![פרויקט ה-VR של בוגרת בית הספר לקולנוע ולטלוויזיה ע"ש סטיב טיש זכה בקטגוריית Immersive](https://iap.tau.ac.il/sites/default/files/styles/adaptive/public/noam%20karutchi1840.webp "הסרט "פיסות" של נעם קרוצ'י זכה בפרסי תחרות ה-BAFTA היוקרתית")
מודל חדש לחיזוי הכשות נחשים עשוי להציל חיי אדם
חדשות
NEWS
מה מעניין אותך?
מחקר
11.03.2021
לא צריך יותר לנחש
- רפואה ומדעי החיים
בכל שנה מתרחשות ברחבי העולם כ-1.8 הכשות של נחשים ארסיים, כ-94,000 מהן קטלניות. הכשות נחשים נחשבות לגורם מוות משמעותי באזורים הטרופיים, בעיקר בדרום מזרח אסיה ובאפריקה שמדרום לסהרה, והנפגעים העיקריים הם חקלאים המוכשים בשדותיהם. כתגובה, השיק ארגון הבריאות העולמי תוכנית אסטרטגית שמטרתה להפחית ב-50% את הפגיעה מהכשות נחשים עד שנת 2030. קבוצת מחקר בינלאומית בהשתתפות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב יצרה לאחרונה מודל סימולציה חדשני לחיזוי הכשות נחשים, המבוסס על הבנה טובה מבעבר של אינטראקציות בין חקלאים לנחשים בזמן ובמרחב.
בפברואר היזהרו מהצפע ההודי
מטרת המודל היא לקבוע את ההסתברות להכשות נחשים במקומות מסוימים (לדוגמא, בשדות אורז לעומת שדות תה), ובזמנים שונים (שעות ביום וחודשים בשנה). המחקר התבסס על נתונים ומחקרים רבים מסרילנקה, שם מתרחשות מדי שנה כ-30,000 הכשות ארסיות הגורמות לכ-400 מקרי מוות. הוא התמקד ב-6 מיני נחשים, חלקם מהארסיים בעולם (קוברה, אפעה, צפע הודי, קרייט מצוי, קרייט ציילוני וצפעון מדובש אף), אל מול חקלאים המגדלים 3 סוגי גידולים הנפוצים באזור: אורז, תה וגומי. כך לדוגמה, המודל חוזה כי השיא בהכשות הצפע ההודי צפוי בפברואר ובאוגוסט בשדות אורז, ואילו צפעון מדובש-אף מעדיף מטעי גומי בחודשים אפריל-מאי. בנוסף לכך, המודל יודע לזהות שבדרום מזרח האזור שבו נערך המחקר, הנחש שגורם למספר הגבוה ביותר של הכשות הוא הצפע ההודי (מהנחשים המסוכנים בעולם), לעומת שאר האזור, שבהם חוזה המודל כי דווקא הכשות הצפעון מדובש האף, המסוכנות פחות, הן הנפוצות ביותר.
המחקר הובל על ידי ד"ר טאקויה איוומורה (כיום באוניברסיטת אורגון) ואייל גולדשטיין מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, וד"ר קריס מורי מאוניברסיטת אימפיריאל קולג' ומבית הספר להיגיינה ורפואה טרופית בלונדון. כמו כן השתתפו במחקר חוקרים מבית הספר לרפואה טרופית בליברפול, מאוניברסיטת לנקסטר ומאוניברסיטת קלניה בסרילנקה. המאמר פורסם בכתב העת PLOS Neglected Tropical diseases .
למפות את נקודות המפגש בין נחשים ואנשים
"המחקר שלנו בנה מודל רב-תחומי ראשון מסוגו, שכולל את דפוסי ההתנהגות של שני הצדדים - נחשים ובני אדם, ומאפשר לזהות גורמי סיכון בזמנים ובמקומות שונים ולהתריע מפניהם. לדוגמה, המודל מסוגל להבחין בין אזורים עם סיכון גבוה מול סיכון נמוך להכשות, הבדל שיכול לבוא לידי ביטוי במספר כפול של הכשות ל-100,000 בני אדם", מסביר אייל גולדשטיין.
"נחשים ובני אדם פעילים בשעות יום שונות, בחודשים שונים ובבתי גידול שונים, והמודל מאפשר לזהות את נקודות המפגש ביניהם, בעיקר במקומות שבהם החקלאים עובדים", מרחיב דר' מורי. "כמו כן, שילבנו במודל גורם של אגרסיביות לכל מין של נחש - כמדד להסתברות של מפגש כזה להפוך להכשה".
