כיום, על מנת לגלות תהליכים סרטניים או טרום סרטניים בגופנו, יש צורך בבדיקות עם קרינה או בדיקות יקרות ולא נעימות אחרות. לאחרונה, מספר חוקרים מאוניברסיטת ברדפורד, בראשותה של פרופ’ דיאנה אנדרסון (.Anderson, D), פיתחו בדיקת דם פשוטה אשר יכולה לשלול קיומו של סרטן במטופלים המציגים תסמינים מסוימים.
שמה של הבדיקה החדשה היא LGS) Lymphocyte Genome Sensitivity), בעברית “רגישות הגנום של לימפוציט” והיא בוחנת את הנזק שנגרם ל-DNA של תאי דם לבנים בעקבות הקרנה של קרינה על-סגולה. החוקרים גילו שה-DNA של תאי דם לבנים שברירי יותר כאשר הם נלחמים בסרטן, זאת מהסיבה שהם תחת מצב של עקה. קרינה על-סגולה חושפת אותם לעקה נוספת ואז יכולה להבדיל בין תאי דם לבנים במצב עקה, משמע נלחמים במצב סרטני או טרום סרטני לבין תאי דם לבנים שאינם תחת מצב עקה.
בדיקת הדם הפיקה תוצאות מרשימות מתוך דגימות דם של חולים במלנומה, סרטן המעי וסרטן הריאות והצליחה להבדיל בין חולים בסרטן, חולים במצב טרום-סרטני וחולים בריאים. יש צורך בהוכחות לגבי סוגי סרטן אחרים, חלקם קשים לגילוי ובקבוצות מחקר וביקורת גדולות יותר, אך בהחלט מדובר בכלי איבחוני שיכול להיות שימושי בעתיד.
ביולוגיה
האם המיקרובים השמידו את העולם לפני כרבע מיליארד שנה?
לפני כ-250 מיליוני שנה נכחדו כ-90% מכלל המינים על פני כדור הארץ בתוך פרק של זמן של כמה אלפי שנים. הכחדה זו, אשר התרחשה בסוף תקופת הפרם (Permian -Triassic extinction event), הינה ההכחדה הגדולה ביותר שידע עולמנו. הסברות הנפוצות להכחדה זו הם שאסטרואיד שפגע בכדור הארץ (כמו האסטרואיד שהביא להכחדת הדינוזאורים, כ- 200 מיליון שנה אחרי) או שעלייה בריכוזי פחמן דו-חמצני ומתאן, אשר נגרמה בעקבות פעילות געשית נרחבת, היא שגרמה לכך.
לאחרונה חוקר בשם דן רוטמן מ- MIT (המכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס) טוען בעקבות בדיקת קבוצת סלעים בדרום סין, שאופי ההכחדה הזו אופייני יותר לפעילות חיידקית קיצונית של יצור חד-תאי מייצר מתאן בשם מתאנוסרצינה (Methanosarcina). יצור זה שגשג בשל מתכת הניקול שהגיעה על האוקיינוסים בעקבות ההתפרצויות הגעשיות ואז המתאן הרב שהוא יצר הביא לעליית הטמפרטורות וירידת כמות החמצן באטמוספרה באופן משמעותי, מה שהביא להכחדה.
מחקר זה, אשר נותן למיקרובים ערך גבוה מאוד בהכחדת הפרם-טריאס, זכה גם לביקורות לא מעטות על כך שנבדקה רק קבוצת סלעים אחת ויש למצוא ממצאים כאלו גם בקבוצות סלעים אחרות בעולם.
מדענים הצליחו לשחזר ב-97% את נגיף השפעת של שנת 1918
שפעת נחשבת כיום כמחלה לא קשה במיוחד, למרות שיש לה סיבוכים לא פשוטים, בעיקר כתלות בגיל ומצב בריאותי. מאידך, בשנת 1918 קטל וירוס אחר, מוירוסי השפעת הקיימים כיום, בתוך כשנה בין 50 ל-100 מיליון נפש בני אדם, רובם בשנות ה-40-20 לחייהם. המחלה כונתה אז גם “קדחת שלושת הימים” (Three Day Fever) בגלל המהירות שבה נפטרו האנשים שלקו בה.
