019

עד שנות ה-60 של המאה ה-20 הנחשונים האפריקנים מתת המין הצפוני (A. rufa chantrei) היו חורפים בישראל. כלומר, מבלים בישראל רק את הסתיו והחורף, ונודדים צפונה באביב. הם נצפו לא מעט בביצות החולה, בירקון ובקישון. באביב ובקיץ הם היו נוטשים אותנו לקנן בביצות אמיק שליד אגם אנטיוכיה (בדרום טורקיה). עם ייבוש הביצות שמסביב לאגם אנטיוכיה, נכחדו שם הנחשונים והפסקנו לראותם גם בארץ, כנראה גם בגלל יבוש אגם החולה.

בנילוס הויקטוריני - אוגוסט 2019

ב-31 במאי 2004 תועד פרט בודד שהזדמן לכנרת ונצפה מחוף גינוסר. לא ברור מהיכן הוא הגיע.

בתעופה - Frans Vandewalle@Flicker

יש עדיין אוכלוסיה קטנה של תת המין הצפוני שמקננת בביצות מסופוטמיה- בין נהרות הפרת והחידקל בדרום מזרח עיראק (ליד הגבולות עם אירן וכווית), אך היא לא מגיעה אלינו, והיא נמצאת בסכנת הכחדה חמורה.

תת המין הדרומי של הנחשון האפריקני (A. rufa rufa) נפוץ באזורים שונים באפריקה, מדרום לסהרה.

סרטון של Kees Vanger

ישנם עוד שלושה מינים נוספים של נחשונים במרכז ובדרום אמריקה (A. anhinga), באוסטרליה (A. novaehollandiae), ובמזרח אסיה (A. melanogaster).

נחשון אוסטרלי - בפארק קקדו באוסטרליה  (צילום:אלכס סלבנקו - אוגוסט 2018) 

על הנחשון האפריקני - באתר הצפרות הישראלי

על הנחשון - בויקיפדיה האנגלית

פורסם בדף הפייסבוק ובאתר של מדע גדול בקטנה, אוקטובר 2019

הרעלת היסטמין (הרעלה סקרומבואידית) - או מה קרה בקפה ארומה?

על היסטמין בטונה - הגורם לאלרגיה מדומה שמסכנת חיים

ב- 15.10.19 הגיעו גבר בן 34 ואישה בת 41 לסניף בגין של ארומה בתל-אביב. הוא הזמין כריך והיא הזמינה סלט. בשניהם הייתה טונה מיובאת של חברת ויליגר (לא מקופסת שימורים, אלא מאריזת ואקום). תוך כדי הארוחה החלו להתפתח אצל שניהם תסמינים דמויי אלרגיה - פריחה וגרד בעור, צריבה בלשון ובשפתיים, ירידה בלחץ דם וקוצר נשימה, האשה אף אבדה את הכרתה. הם הובהלו לבית החולים איכילוב, טופלו בתרופות נוגדות אלרגיה ויצאו מכלל סכנה.

בדיעבד, הסתבר שבטונה שאכלו הצטברה כמות גדולה של היסטמין. היסטמין הוא תרכובת אורגנית חד-אמינית שאצלנו בגוף מאוחסן ומופרש מתאי פיטום (תאי Mast) שמשתתפים בתגובה של מערכת החיסון לחומרים המוגדרים כאלרגנים - מעוררים תגובה אלרגית.

דג טונה - U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration

כאן לא היה מדובר בתגובה אלרגית, אלא בתגובה שמזכירה אלרגיה בגלל החומר המתווך - ההיסטמין. שבמקרה זה לא הגיע מתאי הפיטום אלא נספג ממערכת העיכול. לפעמים, כשכמות ההיסטמין גדולה, ההרעלה יכולה לסכן את חיי האוכלים. הרעלת היסטמין (או הרעלה סקרומבואידית) נגרמת בדרך כלל מאכילת דגים אך יכולה לנבוע גם ממקורות מזון אחרים. Scombridae (קוליסיים בעברית) הוא השם המדעי של משפחת דגי ים הכוללת את הטונה, הבוניטו והמקרל.

