Preface First

This is a debugging block

Preface Second

This is a debugging block

Preface Third

This is a debugging block

תוכן

This is a debugging block

לובי מחקרים

בחר את סוג הלובי: 
מחקרים

מחקר

03.10.2019
אחד בשביל כולם: הטיפול האימונותרפי שיתאים לסוגי סרטן רבים

חוקרים הצליחו לפתח פלטפורמה חדשנית לטיפול אימונותרפי, שעשוי להתאים לסוגים רבים של סרטן

  • רפואה ומדעי החיים

אימונותרפיה היא שיטה טיפולית, המבוססת על הפעלת מערכת החיסון של החולה עצמו כדי להילחם בסרטן. לצד התקווה שהיא מעניקה לחולים, שטיפולי הכימותרפיה וההקרנות לא השפיעו עליהם, היא נחשבת עדיין כיעילה עבור מספר מוגבל של גידולים סרטניים, וחולים רבים אחרים אינם מגיבים לטיפול האימונותרפי.

 

חוקרים מהמחלקה לפתולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, בהובלת ד"ר ירון כרמי, ד"ר פלג ריידר והדוקטורנטית דיאנה רסולוניריאנה, חשפו אוכלוסייה נדירה של תאים במערכת החיסון של חולי סרטן, שיכולים להוות פלטפורמה המבוססת על שילוב תאי T ייחודיים עם הנדסה גנטית, לפיתוח טיפול אימונותרפי חדשני, שיתאים לסוגים שונים של סרטן, ויעלה את סיכויי ההחלמה באופן דרסטי. במחקר השתתפו פרופ' רונן ברנר מהמרכז הרפואי וולפסון ופרופ' חיים גוטמן מבית החולים בילינסון, והוא פורסם לאחרונה בכתב העת .Journal of Clinical Investigation

 

שילוב קטלני

"למערכת החיסון יש שתי דרכים לזהות תאים סרטניים ולתקוף אותם", מסביר ד"ר כרמי "האחת - באמצעות תאים המכונים תאיT , שהם בעלי יכולת הרג גבוהה, אך נקשרים באופן חלש לתא הסרטני; והשנייה - באמצעות נוגדנים שנקשרים באופן חזק למוטציות על גבי התא הסרטני, אך מצד שני אינם מביאים להרג יעיל".

 

במסגרת המחקר גילו החוקרים סוג נדיר של תאים שבהם מתקיימות שתי התכונות גם יחד. התאים הייחודיים שהתגלו הינם תאי T של מערכת החיסון, המצויים בתוך הגידול הסרטני עצמו, ומצוידים בקולטנים שאינם אופייניים בדרך כלל לתאים מסוג זה. קולטנים אלה מאפשרים לתאי ה-T המיוחדים להתחבר לנוגדנים שנקשרים לגידול, וכך לזהות את תאי הסרטן ולחסלם.

 

״גילינו שבניגוד לתאי T רגילים (שאינם מסוגלים להיקשר לנוגדנים), תאי ה-T שמצאנו מצוידים בקולטנים המאפשרים להם להיקשר ישירות לנוגדנים, ולחסל תאים סרטניים באופן ישיר," מסביר ד"ר ריידר. "בכך הם מבצעים 'קיצור דרך' משמעותי, שעוקף את ההליך הטבעי המורכב של מערכת החיסון. לפי הממצאים שלנו מדובר באוכלוסייה נדירה של תאים, שמהווה אחוז קטן מתאי הT- שנמצאים בתוך הגידול הסרטני". החוקרים איתרו תאי T נדירים שכאלה בגידולים של עכברים עם מלנומה וסרטן שד, וכן בדוגמאות קליניות של גידולים שהוסרו בניתוחים מחולי סרטן.

 

צוות החוקרים. מימין לשמאל: פלג ריידר, דיאנה רסולוניריאנה וד"ר ירון כרמי

 

התאים המהונדסים יצילו חיים

בשלב הבא נעזרו החוקרים בטכנולוגיה של הנדסה גנטית כדי לחקות את המנגנון שנחשף – במטרה לייצר מספר רב של תאי T הדומים לאותם תאים נדירים, ובכך להפוך את התגלית לטכניקה טיפולית שימושית. הטיפול החדש, שכלל תאי T מהונדסים שנקשרים ישירות לנוגדנים, בשילוב עם נוגדנים שנקשרים לתאי הסרטן, נוסה על עכברים עם מלנומה והצליח לגרום להרס של תאי הסרטן, לעצירת הגידול ולנסיגה משמעותית. בזכות התוצאות סבורים החוקרים שהשיטה עשויה להתאים בעתיד גם לטיפול בסוגים אחרים של סרטן.

 

"המחקר שלנו משלב את שתי הזרועות של מערכת החיסון: יכולת ההרג של תאי ה-T והחיבור החזק לגידול באמצעות נוגדן," מסכם ד"ר כרמי. "בכך יצרנו פלטפורמה אימונותרפית חדשה לטיפול עתידי בסוגים רבים של סרטן. במסגרת השיטה ניתן יהיה לקחת תאי T מהחולה עצמו, להנדס אותם כך שיוכלו להיקשר לנוגדנים, ולהשיבם לחולה ביחד עם נוגדנים ספציפיים המתאימים למחלתו (שרובם מיוצרים כבר היום בתעשייה, כמוצרי מדף מאושרים ובטוחים לשימוש). בדרך זו צפויים התאים המהונדסים שפיתחנו לאפשר טיפול חדשני ונגיש בגידולים ממאירים מסוגים שונים״.

מחקר

03.10.2019
האם פרעה היה המהפכן הטכנולוגי הראשון?

נמצאו ראיות לקפיצה טכנולוגית וחברתית באדום המקראית, לאחר מסעו של פרעה שישק בערבה במאה ה-10 לפנה"ס

  • רוח

מחקר ארכיאולוגי חסר תקדים בהיקפו, בראשות פרופ' ארז בן יוסף מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום ע"ש יעקב מ. אלקוב, ובשיתוף אוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו, חשף את סיפור צמיחתה של ממלכת אדום המקראית כמעצמה טכנולוגית וחברתית, באמצעות ניתוח מדוקדק של פסולת תעשיית הנחושת בערבה. אחת ההפתעות הגדולות של המחקר: מי שהוביל את אותה התפתחות היה לא אחר מפרעה שישק, שעבר באזור במחצית השנייה של המאה ה-10 לפנה"ס.

 

דברים שמוצאים באשפה

כמעט בכל סדרת בלשים שמכבדת את עצמה, מוצא את עצמו הגיבור הראשי מחטט בפחי הזבל של מושא המעקב שלו, כדי למצוא רמזים וראיות. גם הארכיאולוגים עושים את זה, אלא שבמקרה שלהם מדובר בפסולת ישנה מאוד.

 

החוקרים ניתחו מאות ממצאים, ממכרות הנחושת הקדומים בפינאן שבירדן ובתמנע פה בישראל, על מנת לשחזר את התפתחותה ואת שכלולה של תעשיית ייצור הנחושת, לאורך כ-500 שנים, סביב תחילת האלף הראשון לפני הספירה (1300–800 לפנה"ס).

 

באמצעות בדיקות מיקרוסקופיות וכימיות של סיגי נחושת (שהיא פסולת כבשנים), זיהו החוקרים שינויים טכנולוגיים דרמטיים בטווח קצר. הם הצליחו להראות נפילה סטטיסטית ברורה בכמות הנחושת בסיגים, כלומר זינוק ביעילות תהליך ההפקה. מחקרם התפרסם בכתב העת PLOS ONE.

 

לפעמים אשפה היא אוצר. יותר מ-6 מטר פסולת ייצור נחושת נחפרה בח'ירבת עין נאחאס שבירדן (צילום: פרופ' תום לוי)

 

"יש חוקרים שמנסים לגמד את הפקת הנחושת באזור הערבה בתקופה הזו", מסביר פרופ' בן יוסף. "לטענתם, חי כאן אוסף רופף של שבטים, שהפיקו נחושת באופן ארעי ומזדמן. הממצאים שלנו סותרים את התפיסה הזאת ועולים בקנה אחד עם הסיפור המקראי, לפיו הייתה ממלכה באזור עוד "לִפְנֵי מְלָךְ-מֶלֶךְ, לִבְנֵי יִשְׂרָאֵל' (בראשית ל"ו). את הראיות שמצאנו לתעשיית הנחושת בערבה ניתן לייחס אך ורק לממלכה ריכוזית והיררכית, כלומר לאותה אדום קדומה ומקראית.