שיתוף פעולה בינלאומי, בראשותו של וירולוג בשם יושיהירו קוואוקה (Kawaoka) מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון בארצות הברית, הצליח לאחרונה לשחזר 97% מ-RNA הנגיף המקורי אשר גרם לשפעת הספרדית, וזאת מנגיפי שפעת עופות שונים. החוקרים השתמשו בטכניקה אשר נקראת “גנטיקה הפוכה” (Reverse Genetics), שיטה אשר מנסה לאתר איזה פנוטיפ (הביטוי החיצוני של הגן) נוצר כתוצאה מביטוי של רצפים גנטיים ספיצפיים (במקום לאתר את הבסיס הגנטי של הפנוטיפ כמו שמתרחש בגנטיקה הקלאסית).
מטרת המחקר היא להדגיש את הסכנה ביכולת ההיווצרות של נגיף שפעת מסוכן בשלבים וזאת כתוצאה מהימצאות נגיפים שונים באותם מאכסנים (כגון עופות או חזירים). מטרה אחרת היא למצוא לאותו נגיף חיסון יעיל.
קישור לכתבה- בלוג חיידקים, נגיפים ושאר “ירקות” של ד”ר דרור בר-ניר
מבקבוק פלסטיק לתרופה המרפאת זיהומים פטרייתים
זיהומים פטרייתים ברמות חומרה שונות תוקפות מעל מיליארד אנשים בעולם בכל שנה, במיוחד את אלו בעלי מערכת חיסון חלשה. התרופות האנטי-פטריתיות יעילות במידה מוגבלת וגורמות לתופעות לוואי מאחר שהן מתקשות להבחין בין תאים בריאים לבין תאים הנגועים בפטריות.
מחקר חדש, אשר נערך בשיתוף IBM והמכון לביו-הנדסה וננוטכנולוגיה של סינגפור, הצליח למחזר פלסטיק רגיל המשמש בבקבוקי שתייה (PET) לחומרים אשר מסוגלים להילחם בזיהומים פטרייתים. החוקרים יצרו מהפלסטיק מולקולות חדשות לחלוטין אשר יצרו סיב ננומטרי בעל מטען חשמלי חיובי אשר פוגע רק בממברנות של פטריות בעלי מטען חשמלי שלילי.
מחקרי המשך הראו שאותם ננו-סיבים הצליחו לחסל 99.9% מזיהום פטרייתי בדם בשם C.albicans בתוך שעה ללא יכולת הפטריות לפתח כלפיו עמידות ואף זיהומים פטרייתים במקומות אחרים. המשך המחקר בתחום זה יכול להביא לגל של תרופות מהונדסות חדשות אשר יהפכו את הזיהום הפטרייתי לנחלת העבר.
שימוש באולטראסאונד לשם גירוי תאי עצב במוח
בשנים האחרונות הצליחו מדענים לגרות תאי עצב במוח בעזרת אלומות אולטרסאונד ממוקדות בעוצמה לא גבוהה. אפשרות זו פותחת פתח ליישומים אשר יכולים להתערב בפעילות המוח ולטפל בו באופן לא פולשני- מאידך לא הוצע עדיין הסבר מניח את הדעת לגבי התופעה.
מחקר חדש של פרופ’ איתן קימל ופרופ’ שי שהם, בעזרתו של הדוקטורנט מיכאל פלקסין, מציע הסבר לאותה התופעה. לטענתם, קרום התא צובר אנרגיה בעקבות רטט שתי שכבות המולקולות אשר מרכיבות אותו. בעקבות הרטט נוצר זרם חילופין אשר מוביל להצטברות מטען בקרום עד כדי יצירת פוטנציאל פעולה ועירור חשמלי של התא.
