חדשות

NEWS

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה וטבע
רוח
רפואה ומדעי החיים
חיי הקמפוס
מוזיאון הטבע
חוקרים.ות את החדשות

מחקר

14.03.2023
פריצת דרך מדעית: לראשונה בעולם חיסון mRNA נגד חיידקים קטלניים

חוקרים הצליחו לראשונה בעולם לפתח חיסון נגד חיידק קטלני, ופותחים פתח לחיסוני mRNA גם נגד חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה

  • רפואה ומדעי החיים

לראשונה בעולם: צוות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב והמכון הביולוגי פיתחו חיסון מבוסס mRNA שיעיל ב-100% נגד חיידק שהוא קטלני לבני אדם. זאת הפעם הראשונה שבה חיסון מבוסס mRNA שהובל באמצעות ננו-חלקיקים שומניים (ליפידיים) מספק הגנה חיסונית מפני חיידק קטלני.

 

המחקר נערך במודל חיות והראה כי כלל החיות שטופלו בחיסון נשארו מוגנות ולא נפגעו מהחיידק. לטענת החוקרים, הטכנולוגיה החדשה שפיתחו מקנה תשתית לפיתוח חיסון מהיר ויעיל במקרה חירום של התפרצות מחלות הנגרמות ע"י חיידקים, ביניהם גם חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה.

 

את המחקר החדש הובילו הדוקטורנט עידו קון ופרופ' דן פאר, ראש המעבדה לננו-רפואה המכהן גם כסגן הנשיא למחקר פיתוח באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף פעולה עם חוקרים מהמכון למחקר ביולוגי (ינון לוי, אורי אליה, עמנואל ממרוד ועופר כהן). תוצאות המחקר מתפרסמות היום בכתב העת היוקרתי Science Advances.

 

"היכולת למגן כנגד חיידק קטלני על בסיס מנת חיסון אחת בלבד מהווה כלי חשוב מאוד ביכולת שלנו להתגונן בעתיד בפני מגיפות מבוססות חיידקים המתפרצות במהירות."

 

 

יעיל ב-100%

עידו קון מסביר: "חיסוני mRNA, כמו החיסונים שקיבלנו נגד נגיף הקורונה, יעילים נגד נגיפים, אך לא נגד חיידקים. מעבר ליעילות החיסונים, היתרון הגדול של החיסונים הללו הוא המהירות: מרגע פרסום הרצף הגנטי של נגיף ה-SARS-CoV2 ועד לניסוי קליני הראשון של החיסון שאושר על ידי ה-FDA חלפו 63 ימים בלבד. עד היום הסברה הייתה שביולוגית אי אפשר לפתח חיסוני mRNA נגד חיידקים. אנחנו הוכחנו שאפשר לפתח חיסון mRNA יעיל ב-100% נגד חיידק קטלני".

 

צוות החוקרים מסביר כי נגיפים (וירוסים) תלויים בתא חיצוני ("מארח") ומשתמשים בתאי הגוף שלנו כמפעל לייצור חלבונים על בסיס הרצף הגנטי שלהם על מנת להתרבות. הם מדביקים את התא במולקולת רנ"א – mRNA – שמכילה הוראות ייצור לחלבוני הנגיף. הנגיף משתמש בתא כמפעל לייצור העתקים של עצמו. בחיסון mRNA מסנתזים את המולקולה הזאת ועוטפים אותה בננו-מעטפת שומנית הדומה לקרום התאים בגוף האדם. כך, המעטפת נצמדת לתא, התא מייצר את חלבוני הנגיף והמערכת החיסונית לומדת להכירו ולהתגונן מפניו במקרה של חשיפה לנגיף הממשי.