 

בהתאם, אופן יישום הטכנולוגיה ושינויים ביעילותה לאורך זמן משקפים תהליכים חברתיים, והתוצאות שלנו מלמדות לראשונה על הזמן ועל האופן בו הופיעה חברה מורכבת, שחלשה על המרחב כולו, וחברה זו מזוהה עם אדום המקראית".

 

ההייטק של העת העתיקה

הנחושת, ששימשה בעת העתיקה להפקת כלים וכלי-נשק, הייתה המשאב היקר ביותר בחברות המזרח הקדום. הפקתה נחשבה לתהליך מורכב, המצריך שלבים שונים ורמות שונות של מומחיות: על חרש הנחושת היה לבנות כבשן חומר בממדים מסוימים מאוד, לספק לכבשן הזה כמות מדויקת של חמצן ופחם, לשמור על טמפרטורה של לא פחות מ-1,200 מעלות צלזיוס, להזרים פנימה כמות קבועה של אוויר ולהוסיף לקדירה תערובת מורכבת של מינרלים.

 

"כמו היום, גם אז היו מומחים שעסקו באופן קבוע ב'מחקר ופיתוח'", אומר פרופ' בן יוסף ומסביר "הישגים טכנולוגיים נשמרו כסוד מקצועי, וניהול התעשייה היה קשור באופן ישיר לאליטה השלטונית".

 

מה לפרעה ולטכנולוגיה?

כאמור, את הזינוק ביעילות תהליך ההפקה של הנחושת מייחסים הארכיאולוגים למסעו הצבאי של פרעה שישק באזור, במחצית השנייה של המאה ה-10 לפנה"ס.

 

"בבת אחת עלתה יעילות תעשיית הנחושת באזור, שמצביעה על עבודה לפי פרוטוקולים מדויקים, שאפשרו ייצור כמות גדולה מאוד של נחושת במינימום אנרגיה", מסכם פרופ' בן יוסף.

 

"המצרים הצליחו לזעזע את אדום באופן שהביא לקפיצה הטכנולוגית. כצרכני נחושת מיובאת, למצרים היה אינטרס מובהק בייעול התעשייה בערבה, ונראה שדרך קשריהם רחוקי-הטווח הם היוו זרז לאימוץ אדומי של חידושים טכנולוגיים מהמרחב כולו. כך למשל, מופיע הגמל לראשונה באזורנו מיד אחרי מסעו של שישק. למעשה, אפשר לומר כי ההתערבות המצרית הפכה את אדום למעצמת הנחושת הגדולה ביותר במזרח הקדום".

 

מחקר

11.09.2019
כל פיסה נחשבת: האדם הקדמון מיחזר כלים

נמצאו ראיות ראשונות לשימוש בכלים ממוחזרים זעירים בארץ ישראל של לפני חצי מיליון שנה

  • רוח

"יש לנו תדמית של בני אדם קדומים כיצורים מגושמים וגדולים שמתנפלים על הפיל עם כלי אבן גדולים, זוללים כמה שאפשר לזלול, ממלאים את הבטן ואז הולכים לישון. למעשה, תהליך הביתור היה מורכב בהרבה מכפי שחשבנו." אומר פרופ' רן ברקאי, מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום באוניברסיטת תל אביב, לאור ממצאים חדשים שנמצאו באתר הפרהיסטורי רבדים שבמרכז הארץ.

 

צוות בינלאומי של חוקרים, בהובלת ד"ר פלאביה ונדיטי ופרופ' ברקאי, ערכו ניתוחים חדשניים לנתזי צור זעירים בני 300 עד 500 אלף שנה. מהניתוח המיקרוסקופי וניתוח השיירים האורגניים שזוהו על כלי הצור הקטנטנים, החוקרים מסיקים שנתזי הצור לא היו פסולת תעשייתית, שנותרה מייצור כלים גדולים יותר, אלא תוצאה מכוונת ומושכלת של מיחזור כלי צור קיימים – מיחזור ששימש את תושבי האתר לביתור כירורגי של פילים ובעלי חיים נוספים.

 

"מדובר בניתוחים חדשניים של פריטי צור ישנים, מהתקופה הפליאוליתית התחתונה, הכוללים תצפיות מיקרוסקופיות אחר סימני שימוש – use-wear analysis – ואחר שיירים אורגניים – residue analysis", מסביר פרופ' ברקאי. "בעצם חיפשנו סימני שחיקה, שבירה, שריטה ואפילו שיירים אורגניים שנותרו בקפלים של נתזי הצור, והכול במטרה להבין למה הם שימשו".

 

גם לנתזים הקטנטנים היה שימוש חשוב

האתר ברבדים, בין צומת שמשון לצומת נחשון, מיוחס לבני אדם ממין הומו ארקטוס ולתרבות האשלית. תרבות זו, שנפוצה באפריקה, באירופה ובאסיה, התאפיינה בייצור תקני, מוקפד ואסתטי של כלי אבן, כמו אבני היד ששימשו בעיקר לביתור בעלי חיים גדולים. יצוין כי בני אדם קדומים היו תלויים בבשר ובעיקר בשומן של בעלי חיים לקיומם, ומכאן שהייתה חשיבות עליונה לביתור איכותי של בעלי החיים הגדולים והפקת כל קלוריה אפשרית מהם. הכלים שנמצאו באתר רבדים השתמרו היטב, ופרופ' ברקאי וצוותו כבר מצאו בעבר גם סימני שימוש וגם שיירים אורגניים על כלים גדולים. כעת, לראשונה, החוקרים הוכיחו שגם לנתזים הקטנטנים היה שימוש חשוב – וכן שהם מוחזרו בכוונה מכלי אבן גדולים יותר שיצאו מכלל שימוש וננטשו.

 

"לראשונה יש לנו תוצאות שמוכיחות שימוש בנתזים קטנטנים באורך של כשלושה ס"מ בסך הכול", אומר פרופ' ברקאי. "אלה כלים שיוצרו בתהליך של מיחזור: בני האדם הקדומים לקחו פריטי צור שיצאו מכלל שימוש ומיחזרו אותם למטרות אחרות. במשך עשרות שנים הנתזים הקטנטנים לא זכו לתשומת לב במחקר הארכיאולוגי, והדגש במחקר היה על כלי האבן הגדולים, המעוצבים, המסותתים, המושקעים והמרשימים. אנחנו מראים כאן שהכלים הזעירים יוצרו בכוונה והיו בעלי תפקיד חשוב בארגז הכלים של בני האדם הקדומים".

 

לאחר מחקר בן שלוש שנים וניתוחים מיקרוסקופיים של מאות נתזי צור קטנטנים מהאתר של רבדים, החוקרים מצאו 107 נתזים קטנטנים שעליהם סימני שימוש מביתור בעלי חיים. בנוסף לסימני השחיקה, על 11 מתוך ה-107 הנתזים נמצאו גם שיירים אורגניים – בעיקר של עצם, אבל גם של רקמות רכות.

 

ניסויים שבוצעו בהעתקים של הכלים הארכיאולוגיים לימדו שהנתזים הקטנים יעלים מאוד בביצוע מלאכות ביתור עדינות ומדויקות, ושהם שימשו לפרק זמן קצר מאוד. ככל הנראה, הכלים הזעירים שימשו בשלבים ספציפיים של הביתור, שהצריכו פעולות חיתוך מדויקות, כמו הפרדת גידים. יש להניח שהנתזים הקטנים שימשו לצד הכלים הגדולים יותר בביתור בעלי חיים באתר, בין היתר לביתור פילים – שהיו מקור המזון העיקרי ברבדים.