מידע חדש זה יכול להוביל ליישומים בתחום מחקר המוח, איבחון בעזרת אולטראסאונד מוח כמידע משלים לבדיקת ה-MRI, טיפול במחלת האפילפסיה ועוד.
הנגיף הגדול ביותר בעולם עד כה התגלה בקרחון בסיביר
הפשרת הקרחונים בקטבים מביאה איתה תגליות מעניינות בגלל שחרור של מולקולות קטנות עטופות אשר מכילות בתוכן חומר תורשתי, מולקולות ששהו בתוך הקרחונים עשרות אלפי שנה. אותן מולקולות, הקרויות “נגיפים”, לעיתים גדולות מאוד ביחס לנגיף ממוצע ואכן לאחרונה התגלה בסיביר נגיף ענק חדש, הכי גדול שהתגלה עד כה, ששמו Pithovirus Sibericum.
הנגיף התגלה על-ידי ג’ין מישל קלברי (Claverie) ושנטל אברגל (Abergel) הצרפתיים, אשר גם גילו בעבר נגיפים גדולים אחרים כמו נגיף המימי (Mimi viruses) ונגיף הפנדורה (Pandora viruses). למרות גודלו של הנגיף, החומר התורשתי שלו מצומצם יחסית לנגיפי ענק אחרים.
הגילוי נעשה בעזרתה של קבוצת חוקרים רוסית אשר תרמה דגימת קרח. אל תוך תמיסת הדגימה הכניסו החוקרים אמבות ואלו התחילו למות בעקבות הצטברות הנגיפים הענקיים בתוכן.
לאחר גילוי זה, הציפייה היא שיתגלו ממצאים קדומים נוספים בעקבות הפשרת הקרחונים, חלקם גם יכולים להיות בעלי פוטנציאל הרסני לאנושות.
הנאצים ניסו לפתח נשק ביולוגי בתוך מחנה הריכוז דכאו
בזמן מלחמת העולם השנייה, אסר היטלר על ייצור של נשק ביולוגי. מאידך עדויות שהצטברו לאחרונה על המכון האנטומולוגי, אשר היה ממוקם במחנה הריכוז דכאו ליד העיר דכאו בגרמניה, מעידות על כך שהנאצים ניסו לבדוק אם היתושים המעבירים את טפיל המלריה יכולים לשמש כנשק ביולוגי.
את הסברה הזו העלה ד”ר קלאוס ריינהרט מאוניברסיטת טובינגן בגרמניה, כאשר טען שהמכון האנטומולוגי לא רק התעסק במחלת הטיפוס (שחיידקי ה-
Rickettsia הגורמים אותו עוברים לאדם על-ידי חרקים, למשל כינים) אלא גם בחן את יכולת ההישרדות של יתושים אשר נושאים בתוכם את טפיל המלריה
(יצור חד-תאי בשם פלסמודיום)- זאת במטרה להשתמש בהם כנשק ביולוגי.
מיקום הניסויים היה במחנה הריכוז דכאו מאחר ששם היו יכולים הנאצים לבצע ניסויים על אסירים.
גילויים חדשים לגבי טיפול רפואי בחיידק הטורף
“תסמונת ההלם הרעלני” היא תסמונת אשר נגרמת על-ידי חיידק בשם “סטרפטוקוקוס פיוגני”, אשר ידוע גם בשמו הפופולרי “החיידק הטורף”.
אותו חיידק גורם לדלקות גרון קלות, אך כאשר הוא חודר אל מחזור הדם, הוא יכול לגרום לתסמונת, אשר גורמת לפגיעה רב-מערכתית ול-25% תמותה.
מחקר חדש, אשר נעשה באוניברסיטה העברית בראשותו של פרופ’ עמנואל הנסקי, הצליח להבין כיצד החיידק הופך להיות קטלני.
החוקרים גילו שהחיידק מחדיר לתוך התא רעלנים בשם “סטרפטוליזינים”, אשר פוגעים בתהליך יצירת החלבונים בתא. בעקבות כך מוגבר ייצור חומצה אמינית בשם “אספאראגין”, אשר מאפשרת לחיידק להיות אלים יותר.