אריזת הטונה של חברת ויליגר.  הבעייה לא היתה בייצוא או ביבוא, אלא באחסון הלא תקין בסניף של ארומה.
צילום: משרד הבריאות

אז איך הגיע ההיסטמין לטונה או לדגים אחרים שעתירים בהיסטידין, כמו מקרלים או סרדינים, שלפעמים גורמים גם הם להרעלה כזו? הוא נוצר בה על ידי חיידקים מפרקים, שמקורם במערכת העיכול של הדגים, חיידקים אלה משתייכים למינים רבים - Proteus morganii, Clostridium perfringens, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Vibrio alginolyticus ורבים אחרים שיכולים להתמיר את החומצה האמינית היסטידין, שהיא אחת מאבני הבניין של חלבוני הדג בעזרת האנזים דקרבוקסילז ההיסטידין, להיסטמין.

התגובה הביוכימית אותה מזרזים האנזימים של חיידקי המעיים בדג הטונה - בעיקר טמפרטורה של 25-20 

פעילות אנזימתית זו מתרחשת בצורה אופטימלית בטמפרטורת של 25-20 מעלות, ונמנעת כליל אם הדגים נשמרים בקרור מתאים, של 5 מעלות ומטה, לאחר הדייג.

משרד הבריאות סגר באופן זמני את המסעדה, ואנשיו בודקים היכן בשרשרת הייצור הטונה לא אוחסנה בטמפרטורה מתאימה. בהתאם לממצאים יוחלט איך לטפל כדי למנוע מקרים כאלה בעתיד.

לקריאה נוספת

על ההרעלה -  באתר משרד החקלאות


לידיעה חדשותית בכלכליסט, גם על מקרה נוסף

על מקרה נוסף, כתבה ב-YNET

פורסם במקביל בדף הפייסבוק "מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה"

כיצד תאים חשים ומגיבים על מחסור בחמצן - פרס נובל בפיזיולוגיה ורפואה לשנת 2019.

ב-7 באוקטובר הכריזה ועדת הפרס על  הזוכים בפרס לשנת 2019. הזוכים במשותף הם ויליאם קיילין (Kaelin), סיר פיטר רטקליף (Ratcliffe) וגרג סמנזה (Semenza), על תרומתם המשותפת לחקר התאמת התאים האיקריוטיים לשינויים בזמינות החמצן.

מימין לשמאל:  גרג סמנזה, סיר פיטר רטקליף וויליאם קיילין
איור:  Niklas Elmehed. © Nobel Media

כל התאים האיקריוטיים (למעט חריגים בודדים) זקוקים לחמצן מולקולרי (O2) כדי להפיק בעזרתו את האנרגיה הדרושה לקיומם ולתפעולם. שלושת זוכי הפרס פענחו את המנגנון שבעזרתו חשים התאים השונים שינויים בזמינות החמצן, ומסתגלים בהתאם. לתגלית שלהם יש גם השלכות רפואיות שמאפשרות כבר היום להתמודד בעזרתן עם מספר מחלות מוכרות.

אוטו ורבורג (Warburg), שזכה בנובל הזה ב-1931, היה הראשון שהדגיש את חשיבות העניין. ב-1938 זכה גם קורניי הימנס (Heymans) בנובל על גילוי (בין היתר) הקשר של חישת ריכוז החמצן נמוך (Hypoxia) בדם והעברת האינפורמציה למוח דרך מערכת העצבים.

השלב הבא היה איתור חשיבותו של ההורמון אריתרופויטין (erythropoietin), המיוצר בכליות, שגורם לעלייה בכמות תאי הדם האדומים בזמן מחסור בחמצן. אך הגורם שמקשר בין המחסור בחמצן להורמון לא היה ידוע.

גרג סימנזה חקר את הבקרה על הגן EPO, המקודד את האריתרופויטין. הוא מצא רצפי בקרה במעלה הגן, שמפעילים את הגן בתנאי חוסר חמצן. פיטר רטקליף, שחקר את אותו גן במקביל, מצא שרצפי בקרה אלה מתבטאים ומפעילים גנים גם בתאים של רקמות רבות אחרות, שאינן מייצרות את האריתרופויטין.

סימנזה מצא, ופירסם ב-1995, את תצמיד החלבונים המתקשר לאותם רצפי בקרה שאותו כינה hypoxia-inducible factor (ובקיצור HIF). התצמיד הכיל שני חלבונים: HIF-1α ו-ARNT. אך מי מפעיל אותם כשיש מחסור בחמצן?