ד"ר איוומורה מדגיש כי "הגישה שלנו היא לנתח אינטראקציות בין נחשים לבני אדם בצורה מתמטית, עם דגש על המימד האקולוגי. זוהי גישה חדשה לחלוטין להבנת המנגנון הגורם להכשות נחשים. בניגוד למרבית המחקרים שנערכו עד היום, שהתמקדו בעיקר בגורמי סיכון חברתיים וכלכליים, אנחנו בחרנו להתמקד בהיבטים אקולוגיים, כמו תנועת הנחשים במרחב, בתי הגידול, השפעת תנאי האקלים והמשקעים, וההתנהגות של חקלאים ונחשים, כמפתח לניבוי מפגש פוטנציאלי בין שני הצדדים".
כבר לא בלתי נמנע. מפגש בין חקלאי לנחש
הכשות ומשבר האקלים?
בדיקת המודל מול נתונים קיימים בסרילנקה העלתה כי הוא מנבא בדיוק רב דפוסי הכשה באזורים שונים ובעונות שונות, וכן את תרומתם היחסית של מיני נחשים שונים לתמונה הכוללת, בהתאם לתצפיות מבתי חולים. כעת מבקשים החוקרים ליישם את המודל במקומות שבהם אין עדיין נתונים מדויקים על הכשות נחשים, ואף להיעזר בו לתחזיות לשנים הבאות, כאשר ההתנהגויות של שני הצדדים, האדם והנחש, ישתנו עקב שינויי האקלים, כמו למשל עלייה במשקעים שצפויה להגביר את פעילות הנחשים, לצד שינויים בשימוש בקרקעות ובאזורי מחיה זמינים לנחשים.
"המודל שלנו יכול למקד את המאמצים במסגרת המדיניות להפחתת הכשות, ולהוות כלי התראה להגברת המודעות ולהצלת חיי אדם", אומר דר' איוומורה ומסכם "כמו כן, אנו רואים במחקר זה רק שלב ראשון בעבודתנו. בעתיד אנחנו מתכוונים לפתח מודלים מורכבים יותר של מפגשים בין בני אדם לבעלי חיים, על מנת לתמוך במדיניות ובקבלת החלטות בעולם האמיתי, הן בנוגע לבריאות הציבור והן בנוגע לשמירה על טבע".
מחקר
22.02.2021
אלטרנטיבה טבעית ובריאה יותר לאנטיביוטיקה
לראשונה בעולם: טיפול ביולוגי הוכח כחלופה ראויה לאנטיביוטיקה
- רפואה ומדעי החיים
במהלך מאה השנים האחרונות, אנטיביוטיקה מהווה את הטיפול העיקרי נגד חיידקים. האנטיביוטיקה היא חומר כימי, שלא מצוי בצורה טבעית בגוף האדם, ומטרתו להרוג תאים ספציפיים, כגון תאי חיידקים. אולם, מכיוון שלתאי חיידקים ולתאים אנושיים מנגנונים ביולוגיים משותפים רבים, יש גבול למגוון האנטיביוטיקות שניתן להשתמש בהן מבלי לפגוע בחולים. כך לדוגמה, מנגנון בניית מעטפת התא של חיידקים רבים משותף לתאים רבים אחרים, כמו תאי בני אדם ותאי בע"ח, ופגיעה בו תגרום לפגיעה בכל מערכות הגוף ולא רק בתאי החיידק. בנוסף לכך, בשנים האחרונות יש מספר הולך וגדל של זנים שעמידים לאנטיביוטיקות הקיימות, דבר המציב אותנו בפני המציאות שבה נמצא את עצמנו ללא אנטיביוטיקה יעילה שתוכל להתמודד עם החיידק מבלי לפגוע אנושות בחולה.
צוות המעבדה של ד"ר נטליה פרוינד מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר בחן בשנים האחרונות חלופה ביולוגית לאנטיביוטיקה המוכרת. הנוגדנים הם חלבונים הנוצרים באופן טבעי בגוף האדם כחלק ממהלך תקין של תגובה חיסונית. כיום יש שימוש נרחב בנוגדנים בקליניקה לטיפול בסרטן ובמחלות אוטואימוניות.