 

לא בזבזו דבר

"הנתזים הזעירים היו כלים כירורגיים שיוצרו ושימשו לחיתוך עדין ומדויק של חלקים ייעודיים בגוף הפיל, במטרה להפיק כל קלוריה אפשרית, וכן חומרים כמו גידים ועור, מבעלי החיים הניצודים." מסביר ברקאי,  "הפעולות הללו משקפות תרבות מעודנת, מדויקת, מחושבת וסביבתית. הקולגות האמריקאים שלי לא יאהבו את זה, אבל לי אין ספק שהייתה להם מודעות סביבתית מפותחת. הם מחזרו את הכלים שלהם הרבה לפנינו והם לא בזבזו מזון כמונו. למעשה, הם לא בזבזו דבר. אני בטוח שהחשיבה האקולוגית הזו היא שאפשרה לבני האדם הקדומים לשגשג במשך מאות אלפי שנים".

 

מחקר

10.09.2019
לטפל בעמידות של הסרטן לטיפול

חוקרים גילו את המנגנון המרכזי שגורם לעמידות סרטן המלנומה לטיפולי אימונותרפיה, וכעת ישפרו את סיכויי ההצלחה של הטיפול

  • רפואה ומדעי החיים

בשנים האחרונות הפכו טיפולי האימונותרפיה לשיטת הטיפול המקובלת לסרטן מסוג המלנומה גרורתית – סרטן עור ממאיר וקשה מאוד לטיפול. בטיפולי אימונותרפיה, מקבל החולה תרופות המפעילות את מערכת החיסון שלו ומגייסות אותה למלחמה בגידול הסרטני. הבעיה היא, שטיפול זה אינו יעיל בכל המקרים, ומצליח להביא לנסיגת המחלה רק אצל חלק מהחולים. חוקרים באוניברסיטת תל אביב ובמרכז הרפואי שיבא, חשפו מנגנון מרכזי הגורם לעמידות מלנומה גרורתית לאימונותרפיה, ומקווים כעת להתקדם ולטפל בגורמים שהופכים את הסרטן לעמיד בפני הטיפול.

 

לפצח את הסיבה להצלחה

חוקרים מבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר ובמרכז הרפואי שיבא, בהובלת פרופ' תמי גיגר, פרופ' גל מרקל וד"ר מיכל הראל, מצאו תשובה לשאלה שמעסיקה מאוד את האונקולוגים: מדוע טיפולי אימונותרפיה משפיעים רק על חלק מהחולים בסרטן המלנומה גרורתית? נכון להיום, רק כשליש מהחולים המטופלים באימונותרפיה מגיבים לטיפול.

 

"טיפולים האימונותרפיה הוכחו כיעילים ביותר עבור חלק מהחולים, וחוללו מהפכה תפישתית באונקולוגיה. עם זאת, במקרים רבים הטיפולים הקיימים נכשלים, והמטרה שלנו הייתה להבין כיצד ניתן לנבא מי יגיב להם ומי לא, ואולי לשנות משהו על מנת להגדיל את שיעור התגובה", מסביר פרופ' מרקל, אונקולוג בכיר והמנהל המדעי של מכון אלה למלבאום לאימונואונקולוגיה ולמלנומה במרכז הרפואי שיבא, המרכז את הטיפול במרבית חולי המלנומה בישראל.

 

"היה ברור לנו שהשוואה בין דגימות מגרורות מלנומה שהוסרו בשלב טרום תחילת הטיפול, לבין כאלה מקבוצות חולים בהן הטיפול הצליח או נכשל, תהווה את המפתח לגילוי. החוכמה היא איזו השוואה לבצע", הוא מוסיף. במהלך המחקר בדקו החוקרים דגימות מלנומה מ-116 חולים, אשר הגיבו או לא הגיבו לאימונותרפיה. החוקרים נעזרו בשיטה חדשנית למיפוי חלבונים הקרויה פרוטאומיקה, וגילו שההבדל בין הקבוצות טמון בתהליכי הפקת האנרגיה של התאים הסרטניים.

 

"במעבדה לפרוטאומיקה אנו משתמשים במכשיר המכונה מס-ספקטרומטר, וממפים באמצעותו אלפי חלבונים," מסבירה פרופ' תמר גיגר, ראשת המעבדה לפרוטאומיקה בביה"ס לרפואה באוניברסיטת תל אביב. "לאחר מכן, אנו מבצעים אנליזה חישובית של הממצאים. בדרך זו ניתן לגלות בדיוק אילו חלבונים ואיזו כמות של חלבון מכל סוג מצויים בדגימה מסוימת".

 

בקרב קבוצת החולים שהגיבה לאימונותרפיה, התגלתה כמות גדולה יותר של חלבונים האחראיים על הפקת אנרגיה מחומצות שומן. "מצאנו שמסלול זה משפר את תהליך הזיהוי של תאי המלנומה על ידי מערכת החיסון, שכתוצאה מכך חושפת ותוקפת אותם בצורה יעילה", מסבירה פרופ' גיגר.

 

פרופ' גיגר - זיהתה את הקשר בין כמות החלבונים לזיהוי תאי מלנומה ע"י מערכת החיסון.

 

הסוד הוא בחלבונים

כדי לבדוק את ההשערה שלהם, השתמשו החוקרים בטכניקות של הנדסה גנטית, והשתיקו את פעילותם של החלבונים הקשורים בהפקת אנרגיה מחומצות שומן, בתרביות של תאי מלנומה. בעקבות זאת, נמצאה ירידה בהרג תאי מלנומה על ידי מערכת החיסון.

 

אותם ממצאים התגלו גם בבדיקה על עכברי מודל. "מצאנו שהשתקה של המנגנון מאפשרת לתאי הסרטן להסתתר מפני תאי T של מערכת החיסון, שאמורים לזהות אותם ולהשמידם, וכתוצאה מכך התפתח הסרטן בעכברים אלה בקצב מהיר יותר בהשוואה לקבוצת הביקורת", מסבירה פרופ' גיגר ומוסיפה: "במחקר זיהינו הבדל מנגנוני משמעותי בביולוגיה של תאי מלנומה בין חולים שחיים שנים בזכות טיפולי אימונותרפיה, לבין חולים שאינם מושפעים כלל מהטיפול".

 

"ממצאים אלו עשויים להיות נכונים גם במגוון מחלות ממאירות נוספות", מסכם פרופ' מרקל. "במחקרי המשך שנקיים, נבחן כיצד להיעזר בממצאים כדי לשפר את התגובה לאימונותרפיה ולהרחיב את מעגל החולים שיוכלו להפיק תועלת מהטיפולים. כמו כן, נפעל לפיתוח שיטה שתאפשר לצפות מראש במי מהחולים הטיפול יצליח או ייכשל".

 

יעלה את אחוזי ההצלחה בכמות מטופלים גדולה יותר. פרופ' מרקל במעבדה (צילום באדיבות המרכז הרפואי שיבא)

מחקר

10.09.2019
מה מוציא את האלמוגים מסינכרון?

חוקרים חשפו פגיעה במנגנוני הרבייה של אלמוגים במפרץ אילת, המסכנת את המשך קיומם

  • הנדסה וטכנולוגיה

מנגנון הרבייה של האלמוגים הוא אחד מפלאי הטבע. מכיוון שאלמוגים אינם יכולים להתחיל לטייל בים ולחפש בני או בנות זוג להזדווג עימם, הם פיתחו דרך ייחודית וכמעט פלאית להתרבות. פעם בשנה, בליל ירח מלא של קיץ, משחררת כל שונית אלמוגים בתזמון מושלם מליוני תאי זרע וביציות. השחרור הסימולטני למים מעלה את הסיכויים שזרע וביצית יפגשו זה את זה, וכך ייווצר אלמוג חדש.

 

"אירועי הרבייה של האלמוגים היו לשם דבר בקרב חוקרים וחובבי טבע ימי, ואף כונו 'האורגיה הגדולה ביותר בעולם'", מספר הדוקטורנט תום שלזינגר, "מדובר באירוע קצר, בן דקות אחדות בלבד, שמתרחש רק פעם בשנה: אלפי אלמוגים לאורך מאות קילומטרים של שוניות, משחררים לים בו-זמנית כמויות עצומות של ביציות ותאי זרע, שמפרים אלו את אלו".

 

האם האלמוגים בסכנת הכחדה?