הסתבר שכשיש מספיק חמצן (Normoxia) החלבון HIF-1α מסומן ביוביקוויטין ומובל לפרוק בפרוטאזום. אך תהליך זה מופסק כשיורד ריכוז החמצן.

כאן נכנס לתמונה חוקר הסרטן ויליאם קיילין. שחקר את המחלה הגנטית  von Hippel-Lindau’s disease (ובקיצור VHL). מחלה זו גורמת לציסטות וגידולים בתאי עור ובתאי מערכת העצבים, ולגידולים, שמתחילים כשפירים, ויש סיכוי גבוה שיהפכו לממאירים. 

מחלה זו נגרמת כתוצאה ממוטציה בגן יחיד, שכונה אף הוא VHL. תפקידו המקורי של הגן VHL הוא לעכב גידולים סרטניים. קיילין גילה שבבתאי הגידולים של חולי VHL יש כמות גדולה של HIF-1α גם בנוכחות חמצן. החדרת הגן התקין לתאים החזירה את רמת ה-HIF-1α לרמה התקינה. ואז הסתבר, ש-VHL הוא חלק מהתצמיד האחראי על סימון ביוביקוויטין של HIF-1α  וחלבונים אחרים. רטקליף הראה ש-VHL מגיב ישירות עם HIF-1α כחלק מהתהליך.

ב-2001 גילו קיילין ורטקליף, כל אחד בנפרד, שבנוכחות חמצן מסומן HIF-1α בשתי קבוצות הידרוקסיל על ידי אנזימים שמופעלים בנוכחות חמצן - prolyl hydroxylases - וזה מה שמאפשר ל-VHL להגיב עם HIF-1α ולסמן אותו ביוביקוויטין. רטקליף גם זיהה ואפיין את האנזימים.

תרשים הממחיש את הפעילות הביוכימית המתוארת כאן עם חמצן, למעלה, ובהעדרו,  למטה.
המקור - אתר הנובל

מחסור בחמצן קשור למחלות רבות - בעלי כשל כלייתי סובלים מאנמיה כתוצאה מהמחסור באריתרופויטין. בתאים סרטניים המחסור בחמצן גורם לתאים הסרטניים להשרות סביבם צימוח של כלי דם שמסייעים לגידול. הכרת המנגנון מסייעת לפיתוח תרופות יעודיות, חלקן כבר בצנרת.

דוגמה אחת לכך היא תרופה המעכבת את את פעילות החלבון HIF2, שלא הוזכר כאן, אך פעילות תקינה שלו דרושה להפעלת HIF-1α. התרופה, המיוצרת בחברת Eli Lilly, נמצאת במבדקים קלינים בחולי סרטן הכליה, שמחלתם נגרמת ממוטציה בגן VHL. נבדקת גם האפשרות שהתרופה תעזור גם לחולי VHL.

מחסור בחמצן קשור למחלות רבות - בעלי כשל כלייתי סובלים מאנמיה כתוצאה מהמחסור באריתרופויטין. בתאים סרטניים המחסור בחמצן גורם לתאים הסרטניים להשרות סביבם צימוח של כלי דם שמסייעים לגידול. הכרת המנגנון מסייעת לפיתוח תרופות יעודיות, חלקן כבר בצנרת.

דוגמה אחת לכך היא תרופה המעכבת את את פעילות החלבון HIF2, שלא הוזכר כאן, אך פעילות תקינה שלו דרושה להפעלת HIF-1α. התרופה, המיוצרת בחברת Eli Lilly, נמצאת במבדקים קלינים בחולי סרטן הכליה, הנובע ממוטציה בגן VHL. ויתכן שאף תעזור לחולי VHL.

מקורות ולקריאה נוספת:

הודעה לעיתונות של ועדת הפרס

מידע מפורט יותר - באתר הנובל

מאמר על התרופה שמעכבת את HIF2 - מכתב העת Journal of Clinical Oncology

כתבה על הזכייה בכתב העת Nature

פורסם במקביל גם בדף הפייסבוק של מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה

האם יכלו חיים להיווצר על אנקלדוס, הירח של שבתאי.