במחקר חדש ופורץ דרך בהובלת ד"ר נטליה פרוינד והדוקטורנטית אביה ווטסון, הצליחו החוקרים לבודד נוגדנים אשר יכולים לעכב את גידול חיידקי השחפת בעכברי מעבדה. הנוגדנים בודדו מאדם שנדבק והבריא משחפת. זוהי למעשה הפעם הראשונה בעולם שחוקרים הצליחו לפתח "אנטיביוטיקה ביולוגית" ולהוכיח שהשימוש בנוגדנים ממקור אנושי יכול להוות חלופה לאנטיביוטיקה הכימית הרגילה. המחקר נעשה בשיתוף מעבדות בארה"ב ובסין ופורסם בכתב העת המדעי היוקרתי Nature Communications.
השחפת כמקרה בוחן
החוקרים לקחו את מחלת השחפת, שהיא מחלה הנגרמת על ידי חיידק המיקובקטריום טוברקולוזיס, כמקרה בוחן והצליחו, בפעם הראשונה, ליצור טיפול יעיל המבוסס נוגדנים למחלה חיידקית. הם בחרו במחלת השחפת, כי אמנם החיסון לשחפת פותח כבר לפני 100 שנה, אך הוא אינו יעיל במבוגרים ואינו מונע הדבקה. בנוסף, לאחרונה מתפתחים יותר ויותר זני מחלה עמידים שהטיפול היחיד כיום, הטיפול האנטיביוטי, אינו יעיל נגדם. מאחר ומדובר בחיידקים מדבקים מאוד המועברים באמצעות האוויר ופוגעים בריאות, התפשטות זני שחפת עמידים שאין להם טיפול היא סכנה של ממש. כיום כרבע מאוכלוסיית העולם מודבקים בשחפת, מהם כ-200 חולים פעילים מידי שנה בישראל.
"התפתחותה של הרפואה המולקולרית מאפשרת לנו להביס את החיידקים בדרכים חדשות שאינן מתבססות על חומרים כימיים, וכן מהוות פתרון להתמודדות מול חיידקים עמידים," אומרת ד"ר נטליה פרוינד. "ב-80 השנים האחרונות הנשק היחיד שלנו נגד חיידקים הינו האנטיביוטיקה, שלמרבה הצער היעילות שלה הולכת ופוחתת. החיידקים מגלים עמידות לשיעור ניכר מהאנטיביוטיקה, ובשל כך, במקרים רבים הרופאים מתקשים להתאים את התרופה למחלה. המחקר שלנו הוא הוכחת היתכנות ראשונה שהשימוש בנוגדנים מונוקלונלים (חד שבטיים) יכול להוות חלופה יעילה במלחמה נגד פתוגנים חיידקיים," מציינת ד"ר פרוינד.
חסימת פעילות משאבת הזרחן במעטפת החיידק
יצוין כי עד כה, בעקבות גודלו ומורכבותו של חיידק השחפת המאמצים לבידוד נוגדנים מונוקלונלים כנגדו לא הניבו פרי. אך כעת, החוקרים במעבדה של ד"ר פרוינד הצליחו להתמקד על משאבת זרחן במעטפת החיידק, המשמשת לאספקת אנרגיה לתא לאחר ההדבקה, ולבודד שני סוגי נוגדנים כנגד המשאבה, החוסמים את פעילותה.
ד"ר נטליה פרוינד וצוות המעבדה
החוקרים מצאו כי חיסון פאסיבי של כל אחד מהנוגדנים בעכברים הביא לצמצום העומס החיידקי ב-50% יחסית לעכברים שלא קיבלו את החיסון. מעבר לכך, נוגדנים אלו נמצאו יעילים כנגד שלושה זנים שונים של חיידק השחפת, ומכיוון שהאלמנט נגדו פותחו הנוגדנים, משאבת הזרחן, שמור אבולוציונית, החיסון צפוי להיות יעיל גם נגד זנים רבים אחרים, ביניהם זנים עמידים.
כעת, לאחר הצלחת המחקר, בוחנים במעבדה של ד"ר פרוינד אפשרות להרחיב את החלופות "הביולוגיות" לאנטיביוטיקה גם למחלות אחרות. "המודל שהוכחנו במחקר יאפשר לנו להרחיב הפעילות בעתיד גם למחלות כמו דלקת ראות וזיהומי סטפילוקוקוס." אומרת ד"ר נטליה פרוינד.