עוד לפני שהצלחנו להבין כיצד בדיוק מתרחש האירוע המופלא הזה, מסתבר שגם הוא בסכנה. חוקרים מאוניברסיטת תל אביב, בהובלת פרופ' יוסי לויה ותום שלזינגר מבית הספר לזואולוגיה, חשפו שיבוש של אירועי הרבייה של אלמוגים במפרץ אילת. הם מצאו כי חלק מהמינים כמעט ואינם מעמידים צאצאים.

 

החוקרים סבורים כי יתכן שהשיבוש נגרם על ידי שינויים בגורמים סביבתיים, כמו שינויי אקלים ו/או זיהומים שונים במים, ומביעים חשש כי לאורך זמן עלולה הפגיעה ברבייה להוות איום משמעותי על עצם קיומן של אוכלוסיות אלמוגים רבות ברחבי העולם. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי Science, שאף הקדיש לו את כתבת השער.

 

אירוע מסונכרן של פעם בשנה

התזמון המושלם של התרבות האלמוגים תלוי בסינכרון בין מספר גורמים סביבתיים, כגון טמפרטורת מי הים, עוצמת קרינת השמש, הרוח, מופע הירח ושעת שקיעת השמש, והשינויים העונתיים החלים בהם. מטרת המחקר היתה לבחון האם השינויים המהירים, המתרחשים כיום בסביבה הימית, משפיעים על הצלחת הרבייה, שבה תלוי עתידם של האלמוגים.

 

מראה מרהיב: מסיבת רביית אלמוגים שנתית. צילום: תום שלזינגר

 

225 לילות מתחת לפני הים

בחלקו הראשון של המחקר, ערכו החוקרים סקרי-שטח ליליים בני 2.5 עד 5.5 שעות מדי לילה מתחת לפני הים, במהלך עונת הרבייה העיקרית של האלמוגים בין החודשים יוני עד ספטמבר, במשך ארבע שנים, מ-2015 עד 2018. כך הם עקבו אחר אירועי הרבייה של כל אחד ממיני האלמוגים בשטח, וספרו כמה פרטים מכל מין משתתפים באירוע בכל לילה, כלומר פולטים תאי זרע/ביציות למים.

 

"מצאנו שבמספר מינים השתבש סינכרון הרבייה לחלוטין," מעיד שלזינגר. "לפני מספר עשורים תועדו במפרץ אילת אירועי רבייה קצרים וממוקדים, שהתרחשו בלילות ספציפיים וקבועים בשנה. היום אותם אירועים נפרשים על פרקי זמן ממושכים, לפעמים עד חודשיים. כלומר, כמעט בכל לילה, מספר מועט של פרטים משחרר ביציות ותאי זרע. חלק מהמושבות פלטו את כל הזרעים והביציות, חלקן פלטו רק חלק, ואחרות לא השתתפו כלל באירוע".

 

כדי לספק מבט מעמיק יותר על התופעה, החליטו החוקרים לבחון אותה גם במעבדה. לשם כך הם אספו דגימות אלמוגים מאתרים שונים במפרץ אילת, בזמנים שונים לאורך עונת הרבייה, במהלך ארבע שנות המחקר.

 

הם בחנו את הדגימות על פי ארבעה מדדים: גודל הביציות המעיד על מידת בשלותן, מספר הביציות בכל פוליפ (פוליפ הינו יחידת הבניין הבסיסית הקטנה ביותר של מושבות האלמוגים), אחוז הפוליפים הפוריים בכל מושבת אלמוגים, ואחוז המושבות הפוריות באוכלוסייה כולה. "מצאנו שיבושים בסינכרון בכל המדדים ובכל הרמות: בפוליפ, במושבה ובאוכלוסיית האלמוגים כולה," אומר פרופ' לויה. "עדיין איננו יודעים מה בדיוק גורם לשיבושים, אך ייתכן שהם נגרמו על ידי שינויי אקלים, כדוגמת התחממות מי הים (מי מפרץ אילת מתחממים בקצב של כ-0.31 מעלות צלזיוס לעשור) או זיהומים שונים שיצר האדם".

 

בית גידול עשיר למינים רבים. אלמוגים במפרץ אילת (צילום: תום שלזינגר)

 

אוכלוסיות שלמות על סף קריסה

כדי לבחון את השפעת השיבוש בתיזמון על מידת הצלחת הרבייה ביצעו החוקרים מעקב אחר חלקות מסומנות בשונית הטבעית. בשנת 2015 הם מיפו את אלפי האלמוגים בחלקות אלו, ובשנים הבאות נעזרו בסקרים ובצילום ברזולוציה גבוהה, כדי לעקוב אחר השינויים במינים שונים של אלמוגים, ובדקו תמותה בהשוואה להתיישבות של אלמוגים צעירים חדשים.

 

"למראית עין מצבה הנוכחי של חברת האלמוגים במפרץ אילת הוא טוב, ובכל שנה מגויסים לשונית אלמוגים רבים חדשים", אומר שלזינגר "אך מצאנו הבדלים גדולים בין מינים שונים של אלמוגים. במינים בהם נצפה חוסר סינכרון באירועי הרבייה, התגלה גם חסר משמעותי בדורות חדשים של אלמוגים צעירים. למעשה, נראה שחלק מהמינים כלל אינם מצליחים להעמיד צאצאים כבר מספר שנים, דבר המעמיד בסכנה את עתיד המין כולו".

 

"המחקר שלנו מהווה קול קורא לחוקרי שוניות אלמוגים בכל העולם להמשיך ולחקור את התופעה שחשפנו במפרץ אילת, ולבדוק מהם הגורמים לשיבוש. מוטלת עלינו האחריות לזהות בדרך זו אוכלוסיות אלמוגים, אשר למראית עין הן בריאות ומשגשגות, אך למעשה ייתכן שהן על סף קריסה בשל היעדר דור המשך. עלינו לנקוט בכל הצעדים האפשריים, כדי למנוע את המשך הפגיעה הקשה בשוניות האלמוגים, המהוות בית גידול חיוני גם למינים רבים אחרים, ויוצרות את המגוון הביולוגי הגדול ביותר בסביבה הימית." מסכם פרופסור לויה.

מחקר

14.08.2019
עם יד על הלב

מודל החישוב ההנדסי שיעשה מהפך בתחום הטיפול בחולי לב

  • הנדסה וטכנולוגיה

הלב שלנו הוא משאבה קשוחה וחזקה, שפועלת 24/7 כדי לווסת את זרימת הדם והחמצן לאיברי גופנו. ארבעה מסתמים מופקדים על הזרמת הדם במסלול חד כיווני - מהעלייה הימנית אל החדר הימני, משם ל"סיבוב הקטן" בריאות כדי לאסוף חמצן, בחזרה לעלייה השמאלית, למטה אל החדר השמאלי ומשם ברכבת הרים לכל רקמות גופנו.

 

מחלות לב וכלי דם הן גורם המוות המוביל בעולם המפותח, ומהוות כמעט 30% מכלל מקרי המוות מדי שנה. אך למרות זאת, תחום הרפואה עדיין לא יודע את כל מה שיש לדעת על האיבר המורכב הזה. ד"ר גיל מרום מבית הספר להנדסה מכנית בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן פיתח כלי, שיכול לייצר סימולציות ממחושבות, המאפשרות לזהות שינויים במבנה הרקמות של המסתמים בלב, וכך להבין טוב יותר את הביומכניקה של פעולת הלב, לזהות בעיות אצל חולים ולשפר את הטיפול בהם.

 

ניסויים וירטואליים שישפרו טיפול בחולה בזמן אמת

"המורכבות הפיזיקלית של מערכת הלב היא סיבה מרכזית לצורך בשימוש במודלים חישוביים, הנקראים גם סימולציות", מסביר ד"ר מרום. "פעולת שאיבת הדם בלב נגרמת על ידי התכווצות שריר הלב, כיוון זרימת הדם נקבע על ידי מסתמי הלב, בעוד התכווצות השריר נשלטת על ידי מערכת ההולכה החשמלית של הלב. סימולציות ממוחשבות מאפשרות לערוך ניסויים וירטואליים ולבחון אפשרויות שונות לטיפול באותו חולה".

 

בניגוד להשוואת מקרים ממספר חולים שונים, היכולת להשוות מקרים אצל אותו חולה מאפשרת ללמוד את ההשפעה של פרמטר מסוים על התפקוד, לבודד אותה מגורמים אחרים, וכך למצוא מגמות המאפיינות את הבעיה.