בשובל הנפלט באופן קבוע מהקוטב הדרומי של אנקלדוס - הירח של שבתאי, אותרו חומרים אורגניים מעניינים שמאששים את האפשרות  להווצרות חיים עליו, בעבר, בהווה או בעתיד.

שבתאי (Saturn) הוא כוכב הלכת הששי של מערכת השמש שלנו. ב-1789 גילה האסטרונום הנודע ויליאם הרשל (Herschel), בין יתר תגליותיו, את קיומו של הירח אנקלדוס (Enceladus - ויש המבטאים אנסלדוס) - אז הוא היה השני שהתגלה, והיום הוא הששי בגודלו מבין 82 הירחים המוכרים (נכון לספטמבר 2019) הסובבים את שבתאי. השם אנקלדוס ניתן לירח על-ידי בנו של הרשל, ג'ון, על שם אחד הגיגאנטים - הענקים מהמיתולוגיה היוונית - שאיימו להפיל את זאוס ממושבו במרומי הר האולימפוס.

רק בשנות השמונים של המאה הקודמת, כתוצאה מתצפיות שנעשו על שבתאי משתי החלליות ווייאג'ר (Voyager) החל להצטבר עליו מידע. והוא נודע בעיקר בשל שתי תכונות מעניינות. - יש עליו פעילות געשית, שמתבטאת בגיזרים פעילים על פני השטח. והוא העצם הבוהק (מחזיר האור) ביותר במערכת השמש.

עיקר המידע שיש ויהיה לנו על אנקלדוס מגיע מהחללית קאסיני (Cassini) שיצאה למסעה לחקר שבתאי וירחיו בשנת 2004 והתרסקה לתוכו ואז סיימה את פעולתה בשנת 2017. אך מידע רב שנאסף מהחללית עדיין מחכה לפענוח.

קאסיני עברה לראשונה ליד אנקלדוס בשנת 2005. מכשיריה גילו שעל הירח יש כמות גדולה של מים - במצב נוזלי ובמצב מוצק. בשנת 2011 הכריזה NASA על אנקלדוס כמקום אפשרי להתיישבות בני אדם.

מהקוטב הדרומי של אנקלדוס יש פליטה מתמדת של סילון המכיל גזים וגרגרי קרח לחלל. בקוטב הדרומי נמצא אוקיינוס מתחת לשכבת קרח שמקיפה את הירח, האוקיינוס מצידו יושב על ליבה סלעית, שבצמוד אליה יש גם פעילות הידרותרמלית. - כל זה בעצם אומר שמה שנפלט לחלל מהקוטב הדרומי בעצם כולל כימיקלים מכל האזורים הללו.

אנקלדוס, כפי שצולם מהחללית קאסיני ב-2017. ניתן לראות את  הסילון הנפלט מהקוטב הדרומי שלו.
המקור: NASA 

לקאסיני היה מיכשור שאיפשר לדגום את הסילון ולזהות (באמצעות ספקטרומטר מסות) את מרכיבי הגז הקוסמי וגרגירי הקרח שנפלטים ממנו לחלל.

במאמר שהתפרסם בשבוע שעבר, פורסם שהתגלו בסילון חומרים אורגניים שמכילים חמצן, חנקן וטבעות ארומטיות. חלק מהחומרים שהתגלו הם אבני בניין בסינתזה של חומצות אורגניות שחשובות לקיום החיים, כחומצות אמיניות. ממצא זה מחזק את האפשרות והתקווה, שאולי נמצא על קאסיני ייצורים חיים. החוקרים משערים, שאם ימצאו כאלה, הם יהיו באזורים החמים יותר - באזורים של הפעילות ההידרותרמלית.

לקריאה נוספת

המאמר - מ-Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

אנקלדוס: ירחו המרתק של שבתאי - כתבה מ-YNET  - ד"ר יגאל פת-אל - יו"ר האגודה הישראלית לאסטרונומיה - 2011

האם יש חיים באחד הירחים הקפואים של שבתאי? - כתבה מסיינטיפיק אמריקן, באתר הידען - 2017

פורסם במקביל בדף הפייסבוק של המחלקה למדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה. 

