Avermectins – התרופות הקוטלות גם תולעים חוטיות - מחצית מהנובל לרפואה 2015.

באוקטובר 2015 הוכרזו הזוכים בפרס נובל לרפואה. מחצית מהפרס הוענקה לצמד החוקרים - המיקרוביולוג והפרמקולוג היפני סטושי אומורה (Ōmura), והפרזיטולוג האמריקאי ממוצא אירי וויליאם קמפבל (Campbell). הם קיבלו את הפרס על הגילוי והיישום של התרופה avermectin ונגזרותיה, שמאפשרות להתגבר על המחלות הנגרמות על-ידי תולעים חוטיות. התגלית והיישום נעשו בשנות ה-80 של המאה הקודמת.

סטושי אומורה (למעלה) וויליאם קמפבל (למטה) במעמד קבלת הפרס בשטוקהולם.
צילום: Bengt Nyman. wikimedia commons

פרופסור (אמריטוס) אומורה, ממכון קיטאסטו (Kitasato) בטוקיו, הוא מומחה עולמי בכימיה ביו-אורגנית, והוא מאתר חומרי טבע, בעיקר מחיידקים ופטריות מהקרקע, שישמשו לרווחת האדם ובריאותו. מאז 1965 איתרה המעבדה שלו 42 מינים חדשים של מיקרואורגניזמים, 470 חומרי טבע, ו-26 מתוכם נמצאים בשימוש קליני. הפרזיטולוג, ד"ר ויליאם קמפבל, היה בין השנים 1990-1962 חוקר בכיר בסניף האמריקאי של חברת מרק (Merck). כיום הוא חוקר בדימוס באוניברסיטת דרו, שבמדיסון, ניו-ג'רסי. 

בשנת 1978, בודד אומורה מדגימת קרקע מיפן אקטינומיציט (חיידק דמוי פטריה - מחטיבת האקטינובקטריה), שכונה אז Streptomyces avermectinius (והיום  S. avermitilis). אומורה הצליח לגדל את החיידק במעבדה והעביר את החיידק לקמפבל - שחיפש חומרי טבע מעניינים.

קמפבל גילה שמצע הגידול בו גדל החיידק מעכב גידול של התולעת החוטית Heligmosomoides polygyrus בעכברים. הוא הצליח לבודד מן התמיסה את החומרים הפעילים, שנקראו, על שם החיידק, Avermectins. 

בהמשך הסתבר שהחיידקים מייצרים שמונה אברמקטינים שונים, וכי המבנה הבסיסי של כולם זהה. בזנים השונים מוצאים תמיד צמד של אברמיקטינים - כשאחד מהם בכמות גבוהה (כ-80 אחוז). נכון להיום, לא נמצאו מיקרואורגניזמים נוספים המייצרים את התרופה, וגם החיידקים לא נמצאו במקומות אחרים. ב-2001 פוענח רצף הבסיסים המלא של הגנום של החיידקים, ואז גם אותרו 34 חומרי טבע נוספים שהם מייצרים. 

במהלך השנים פוענח גם מנגנון הפעילות של האברמקטינים. הם משבשים את פעילות מערכת העצבים של כל חסרי חוליות על ידי פגיעה בתעליות של יוני כלור המושפעות מחומצה גלוטמית ומגאבא (GABA). כניסה לא מבוקרת של יוני כלור לתוך תאי העצב גורמת לשיתוקם.

אומורה וקמפבל בודדו מוטנטים של החיידקים שאינם מייצרים את האברמקטינים, ועל-ידי זיהוי חומרי הביניים המופרשים הם פענחו את התהליך הביוסינתטי (17 שלבים) שבו הם מיוצרים. כמו כן פותחו גם נגזרות סינתטיות של אברמיקטינים, שהמפורסמת מביניהן היא איברמקטין (Ivermectin), הפועלת ביעילות גבוהה יותר ורעילה פחות.