 

קון מוסיף: "מאחר שנגיפים מייצרים את החלבונים בתוך התאים שלנו, החלבונים המתורגמים מהרצף גנטי של הנגיף או רצף mRNA שאנחנו מסנתזים במעבדה, יוצאים דומים. חיידק זה סיפור אחר. החיידק מייצר לעצמו את החלבונים, הוא לא צריך אותנו. בעקבות האבולוציה השונה של בני אדם וחיידקים, חלבונים שמיוצרים בחיידקים יכולים להיות שונים מהחלבונים שמיוצרים בתאי אדם, למרות שהם מסונתזים על בסיס אותו רצף גנטי."

 

"חוקרים ניסו לסנתז חלבונים של חיידקים בתאי אדם, אבל החשיפה אליהם לא יצרה נוגדנים בגוף, כלומר לא נוצר אפקט חיסוני. למרות שהחלבון המיוצר זהה, שכן הוראות הייצור שלו זהות, בתהליך הפרשתו הטבעית מתא האדם הוא עובר שינויים מהותיים, כמו תוספת סוכרים. אנחנו פיתחנו שיטה מיוחדת לפליטתו מהתא תוך כדי עקיפת חלק ממסלולים אלו, וראינו תגובה חיסונית משמעותית: הגוף זיהה את החלבונים כחלבונים של חיידקים. במקביל הוספנו לחלבון החיידקי מקטע של חלבון אנושי שמעניק לו יציבות, כדי שלא יתפרק בגוף מהר מדי. שתי פריצות הדרך הללו הניבו תגובה חיסונית מלאה".

 

 

מוכנות מראש למגפה חיידקית

פרופ' פאר מסכם: ככלל, קיימים חיידקים פתוגניים רבים שלא קיים עבורם חיסון. בעשורים האחרונים, עקב שימוש לא מבוקר באנטיביוטיקה החלו חיידקים רבים לפתח עמידות לאנטיביוטיקה, ולכן היעילות של תרופות אנטיביוטיות נפגעת. פיתוח חיסונים חדשים עשוי לאפשר התמודדות עם בעיה עולמית זו. כבר היום חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה מהווים סכנה ממשית. אנחנו בדקנו את חיסון ה-mRNA שפיתחנו בחיות שהודבקו בחיידק קטלני, אחרי שבוע כל החיות שלא קיבלו חיסון מתו בעוד שכל החיות שחוסנו בחיסון שפיתחנו נותרו בריאות. מעבר לזה, באחת משיטות החיסון שלנו ראינו שמנת חיסון אחת בלבד מספקת מיגון מלא בחיות המחוסנות כשבועיים בלבד לאחר מתן החיסון. היכולת למגן כנגד חיידק קטלני על בסיס מנת חיסון אחת בלבד מהווה כלי חשוב מאוד ביכולת שלנו להתגונן בעתיד בפני מגיפות מבוססות חיידקים המתפרצות במהירות. חשוב לזכור כי הסיבה לכך שהחיסון נגד הקורונה פותח במהירות כזאת היא שהחיסון נשען על שנים של מחקר בפיתוח חיסוני mRNA לנגיפים דומים. השיעורים שנלמדו שם חסכו זמן יקר. אם מחר בבוקר תתפרץ מגפה חיידקית, המחקר שלנו מתווה את הדרך לפיתוח חיסוני mRNA מהירים, בטוחים ויעילים".

 

המחקר מומן בעזרת מענקי מחקר מהאיחוד האירופי (ERC ;EXPERT) וע״י משפחת שמוניס (לפרופ׳ פאר).