 

דוגמה למודלים של פעילות הלב במצב מכווץ ורפוי (צד ימין) ושל זרימת הדם דרך מסתם תותב (צד שמאל)

 

המכניקה של מחלות מסתמי לב

בנוסף להשלכות הרפואיות החשובות של המחקר, הוא מרתק גם מבחינה הנדסית. "שלא כמו במחקרים הנדסיים 'רגילים' בהם מאפייני הבעיה ידועים, במקרה של הגוף האנושי יש שונות גדולה במחלות ובאוכלוסייה", אומר ד"ר מרום. מהנדסים רבים מתכננים שסתומים ומשתמשים בהם, אבל ד"ר מרום טוען ששסתומי הלב הם סוג מיוחד של שסתומי-על: העלים הגמישים של מסתמי הלב צריכים לעבור עיוותים גדולים בכל מחזור לב (משך מחזור אחד הוא שנייה), לעמוד בלחצים גבוהים ביחס לחוזקם המכני, ובעצם לעבוד ללא הפסקה במשך הרבה מאוד זמן (כל חיינו).

 

לכן, אין זה מפתיע שחלק גדול ממחלות הלב המוכרות הן למעשה בעיות בשסתומי הלב. לבעיות הללו יש כבר טיפול - תיקונים או החלפת המסתם בניתוחי לב פתוח, ובשנים האחרונות נוספה גם אפשרות להשתלת מסתם בצנתור. אך עד כה היו צריכים רופאים לעבוד בשיטת ה"ננסה ונראה": על בסיס המידע הקיים מבצעים ניתוח או צנתור אחד בחולה.

 

"המודלים החישוביים שאנחנו מפתחים מאפשרים להבין טוב יותר את הביומכניקה של הטיפול, להעריך את הסיכויים לסיבוכים שונים ובעצם לבחון אופציות לטיפול עוד לפני המגע עם החולה", אומר ד"ר מרום ומסביר "לדוגמה, המודלים שלנו יכולים לעזור למנתחים לבחור את הקוטר הרצוי שאליו יש להקטין את קוטר המסתם החולה, על מנת להביא אותו לתפקוד תקין. גם במסתמים המושתלים בצנתור, לטיפול בהיצרות מסתם אבי העורקים, אנחנו יכולים על פי תוצאות הסימולציות להמליץ על גודל המסתם המתאים, מיקום ההשתלה האופטימלי ודרכי ההשתלה, כדי להפחית את הסיכוי לדליפות, תזוזה של המסתם המושתל בגלל התכווצות הלב, ופגיעה בהולכת החשמל בלב בגלל לחצי מגע, שהשתל מפעיל על הלב. אותן מסקנות יכולות לעזור גם בתכנון מסתמים תותבים חדשים, בעלי תפקוד טוב יותר וסיכוי מופחת להתפתחות הסיבוכים לאחר ההשתלה".

 

להגביר את סיכויי הצלחת ההשתלות

כעת מנסים ד"ר מרום וצוותו להבין את פעילות מנגנוני קרישת הדם על עלי מסתמים מושתלים, במטרה לתת מענה לחולים רבים, שכיום אינם מקבלים טיפול בגלל סיכון ניתוחי גבוה. "המטרה שלנו היא להבין במלואם את כל תפקודי הלב, כדי לשפר טיפולים קיימים ולפתח שתלים חדשים, שיצליחו לעמוד בעומסים המכניים הפועלים באיבר המורכב הזה, וכך לשפר את איכות חיי החולים", מסכם ד"ר מרום.

מחקר

05.08.2019
חיסון פורץ דרך למלנומה הוכח כיעיל הן כטיפול מונע והן כתרופה למלנומה פעילה

החיסון החדשני אף עשוי להתאים לסוגי סרטן נוספים

  • רפואה ומדעי החיים

בארץ שבה השמש קופחת ברוב ימות השנה, והחשיפה הרבה אליה היא כמעט בלתי נמנעת, עולה גם החשש מסרטן העור - מלנומה. לפי נתוני משרד הבריאות והאגודה למלחמה בסרטן, מדי חודש נפטרים מהמחלה הממאירה כ-15 ישראלים, ומתגלים כ-140 חולים חדשים. מלנומה היא סוג של סרטן הנגרם כתוצאה מחלוקה בלתי מבוקרת של תאים מלנוציטיים בעור. התאים המלנוציטיים נמצאים בשכבת האפידרמיס (שכבת העור העליונה) ואחראים על ייצור המלנין - פיגמט שבולע קרינה באורכי גל קצרים ובכך מגן על העור מפני חשיפה מסוכנת לשמש. המלנומה היא הקטלנית מבין סרטני העור, ובמדינות המפותחות מספר החולים במחלה הקשה עולה מדי שנה.

 

תוצאותיו של מחקר חדש, בהובלת פרופ' רונית סצ'י-פאינרו מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב, פורצות דרך חדשה למניעה ולטיפול במחלה. החוקרים במעבדתה של פרופ' סצ'י-פאינרו, ראש המחלקה לפיזיולוגיה ולפרמקולוגיה וראש המעבדה לחקר סרטן וננו-רפואה, פיתחו ננו-חלקיק שעשוי לשמש כחיסון נגד סרטן העור הקטלני. החיסון הוכח כיעיל ביותר בעכברי מודל בשלושה מצבים עיקריים: כטיפול מונע, כתרופה לגידול הראשוני ולמיגור גרורות.

 

ננו-חלקיק חלקלק ומתוחכם

גודלם של החלקיקים הזעירים שפיתחו החוקרים הוא כ-170 ננומטר, והם עשויים מפולימר מתכלה. בתוך כל חלקיק החוקרים 'ארזו' שני פפטידים – שרשראות קצרות של חומצות אמינו, שמאפיינים תאי מלנומה. לאחר מכן, הם הזריקו את הננו-חלקיקים לעכברי מודל שנשאו מלנומה בעור.

 

ננו-חלקיקים אלה נושאים על גבם מולקולת סוכר המשמשת כ"ראש חץ", המכוון לתאים של מערכת החיסון, שמכונים תאים דנטריטים, שתפקידם להפעיל את התאים שיתקפו את הגידול (תאי T).  לדברי פרופ' סצ'י-פאינרו, "חלקיקים אלה פעלו בדיוק כמו החיסונים המוכרים למחלות הנגרמות על ידי נגיפים: הם עוררו את מערכת החיסון של העכברים, כאשר תאי מערכת החיסון (תאי ה-T המופעלים) למדו לזהות ולתקוף תאים המכילים את שני הפפטידים 'הארוזים' – כלומר את תאי המלנומה. המשמעות היא שמעכשיו, מערכת החיסון של העכבר המחוסן תתקוף את תאי המלנומה, אם וכאשר יופיעו בגופו."

 

בהמשך המחקר, בחנו החוקרים את יעילותו של החיסון בשלושה מצבים שונים:

  • מניעה: החיסון הוזרק לעכברים בריאים, ולאחר מכן הוזרקו להם תאי מלנומה. התוצאה: העכברים לא חלו, כלומר החיסון מנע את המחלה.
  • טיפול בגידול הראשוני: שילוב בין החיסון החדשני לטיפולים אימונותרפיים נבחן על עכברי מודל למלנומה. הטיפול הסינרגיסטי המשולב עיכב משמעותית את התקדמות המחלה, והאריך במידה רבה את חייהם של כל העכברים שטופלו.
  • טיפול בגרורות: החוקרים בחנו רקמות אנושיות של גרורות מלנומה במוח שהוסרו מחולים (גרורות במוח מהוות גורם תמותה עיקרי בקרב חולים המאובחנים בשלב מאוחר), ומצאו כי הן אכן מכילות את שני הפפטידים המהווים יעד לחיסון. 

 

בניסוי המשך נבחנת עתה יעילות החיסון בעכברי מודל למלנומה עם גרורות באזורים שונים בגוף (מוח, ריאות, כליות ועוד).

 

במחקר השתתפו ד"ר אנה סקומפרין מהמעבדה של פרופ' סצ'י-פאינרו ופרופ' הלנה פלורינדו וד"ר ג'ואוו קוניוט מאוניברסיטת ליסבון, ששהו במעבדה במסגרת שבתון וחילופי סטודנטים במשך שנה. המאמר התפרסם בכתב העת Nature Nanotechnology.

