להתייצב בחזית

אורחת המדור: פרופ' אסנת הרצברג, המרכז למחקר ביוטכנולוגי מתקדם, אוניברסיטת מרילנד
אחרי כמאה שנות אנטיביוטיקה, כמה מיני חיידקים הצליחו לפתח עמידות כנגד התרופות האלה. מירוץ החימוש נפתח מחדש

 

המפלצות שהגיחו ממאדים, בספרו של ה. ג'. וולס, היו חזקות לאין שיעור מבני-האדם. אבל בסופו של דבר הן נאלצו לסגת מכדור-הארץ. אחרי שהביסו את המין האנושי, הן עצמן נותרו חסרות אונים כמעט אל מול מתקפת הנגד של החיידקים הארציים. החיידקים הם יצורים קשוחים, בעלי יכולת הישרדות מרשימה. לאחר כמאה שנות אנטיביוטיקה, כמה מהם הצליחו לפתח עמידות כנגד התרופות האלה. מדובר בתופעה הנחשבת לאחד מהאתגרים הגדולים של הרפואה במאה הנוכחית.

 

מדענים רבים מנסים לפתח תרופות אנטיביוטיות חדשות ויעילות, בעלות מנגנוני פעולה יחודיים, שיפגעו גם בחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. אחד השלבים הראשונים במסע המחקר הזה הוא פיענוח המבנה המרחבי, התלת-ממדי, של גביש החלבון החיידקי שאליו מכוונת התרופה. הכרת מבנה החלבון תאפשר לעצב תרופה שתיצמד אליו ותבלום את פעילותו

.
פרופ' אסנת הרצברג, שהחלה את מחקרה בתחום זה כתלמידת מחקר צעירה במכון ויצמן למדע, ממשיכה כיום את מסע החיפושים אחר האנטיביוטיקה המושלמת, במרכז למחקר ביוטכנולוגי מתקדם באוניברסיטת מרילנד, ארה"ב. היא החלה להתעניין במדע כנערה צעירה, שהוקסמה מההתלהבות האינטלקטואלית ששאלה מדעית מעניינת יכולה להציע. היא קיבלה תואר שני על מחקרה בתחום הגיאו איזוטופים במכון ויצמן למדע בשנת 1976, ולאחר מכן המשיכה ללימודי דוקטורט בהנחייתם של פרופ' עדה יונת מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן למדע, ופרופ' ג'ון מולט, שהיה באותה תקופה מדען אורח במכון. עבודת הדוקטורט שלה התמקדה בפיענוח מבנים של חלבונים באמצעות קריסטלוגרפיה בקרני X ("רנטגן"). "הטכנולוגיה עוד לא הייתה מפותחת במלואה באותם ימים, וביולוגיה מבנית הייתה תחום מדעי צעיר", היא אומרת, "ובכל זאת הושגו כבר פריצות דרך מדעיות רבות, והרגשתי שאני ממש חייבת להתייצב בחזית התחום.

מחקרה נועד להשיג הבנה טובה יותר של הבסיס המבני לפעילותם של בטא-לקטמאזות - אנזימים המיוצרים על ידי חיידקים מסוימים, ומקנים להם עמידות לאנטיביוטיקות ממשפחת הפניצילין (בטא- לקטאמיות). במהלך מחקרה הבתר-דוקטוריאלי, אותו ביצעה באוניברסיטת אלברטה שבאדמונטון, קנדה, הצליחה לבסוף, בשנת 1987, לפענח את מבנה האנזים.

"במכון ויצמן למדע קיבלתי את הבסיס לו נזקקתי כדי להגיע למקום בו אני נמצאת כיום, ולפתח קריירה עצמאית", אומרת פרופ' הרצברג. כשהיא מסתכלת לאחור, היא נזכרת כי הרצאות הסמינר במכון היו מלאות חיים, יחסית לאלו של מוסדות אחרים, וסייעו לעורר התרגשות והתלהבות בקרב הסטודנטים. "האווירה הייחודית של המכון, התחושה שכל מי שנמצא סביבך מצוי גם הוא בעיצומו של מסע לחשיפת צפונותיו של הטבע, תרמה רבות ליכולת להגיע לתוצאות המחקריות המקוות", היא אומרת. "הייתה לי גם הזכות לעבוד עם פרופ' יואל זוסמן מהמכון, שהיה שותף לפיתוח תוכנה ייחודית לשיפור הדמיית מבנה החלבונים".

גם כיום, אחת השאלות המעניינות אותה בעבודתה במרכז למחקר ביוטכנולוגי מתקדם, ביתה המקצועי זה 20 שנה, היא פיענוח המבנה התלת-ממדי של בטא-לקטאמזות, כאמצעי להבנת התיפקוד ומנגנון הפעולה שלהם. וגם כיום, משהו במכון ויצמן גורם לה לחזור ולשוב אליו: בחודשי האביב בשנים 2004 ו-2005 בילתה כאן תקופות שבתון, בתמיכת קרן וסטון למדענים אורחים ומרכז קימלמן של המכון, אותן הקדישה לפיתוח שיטות יעילות לקביעת המבנה המרחבי התלת-ממדי של חלבונים שהם בעלי משמעות ברפואת האדם. "תקופה זו סייעה לי לחוות שוב, בגוף ראשון, את המחקר המדעי הבסיסי. למדתי שיטות מחקר חדשניות, המאפשרות לי להדריך טוב יותר את תלמידי המחקר והמדענים הצעירים במעבדה".