קטן וחלקלק, בן 50 מיליון שנה. מחרוזן (צילום: אלכס סלבנקו)

מחקר

02.03.2023
נחשו מה? זוהתה משפחה חדשה של נחשים - המחרוזנים

המחרוזנים נפרדו מהעץ האבולוציוני של כל יתר משפחות הנחשים לפני כ-50 מיליון שנה, ומאז הם מתפתחים כמשפחה נפרדת

  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים

תכירו את המשפחה החדשה שזוהתה לאחרונה והצטרפה למחלקת הזוחלים - המחרזונים. מדובר בנחשים קטנים שניתן לזהותם על פי טבעות בצבעי שחור-צהוב שמעטרות את גופם. מחקר בינלאומי נרחב, בהשתתפות חוקר מאוניברסיטת תל אביב, גילה כי המשפחה הקטנה נפרדה מעץ האבולוציה של הנחשים לפני כ-50 מיליון שנה, ומסתבר שתפוצת שלושת המינים הידועים היום שמשתייכים אליה מאוד מצומצמת: שני מינים חיים במזרח אפריקה ומין נוסף בישראל ובשכנותיה.

 

מסע השורשים של המחרוזן

המחקר הבינלאומי נערך בהשתתפותו של פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, וכן חוקרים מפינלנד, ארה"ב, בלגיה, מדגסקר, והונג קונג. המחקר פורסם בכתב העת Molecular Phylogenetics and Evolution.

 

"הנטייה כיום היא להניח שאנחנו כבר מכירים את רוב הקבוצות הגדולות של בעלי חיים, ובכל זאת מדי פעם נכונו לנו הפתעות. כך קרה כעת עם המחרוזן. במשך שנים הוא שויך למשפחת הזעמנים - הגדולה במשפחות הנחשים, עד שלפני כעשור, בדיקות DNA, הוכח שהוא ככל הנראה אינו משתייך למשפחה זו. מאז מנסים חוקרי נחשים בכל העולם לברר לאיזו משפחה הוא שייך, אך ללא הצלחה. במחקר זה ביקשנו לתת מענה לסוגיה", מסביר פרופ' מאירי.

 

החוקרים בחנו את המורפולוגיה של המחרוזן בטכנולוגיית מיקרו CT - הדמייה מגנטית ממוחשבת ברזולוציה גבוהה, בעיקר של הגולגולת. בנוסף הם יישמו שיטה מתקדמת של סריקה גנומית עמוקה - בדיקה של כ-4,500 סמנים בגנום שמשתנים לאט מאוד, רק אחת למיליוני שנים. "בנוסף למחרוזן דגמנו את ה-DNA של מגוון קבוצות נחשים שהוא עשוי לכאורה להשתייך אליהן. בדרך זו מצאנו במחרוזן סמנים גנומיים שייחודיים לו ואינם קיימים אצל אף אחת מהקבוצות האחרות", מגלה פרופ' מאירי.

 

פרופ' שי מאירי

 

רילוקיישן משפחתי

לדברי החוקרים, משמעות הממצאים היא שהמחרוזנים נפרדו מהעץ האבולוציוני של כל יתר משפחות הנחשים לפני כ-50 מיליון שנה, ומאז הם מתפתחים בנפרד ומהווים משפחה בפני עצמה. ככל הידוע מדובר במשפחה קטנה מאוד, שכוללת רק שלושה מינים: שניים בקניה ובטנזניה שבמזרח אפריקה ואחד בחלק הצפוני והמרכזי של ישראל (וכן באזורים סמוכים בצפון ירדן, בדרום סוריה, ובדרום לבנון). תפוצה זו אף מרמזת כי המחרוזנים, שמקורם ככל הנראה באפריקה, הצפינו בשלב מסוים דרך עמק הנילוס או השבר הסורי אפריקאי.

 

"במחקר שלנו הצלחנו להגדיר משפחה חדשה של נחשים, המחרוזנים, שאף על פי שהם כשלעצמם מוכרים היטב, שויכו בטעות למשפחות אחרות במשך שנים רבות. גילוי כזה של משפחה חדשה הוא נדיר במדע של ימינו, כאשר מרבית בעלי החיים כבר מוכרים ומסווגים לסוגים ולמשפחות מוגדרות", מסכם פרופ' מאירי.

 

גופו מעוטר בטבעות בצבעי שחור-צהוב. המחרוזן (צילום: דוד דוד)

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
P.O. Box 39040, Tel Aviv 6997801