ב-1981 הוכנסה איברמקטין לשימוש חקלאי, לטיפול במחלות של בעלי חיים הנגרמות על-ידי תולעים חוטיות. ב-1983 היא אושרה לשימוש בבני אדם. מחלות כאלה (פרוט בהמשך) פוגעות בלפחות אחד מכל שבעה בני אדם, באזורים הטרופיים של אסיה, אפריקה ודרום אמריקה. מאז 1987 איברמקטין (שם מסחרי - Mectizan) ניתנת בחינם לכ-300 מיליון איש מידי שנה, תרומה של חברת מרק ומכון קיטאסטו (שתמשך עד להכחדת המחלות). כל חולה מקבל שתי מנות בהפרש של חצי שנה, ומידי שלוש שנים חוזרים על הטיפול. התרופה אינה מרפאת את החולה, כי היא אינה פוגעת בתולעים הבוגרות, אלא רק בפגיות הקטנות (שהן המועברות על ידי החרקים העוקצים) אך היא מקטינה את כמות התולעים בגוף החולה ומונעת את החמרת המחלה ואת התפשטותה לאנשים נוספים. בארגון הבריאות העולמי מקווים שעיוורון הנהרות והפיליריאזיס הלימפטי יוכחדו עד שנת 2025 ו-2020  בהתאמה. באזורים מסויימים בדרום אמריקה מחלת עיוורון הנהרות כבר נעלמה.

הקטנת ממדי התחלואה במחלות אלה, מחלות מובהקות של העולם השלישי, והתקווה להכחדתן, הן הסיבות העיקרית להענקת הפרס.

איברמקטין והמחלות בהן היא מטפלת

איברמקטין מטפלת במחלות שגורמות התולעים החוטיות בבני אדם. התולעים הבוגרות מתרבות במאכסן על-ידי השרצת פגיות קטנות (מיקרופילריות), ואלה מועברות מאדם לאדם באמצעות חרקים עוקצים. המחלות מכונות בשם הכולל פילאריזיס (Filariasis). באדם נפוצות שלוש מהן:

פילריאזיס לימפטי: מחלת הפיל או פיילת (Elephantiasis, Lymphatic filariasis). במחלה זו מעביר יתוש את הפגיות ממערכת הלימפה של האדם העקוץ. שלושת מיני התולעים הגורמות למחלה הן  Wuchereria bancrofti, החיה בגופם של יותר ממאה מיליון מודבקים בעולם; Brugia malayi השוכנת בכ-16 מיליון מודבקים בדרום מזרח אסיה ; ו-Brugia timori הנפוצה באינדונזיה.

עיוורון הנהרות (River Blindness. Onchocerciasis): נגרם על-ידי התולעת Ovnchocerca olvulus, הנפוצה באפריקה הטרופית ובדרום אמריקה. התולעים משריצות את הפגיות לדם, שם הן נאספות על-ידי הזבובים השחורים. התולעים מגיעות לעצב הראייה וגורמות לעיוורון. הזבובים מתרבים באזורים שבהם יש מים נקיים זורמים: אזורים שלמים כאלה התרוקנו מתושביהם,  בגלל המחלה.

פילריאזיס תת-עורי: במחלה זו מועברים כמה מינים, בעיקר על-ידי זבובים מהסוג Chrysops, שעקיצתם כואבת (והם נמצאים גם בארץ, באזור הכנרת). גם זבובים אחרים, יתושים, ואף סרטנים ירודים, מעבירים אותן. התולעים מאכלסות את השכבה השומנית שמתחת לעור, ואפשר לראות שם את תנועתן. אחד המינים, Loa Loa, במערב אפריקה, מדביק גם את העיניים ואפשר לראות את תנועת התולעים (שגודלן כמה סנטימטרים) בגלגל העין.

הרשומה עובדה גם לכתבה ב"גליליאו" 206, נובמבר 2015