91 שנים לצלחת של פלמינג

צלחת פטרי עם חיידקים שזוהמה על-ידי עובש הובילה את אלכסנדר פלמינג לגלות את פעילות הפניצילין

ב-28 בספטמבר 1928, החזיק הרופא והחוקר אלכסנדר פלמינג (Fleming) צלחת ובה מושבות של חיידקי Staphylococcus aureus, שהיתה בדרכה לפח האשפה לאחר שזוהמה על ידי עובש. אבל עצר בו כשהבחין בתופעה מוזרה: בעוד שהמושבות המרוחקות מהעובש היו "רגילות", כפי שמושבות חיידקים אמורות להראות, המושבות הקרובות לעובש היו "מומסות" (כפי שניתן לראות בתמונה).

הצלחת המקורית של פלמינג בה גילה את פעילות הפניציליום
המקור: Alexander Fleming, "On the Antibacterial Action of Cultures of a Penicillium,
with Special Reference to Their Use in the Isolation of B. Influenzas"
The British Journal of Experimental Pathology, (1929) x: p.226.

אנו יודעים שהתופעה נצפתה ותועדה גם קודם, אך פלמינג הבחין בה, ובדק את משמעותה. הוא ביצע ניסוי חוזר, שבו זרע גם את הפטרייה המזהמת וגם חיידקים על צלחת, ולאחר שראה שהתוצאות חוזרות על עצמן, העלה את ההשערה שהפטרייה מפרישה חומר קטלני לחיידקים. פלמינג זיהה בעובש, שהיום שמו המדעי Penicillium Chrysogenum, (ואז היה P. Notatum) את החומר, הוכיח את יעילותו במעבדה, וקרא לו, על שם הפטרייה, פניצילין (Penicillin). היום מכונה החומר פניצילין G, או בֶּנזיל פניצילין (benzylpenicillin). פלמינג ניסה - וכשל - לבודד את הפניצילין ולנקותו. לכן כמעט נגנזה תגלית זו, כקוריוז מדעי מעניין, כמו קודמותיה.

כעשר שנים מאוחר יותר, ב-1938, החלו הווארד פלורי (Florey) וארנסט חן (Chain), בתחילה באוניברסיטת אוקספורד, ולאחר פרוץ מלחמת העולם השנייה גם במעבדות משרד החקלאות באילינוי שבארצות הברית, לנסות לייצר פניצילין בכמויות מסחריות - בהסתמכם על הפרסום וזן הפניציליום של פלמינג.

הזן המקורי שפלמינג בודד ייצר כמויות קטנות מאד (5-2 יחידות) של פניצילין למ"ל תרבית. פלורי וחן הצליחו לשנותו במעבדה, אך התפוקה החדשה (200-150 יחידות למ"ל) היתה עדיין קטנה מדי. הם חזרו למקור, לאדמה, ובודדו זנים רבים של פניציליום. מאחד מהם (שייצר במקור 260 יחידות פניצילין למ"ל) הם הצליחו, לאחר טיפולים מוטגניים (שימוש בחומרים הפוגעים ב-DNA וגורמים לשינוי בו, כמו קרינת UV או שימוש בכימיקלים מסוימים), להפיק 3,000 יחידות פניצילין למ"ל, שקטל חיידקים בתנאי המעבדה.

להפתעתם, ניסיון לטפל באמצעות הפניצילין שהפיקו בזיהומים חיידקיים בחיות כשל לחלוטין. בדיקה של הפניצילין העלתה שלא מדובר בפניצילין המקורי, אלא בפניצילין אחר (n-heptylpenicillin), שסומן באות K, שבדיעבד הסתבר שהוא נוטרל בחיות הניסוי ואיבד את פעילותו האנטיביוטית. לאחר כמה שבועות נמצא הפתרון, כשנמצא שהוספה למצע הגידול של חומצה פנילאצטית (phenyl-acetic acid) גרמה לפטרייה ליצר פניצילין G. הפקת הפניצילין בכמויות מסחריות בעיצומה של המלחמה תרמה להצלת חיים של חיילים רבים של בעלות הברית.

כרזה שפורסמה בזמן המלחמה

פלמינג מקבל את פרס נובל מגוסטב החמישי, מלך שוודיה, 1945.
חן ופלורי מאחור.
ויקיפדיה

מקור והרחבה

סֵר אלכסנדר פלמינג - מגלה הפניצילין - מבלוג זה


פורסם במקור בדף הפייסבוק ובאתר האינטרנט של "מדע גדול בקטנה" - 28 בספטמבר 2019