 

עתיד המלחמה בסרטן: גישת החיסון

"המלחמה בסרטן בכלל, ובמלנומה בפרט, הולכת ומתפתחת לאורך השנים, באמצעות מגוון שיטות טיפוליות כמו: ניתוחים, כימותרפיה, הקרנות ואימונותרפיה; אך גישת החיסון, שהוכחה כיעילה כל כך כנגד מחלות נגיפיות לסוגיהן, טרם הוכתרה כהצלחה לטיפול בסרטן", אומרת פרופ' סצ'י-פאינרו. "במחקר שלנו הראינו שניתן לייצר חיסון יעיל כנגד סרטן העור מלנומה."

 

"המחקר שלנו פותח פתח לגישה חדשה לחלוטין – גישת החיסון - לטיפול יעיל במלנומה, גם בשלביה המתקדמים של המחלה," מוסיפה פרופ' סצ'י-פאינרו. "אנחנו מאמינים שהשיטה שפיתחנו עשויה להתאים גם לסוגים אחרים של סרטן, וסבורים שעבודתנו מהווה תשתית מוצקה לפיתוח עתידי של חיסונים נגד סרטן בבני אדם."

 

צוות החוקרים (מימין לשמאל):  ד"ר אנה סקומפרין, פרופ' רונית סצ'י-פאינרו, ד"ר ג'ואוו קוניוט, פרופ' הלנה פלורינדו.  צילום: גליה טירם

יש לצוות החוקרים סיבה טובה לחייך. (מימין לשמאל):  ד"ר אנה סקומפרין, פרופ' רונית סצ'י-פאינרו, ד"ר ג'ואוו קוניוט, פרופ' הלנה פלורינדו.  צילום: גליה טירם.

אנחנו מול החום הגדול: רכב בחניון נחל צאלים בצילום שמתעד טמפרטורה

מחקר

04.08.2019
מצלמים טמפרטורות

הרחפן שממפה אזורים חמים באמצעות צילומים מתקדמים, ומסייע לחוקרים לבודד את השפעת האקלים המתחמם על חיי בעלי החיים באזורי קיצון

  • רפואה ומדעי החיים

ד"ר אופיר לוי מבית הספר לזואולוגיה חוקר כיצד שינויי אקלים משפיעים על בעלי חיים. הנחקר העיקרי שלו הוא חרדון סיני, שנפוץ באזורים סלעיים בנגב, בערבה ובבקעת ים המלח, ונחשב למטפס מעולה. ביחד עם הצוות שלו הוא יוצא לשטח דווקא בימים חמים במיוחד כדי לעקוב אחר הלטאה החמקמקה, שפעילה בעיקר בשעות האור. מעבר לכובע רחב שוליים והרבה סבלנות, הם מפתחים דרכים יצירתיות ונעזרים גם בטכנולוגיות מתקדמות לאיסוף מידע. אחת מהן היא צילומי טמפרטורות הנעשות על ידי רחפן, שמתעד את השטח בדרך המסורתית וגם בצילום משולב.

 

מה עושה החרדון כשחם לו?

"החלטנו להתחיל לחקור באזורים מדבריים, שם התנאים קיצוניים מלכתחילה, כדי להבין איך בעלי חיים מותאמים לסביבות חמות כל כך, ואיפה תהיה הפגיעה הקשה ביותר אם הטמפרטורות יעלו עוד. לכן בחרנו לחקור את אוכלוסיית חרדון סיני באזור עין גדי", מסביר ד"ר לוי. "המטרה שלנו היא למשדר פרטים כדי לעקוב אחר התטולה שלהם ושרידות הצאצאים. למשל, אם לחרדון חם מדי והוא לא יוצא לצוד מספיק, יתכן שהוא לא יצליח לאגור די שומן בשביל לשרוד את עונת החורף הקרה, שהיא תקופת המנוחה שלו, או אם נגלה שבגלל עליית הטמפרטורות כמות החרקים באזור המחיה של החרדונים קטנה – נדע שהם יאכלו פחות או שיצטרכו למצוא מקורות מזון אחרים".

 

מכיוון שהחרדון הוא חשדן מטבעו ולא מתפתה למלכודות, הדרך היחידה לתפוס אותו היא בידיים חשופות, בזמן שהוא לא מתחבא בנקיקים או בחגווי סלע. כדי להתחקות אחר סדר יומו נעזרים ד"ר לוי וצוותו ברחפן שמפיק צילומי טמפרטורה ובסימולציות מחשב, הניזונות מהדאטה שנאסף בשטח. הם ממפים תנאים אקלימיים באזורים נבחרים בשעות שונות של היום לאורך זמן ובמשך עונות שונות. כך הם יכולים ליצור תמונה רוחבית מתמשכת של האזור, ולבודד את השפעת שינויי האקלים על התנהגות בעלי החיים אותם הם חוקרים. את הנתונים הם מכניסים למודל שפיתחו וכך הם מקווים לצפות מראש את התנהגות החרדון ובעלי חיים נוספים.

 

עושה מה שהוא יודע לעשות. חרדון סיני מתחרדן על סלע

 

אחד הדברים שהם גילו בזכות השימוש ברחפן הוא שלמרבה ההפתעה, את השעות הלוהטות מעדיף החרדון להעביר דווקא על סלעים חשופים. "בעזרת צילומי הטמפרטורה גילינו שהסלעים פחות חמים מהקרקע, ולכן הוא מעדיף לנוח דווקא עליהם", אומר ד"ר לוי. "הבנו שנצטרך להצטייד בהרבה קרם הגנה, במים ובסבלנות". לאחר הלכידה ממשדר הצוות את הפרט ומשחרר אותו בחזרה לסביבתו הטבעית. הנתונים המתקבלים מוזנים גם הם למערכת המידע ההמוחשבת, ותורמים להבנת התנהגותה של אוכלוסיית חרדוני סיני באזור ולסיכויי ההשרדות שלה בעתיד.

 

לחזות את הצעד הבא של בעלי החיים

המחקר של ד"ר לוי מתקיים באזורים נוספים בארץ ועוסק בבעלי חיים אחרים. בימים אלה הוא ממפה תנאים אקלימיים ותנועת חזירי בר באזור זיכרון יעקב בחיפושם אחר מקומות מרבץ, מים ומזון, וגם מצלם נוכחות חרקים במקומות שונים, שמהווים מקור מזון לבעלי חיים רבים, ולכן נחשבים לחוליה חשובה בשרשרת המזון. נוכחותם או אי נוכחותם יכולה להשפיע על מארג החיים באותו אזור, וד"ר לוי רוצה להבין עד כמה משמעותית השפעת ההתחממות הגלובלית בנושא. "העבודה שלנו חשובה. איסוף הנתונים ומיחשובם לצד האקולוגיה הקלאסית יוכלו להוביל לתובנות חדשות ולחיזוי פעילותם של מינים רבים לצד שינויי האקלים", הוא מסכם.

 

מתחמם... מתחמם... פארק אלונה בקרבת זכרון יעקב בצילום משולב. הנקודה הלבנה למעלה היא הרכב של החוקרים

 

מחקר

31.07.2019
הקשר הישיר בין סרטן לזיהום האוויר

מחקר חדש מחזק את הכרזת הסוכנות הבינלאומית לחקר הסרטן על זיהום אוויר תחבורתי כגורם מסרטן לבני אדם

  • רפואה ומדעי החיים

תחבורה היא המקור העיקרי לזיהום האוויר במרכזי הערים שבהן ריכוז האוכלוסין גבוה. נכון לשנת 2019 יש בישראל כ-3.5 מיליון כלי רכב ממונעים, מתוכם כ-2.9 מיליון כלי רכב פרטיים, ומספר כלי הרכב נמצא במגמת עלייה מתמדת לאורך השנים. כולנו יודעים שזיהום האוויר הזה מזיק לכולנו, אבל לאוכלוסיות רגישות הוא יכול להוות סכנת חיים ממשית. מחקר חדש מצא קשר סטטיסטי מובהק בין חשיפה כרונית לזיהום אוויר ממקורות תחבורתיים לבין עלייה בסיכון למספר סוגי סרטן ולתמותה בכלל בקרב חולי לב, הנחשבים לאוכלוסייה פגיעה.