בהמשך לגילוי זה, החוקרים הצליחו לבלום, בעזרת אנזים אשר פירק את האספאראגין, את התפשטות החיידק לתוך הדם וכעת הם מצפים לשיתופי פעולה מסחריים ומדעיים על מנת להמשיך בפיתוח תרופות מתאימות.
טעימת מדע- מהו ביומימיקרי ואיך הוא עוזר למדע?
ביומימיקרי (Biomimicry) הינו מושג יחסית חדש אשר הופיע לראשונה בשנת 1982, אך צבר הכרה רק בשנת 1997 בעקבות הוצאת ספרה של ג’נין בניוס “ביומימיקרי: חדשנות בהשראת הטבע”.
משמעות המושג היא “חקיינות של הטבע”. הביומימטיקה לוקחת את המודל הביולוגי שבו פותר הטבע בעיה ומנסה להשליך אותו אל התחום המדעי ולהיעזר בו לפתרון בעיה דומה.
הביומימטיקה מכילה גם תתי תחומים, כמו למשל הביוניקה, תחום אשר מחבר בין ביולוגיה לאלקטרוניקה וכל הזמן מתפתחת ומתרחבת.
בישראל קיים אירגון אשר נקרא “ארגון הביומימיקרי הישראלי” שהוא אירגון ללא מטרות רווח אשר נועד להעלות את המודעות לביומימיקרי בישראל ולחפש פתרונות אשר מבוססים על מנגנונים בטבע.
באתר זה ניתן לראות מגוון פתרונות שלקח המדע מהטבע כמו למשל טיפול בבעיית רעש רכבות ביפן אשר נלקחה מצורתו האווירודינמית של השלדג (Kingfisher) אשר מאפשרת צלילתו החלקה לתוך המים או לקיחת השראה ממבנה קורי עכביש על מנת לייצר חומרים בעלי עוצמה וחוזק.
דרך חדשה לטיפול באסתמה ואלרגיות
אאוזינופילים (Eosinophils) הם סוג תאי דם לבנים אשר מתפתחים במוח העצם. הם אמורים להוות כ-5% מכלל התאים הלבנים בדם וכאשר הם בכמויות גדולות יותר, הן מקושרות לגרימת אסתמה, אלרגיות, מחלות מעי דלקתיות ואף סרטן. הסיבה לכך היא שחרור של מוליקולות רעילות (אשר למשל גורמים בריאות לנזק רקמתי ואז לקוצר נשימה, הפרשת ריר וכיוצא בזה).
עד היום היו ידוע שחלבון בשם IL-5 הוא זה אשר אחראי להתמיינות ונדידת התאים ממוח העצם לדם ולכן יוצרו תרופות ניסיוניות לדכא אותו. מאידך, במחקר חדש, אשר נערך באוניברסיטת תל-אביב בראשותו של ד”ר אריאל מוניץ, בשיתוף עם המחלקה לאלרגיה ואימונולוגיה בבית החולים לילדים באוהיו, התברר שלא רק ה-IL-5 אחראי להתפתחות האאוזינופילים אלא גם חלבון בשם PIR-B וגם חלבון בשם PIR-A. חלבונים אלו עובדים במשוב של איזון חוזר כאשר חלבון ה-PIR-B מעכב את פעולתו של חלבון PIR-A אשר משדר לאאוזינופילים את ההוראה למות בהתאם לריכוז חלבון IL-5, שמעודד את התמיינותם.
המחקר פותח למדע פתח לייצור תרופות אשר יכולות להשפיע, בנוסף לחלבון IL-5, גם על PIR-A וגם על PIR-B, במטרה לטפל ביעילות במחלת האסטמה ובמחלות אחרות אשר מושפעות מכמות האאוזינופילים כמו למשל מחלות מעי דלקתיות.
קישור לידיעה-אתר אוניברסיטת תל-אביב