 

למחקר, בהובלת פרופ' יריב גרבר והדוקטורנטית גלי כהן מהחוג לאפידמיולוגיה ורפואה מונעת בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב, שותפים גם פרופ' רן קורנובסקי מהמרכז הרפואי רבין ופרופ' דוד ברודאי מהטכניון, והוא צפוי להתפרסם בגיליון ספטמבר 2019 של כתב העת המדעי למחקר סביבתי Environmental Research. המחקר נערך במימון האגודה למלחמה בסרטן והקרן למחקר בתחום איכות הסביבה ואפידמיולוגיה ע"ש ישראל יעקב ולילה אלתר ז"ל.

 

במסגרת המחקר אספו החוקרים מידע על יותר מ-12,000 מטופלים, רובם תושבי מרכז הארץ, שעברו צנתור לב במרכז הרפואי רבין בין השנים 2014-2004. באמצעות מאגר הנתונים של הרישום הלאומי לסרטן במשרד הבריאות גילו החוקרים כי למעלה מ-700 מהמטופלים חלו בסרטן במהלך תקופת המעקב שלאחר הצנתור, וכ-3000 נפטרו. מידע זה הוצלב עם הערכות על חשיפה כרונית למזהמים תחבורתיים, שהתקבלו באמצעות שני מודלים מתמטיים מתקדמים מהטכניון ומהאוניברסיטה העברית.

 

סכנה ממשית לאוכלוסייה פגיעה

"השתמשנו בשני מודלים כדי להגביר את הוודאות של הממצאים," אומרת הדוקטורנטית גלי כהן. "המודלים מתבססים על נתונים של עשרות תחנות לניטור מזהמים הפזורות ברחבי הארץ, וכל מודל מביא בחשבון גם נתונים נוספים, כגון נפחי תחבורה, מטאורולוגיה ומשתנים גיאוגרפיים. אנחנו נעזרנו בהם כדי להעריך באופן מדויק ככל האפשר את רמת החשיפה בכתובת מגוריו של כל נבדק לריכוזי תחמוצות החנקן (NOx) באוויר, הנחשבים למדד מהימן של רמת הזיהום התחבורתי. מכיוון שמרבית המטופלים היו תושבי מרכז הארץ, ההבדלים ברמות החשיפה אינם משקפים מגורים באזורים שונים, אלא גורמים שעשויים להשתנות אף בתוך העיר עצמה, כמו למשל, קרבת הבית לכבישים סואנים. בנוסף הבאנו בחשבון מאפיינים אישיים וקליניים של המשתתפים, ביניהם עישון ומצב סוציואקונומי."

 

הממצאים העלו כי חשיפה גבוהה (מעל 25 חלקיקים למיליארד) לתחמוצות חנקן ממקור תחבורתי קשורה לעלייה משמעותית – בשיעור של עד פי 1.56 – בסיכון של חולי לב ללקות בשלושה סוגי סרטן - סרטן הערמונית, השד והריאה. ככל שהחשיפה הייתה גבוהה יותר, כך עלה הסיכון. בנוגע לסוגי סרטן אחרים לא התגלה קשר כזה. חשוב לציין כי מנתוני האגודה למלחמה בסרטן ומשרד הבריאות עולה כי מדי שנה מאובחנים בישראל כ-2,500 חולות וחולים עם סרטן הריאה, כ-5,500 חולות סרטן השד וכ-2,000 חולי סרטן הערמונית. במקביל, על פי נתוני האיגוד הקרדיולוגי בישראל, מאובחנים כאן כ-20,000 חולים עם אוטם שריר הלב (התקף לב) בכל שנה.

 

"בקרב אוכלוסיית הנבדקים איתרנו קרוב ל-300 מקרים חדשים של סרטן הריאה, השד והערמונית, והמודלים הראו קשר סטטיסטי משמעותי וישיר בין חשיפה גבוהה לזיהום תחבורתי לבין הסיכון ללקות במחלה," מסכמת גלי כהן. "הסיכון לתמותה נמצא גם הוא קשור לזיהום אוויר תחבורתי, אך בעוצמה נמוכה יותר. חשוב להדגיש כי מדובר במחקר תצפיתי שאינו מאפשר הסקה ודאית על קיומו של קשר סיבתי בין זיהום אוויר לבין התוצאים הבריאותיים שנחקרו, שכן עשויים להיות גם הסברים אחרים. עם זאת, המחקר החדש מחזק את הכרזת הסוכנות הבינלאומית לחקר הסרטן (IARC) משנת 2013 על זיהום אוויר תחבורתי כגורם מסרטן לבני אדם, וכן את עמדתו של משרד הבריאות הישראלי, שב-2014 הוסיף את החשיפה לזיהום אויר ולזיהום אויר חלקיקי לרשימת הגורמים המוכרים כמסרטנים לבני אדם."

שלושה עטלפי פירות עוזבים את המערה (צילום: שטפן גרייף)

מחקר

27.06.2019
איך העטלפים מוצאים את האור בקצה המנהרה?

מחקר חדש מגלה כי במצבים מסוימים עטלפים מעדיפים את חוש הראייה על פני חוש הסונר

  • רפואה ומדעי החיים

העטלפים ניחנו ב'חוש שישי', הוא חוש הסונר (גלי קול המשוגרים ומוחזרים מעצמים מהסביבה), כדי להתמצא ולנוע בסביבה כשחשוך במיוחד. אבל החוקרים במעבדת העטלפים בגן הזואולוגי של אוניברסיטת תל אביב, הגדולה מסוגה בעולם, גילו לאחרונה כי במצבים מסוימים מעדיפים היונקים המעופפים לשלב בין חוש הראייה לחוש הייחודי, ושפכו אור חדש על הנושא.

 

להפוך את הקול לתמונה

"עובדה ידועה היא כי לעטלפים יש חוש מיוחד במינו, המאפשר להם להתמצא בסביבה גם בחשיכה מוחלטת," אומר פרופ' יוסי יובל מביה"ס לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, שהוביל את המחקר. "החוש, המכונה אקולוקציה, פועל בדומה לסונר המותקן בספינות, שתפקידו לסרוק את הסביבה התת-מימית: העטלפים משדרים גלי קול ומעבדים את ההדים המוחזרים מעצמים בסביבה. עובדה זו יצרה בקרב חלק מהציבור תפיסה מוטעית, לפיה עטלפים הם עיוורים. למעשה כל העטלפים רואים, ולעטלפי פירות מהסוג שחקרנו יש ראייה מצוינת, שבלילה היא אף טובה יותר מזו של בני אדם. במחקר ביקשנו לבדוק כיצד הם משלבים בין שני החושים: חוש הראייה והסונר."

 

המחקר, שנערך על ידי ד"ר סאשה דנילוביץ מביה"ס לזואולוגיה ובשיתוף עם ביה"ס סגול למדעי המוח, העלה כי במצבים מסוימים עטלפי פירות מסתמכים על חוש הראייה שלהם יותר מאשר על הסונר. יותר מכך, הם מסוגלים לתרגם את המידע הנקלט באמצעות חוש הסונר לתמונה ויזואלית. מאמר בנושא התפרסם בכתב העת Science Advances.

 

רואה 6:6. עטלף פירות במושבת העטלפים בגן הזואולוגי (צילום: ינס ריידל)

 

מתמרנים בין החושים

המחקר נערך באוכלוסיית עטלפי פירות החיה בגן הזואולוגי של האוניברסיטה. בשלב הראשון לימדו החוקרים את העטלפים להבחין בין קובייה חלקה לקובייה מחוררת בחשיכה מוחלטת, כלומר באמצעות הסונר בלבד. כל עטלף קיבל מנת מזון כאשר נחת על הקובייה 'הנכונה', וכך למד להעדיף אותה.

 

לאחר מכן הפכו החוקרים את המצב: הקוביות נחשפו לאור, אך הונחו בתוך תיבות פלסטיק שקופות וזהות שלא ניתן להבחין ביניהן באמצעות הסונר, מכיוון שהן מחזירות הדים זהים. העטלפים, שלמעשה ראו עכשיו את הקוביות לראשונה, ידעו לבחור בקובייה הנכונה. "המשמעות היא שהם יודעים לתרגם את המידע שנקלט בסונר לתמונה ויזואלית, לפחות באופן חלקי," מסביר פרופ' יובל.

 

בהמשך למדו העטלפים לבחור בין גליל למנסרה כאשר שני החושים (סונר וראייה) פעילים. לאחר מכן הם נחשפו שוב באור לשני העצמים, אלא שהפעם היו העצמים נתונים בקופסאות שקופות, המנטרלות את השימוש בסונר. העטלפים ביצעו את המשימה בהצלחה באמצעות חוש הראייה בלבד. לעומת זאת בחשיכה, כשהסונר בלבד עמד לרשותם, הם לא הצליחו להבחין בין העצמים. ממצא זה מעיד על כך שהם למדו לזהות את העצמים באמצעות ראייה ולא באמצעות סונר.

 

בחלקו השלישי של המחקר התעופפו העטלפים בפרוזדור המתפצל לשתי מנהרות: מנהרה שהקצה שלה פתוח, ומנהרה חסומה בסופה. "כשחסמנו את המנהרה בלוח שחור העטלפים תמיד עפו לעברו, כנראה משום שהלוח השחור נראה להם כפתח של מערה", אומר פרופ' יובל. "רק בקרבת הלוח הם הבחינו, באמצעות הסונר, שהמנהרה למעשה חסומה והסתובבו לאחור. כלומר: חוש הראיה היה הדומיננטי בקבלת ההחלטה לעוף לעבר 'הפתח' המדומה, אך חוש הסונר מנע התנגשות במחסום. המשמעות היא שהעטלפים מסוגלים לתמרן בין שני החושים באופן גמיש."  לעומת זאת כשהפתח נחסם בלוח לבן, העטלפים תמיד בחרו במנהרה הפתוחה.

 

ללמוד מהעטלפים על עצמנו

"במחקר שלנו הראינו במגוון שיטות כיצד העטלפים משלבים בין שני חושים עיקריים – חוש הראייה והסונר", מסכם פרופ' יובל. "גילינו שבמצבים רבים הם מסתמכים יותר על חוש הראייה ואף ממירים את המידע שנקלט בסונר לתמונה ויזואלית. לעומת זאת במצבים מסוימים, למשל כאשר הם מתקרבים לקיר, הם מסוגלים 'להחליף'  ולהסתמך על הסונר".

 

"הבנת השילוב בין החושים אצל העטלפים עשויה לתרום גם להבנת השימוש שעושים בני אדם במידע רב-חושי (למשל כשאנחנו שומעים מכונית וגם רואים אותה מתקרבת), ואף לסייע בפתרון שאלות מרכזיות לגבי עיבוד חושי והאופן בו המוח משלב מידע המתקבל מחושים שונים", הוא מסכם.

 

מחקר

05.06.2019
שיטה חדשה לאבחון מוקדם של פרקינסון סוללת דרך לתרופה

החוקרים גילו מנגנון מרכזי בהתפתחות המחלה ומצאו חומר המנטרל אותו בשלבים המוקדמים

  • רפואה ומדעי החיים

"מוחם של חולי פרקינסון מתאפיין בהיווצרות משקעים גדולים של חלבון מסוים," מסביר פרופ' אורי אשרי, ראש בית הספר סגול למדעי המוח. "משקעים אלה קשורים לתהליך הדרגתי שבו מתים תאים באזור 'החומר השחור' שבמוח האמצעי (substantia nigra). מות התאים גורם לירידה בשחרור המוליך העצבי דופמין במוח, וכתוצאה מכך לבעיות מוטוריות ובהמשך קוגניטיביות. הבעיה היא שבאמצעים המקובלים ניתן להבחין במשקעים אלו רק כשהם גדולים יחסית, כלומר בשלב מתקדם של המחלה, כש-75% מתאי החומר השחור כבר מתו, ולמעשה כבר לא ניתן לטפל בה. אנחנו חיפשנו דרך לאבחן את מחלת הפרקינסון בשלב מוקדם הרבה יותר, וגם בדקנו טיפול אפשרי למחלה הקשה, שנחשבת היום לחשוכת מרפא."

 

השיטה החדשה לאבחון של פרקינסון, שפיתחה קבוצת המחקר בהובלת פרופ' אשרי, מאפשרת לזהות את המחלה כבר בשלביה המוקדמים. שימוש בטכניקה מיקרוסקופית חדשנית המכונה סופר-רזולוציה, מאפשר זיהוי משקעי חלבון האופייניים למחלה עוד כשהם קטנים מאוד. המחקר בוצע על ידי ד"ר דנה בר-און, בשיתוף עם מעבדות באוניברסיטת קיימברידג' באנגליה, במכון מקס פלאנק בגוטינגן, ובאוניברסיטת לודויג מאקסימיליאן במינכן שבגרמניה. מאמר אודות התגלית התפרסם בכתב העת,Acta Neuropathologica  הנחשב למוביל בתחום המחלות הנוירולוגיות.

 

המחקר בוצע על ידי ד"ר דנה בר-און, בשיתוף עם מעבדות באוניברסיטת קיימברידג' באנגליה, במכון מקס פלאנק בגוטינגן, ובאוניברסיטת לודויג מאקסימיליאן במינכן שבגרמניה. המאמר התפרסם בכתב העת  Acta Neuropathologica הנחשב למוביל בתחום המחלות הנוירולוגיות.

 

לחסל את החלבונים הרעים כשהם קטנים

במהלך המחקר, יצרו השותפים בקיימברידג' עכברי מודל למחלת פרקינסון, המבטאים את החלבון אלפא-סינוקלאין האנושי עם מוטציה שגורמת באופן ספונטני ליצירת משקעים - צורה זו של החלבון נמצאה במשקעים של חולים לאחר המוות. כשעכברים אלה הגיעו לגיל 9-6 חודשים נצפו אצלם תסמיני פרקינסון.

 

בשלב זה נעזרו החוקרים בטכנולוגיית הסופר-רזולוציה כדי לבחון את מוחם של העכברים. "גילינו כי כבר בשלב מוקדם של המחלה מופיעים בתאי החומר השחור משקעים קטנים של החלבון אלפא-סינוקלאין," אומרת ד"ר בר-און. "עוד מצאנו שהמשקעים הקטנים הולכים ומתרבים עם התפתחות המחלה, בניגוד למשקעים הגדולים שהיכרנו, שמספרם נותר קבוע. מכך היסקנו כי המשקעים הקטנים הם החומר הרעיל הגורם למחלה. יותר מכך, הצענו השערה שייתכן כי המשקעים הגדולים הינם רק מנגנון פיצוי של המוח במאבקו נגד המשקעים הקטנים הרעילים."

 

בדרך לתרופה

בעקבות התגלית, שותף למחקר ממכון מקס פלאנק בגרמניה, המתמחה בפיתוח חומרים נוגדי משקעים, הצליח לפתח חומר בשם Anle 138b, המונע את הצטברות משקעי האלפא-סינוקלאין. עכברי המודל טופלו בחומר, ומצבם השתפר משמעותית: חלה עלייה בשחרור הדופמין במוחם, והתנהגותם שבה לנורמה.

 

"במחקר גילינו מנגנון מרכזי של מחלת פרקינסון, שלא היה מוכר עד כה, ומצאנו חומר המנטרל את המנגנון, שעשוי לשמש בסיס לפיתוח תרופה," מסכם פרופ' אשרי. "כיום נמצאת התרופה הפוטנציאלית בשלב הניסויים הקליניים. כמו כן אנחנו מחפשים דרך לאתר משקעי אלפא-סינוקלאין קטנים, כבר בשלב מוקדם של המחלה, אצל בני אדם. מכיוון שלא ניתן לחדור לשם כך למוח, אנחנו מחפשים את המשקעים הללו ברקמות/הפרשות נגישות יותר בגוף - בדגימות עור, ובעתיד אולי אף בדמעות של חולים וחולים פוטנציאליים."

Postscript First

This is a debugging block

Postscript Second

This is a debugging block

Postscript Third

This is a debugging block

Postscript Fourth

This is a debugging block