הנגיפים חושפים טפח

 

 

נגיפים הם יצורים יעילים וחסכניים במיוחד. העובדה שהם חסרי מנגנון לשיכפול עצמי אינה מפריעה להם להתרבות ביעילות רבה מאוד, שלעיתים מאיימת על מיני בעלי-חיים החיים בסביבתם. כדי להתרבות, הנגיפים פשוט חייבים לנצל מישהו אחר שיעשה בעבורם את המלאכה. במילים אחרות, כדי להתרבות, הנגיפים חייבים לחדור לתוך תא חי ולשלב את המטען הגנטי שלהם במטען של התא. כתוצאה מכך, התא ה"כבוש" וה"משועבד" מתחיל לייצר עוד ועוד נגיפים, כשהוא משקיע בפעילות זו את רוב המשאבים העומדים לרשותו.

 

השלב הראשון בתהליך ההשתלטות של נגיפים על תא חי מתחולל כאשר הנגיף מתקרב לתא, ומנסה לעגון על פניו. בתהליך העגינה, חלבון מסוים, המוצג על מעטפת הנגיף, מגשש את דרכו, עד שהוא מזהה קולטן ייחודי המוצג על קרום התא, ונצמד אליו. ההתאמה בין חלבון העגינה הנגיפי לבין הקולטן של התא החי מזכירה התאמה שבין מפתח למנעול. מדענים רבים, בכל העולם, מנסים לבלום מחלות נגיפיות בדרך של חיסון, שימנע את העגינה של הנגיפים על גבי התאים. הגישה המקובלת בתחום זה מבוססת על שימוש בגורם המחלה (הנגיף) כשהוא מת, או מוחלש. כאשר מחדירים נגיפים מתים או מוחלשים לזרם הדם, המערכת החיסונית, על מיגוון התאים המרכיבים אותה, לומדת להכיר את המאפיינים הצורניים של חלבוני המעטפת שלהם, ומייצרת כנגדם נוגדנים מעכבים. ואז, אם וכאשר מגיעים הנגיפים הפעילים, המערכת החיסונית כבר מכירה את צורת חלבוני המעטפת שלהם, מזהה אותם כגורמי מחלה, כפולשים זרים, ובולמת אותם.

 

אבל הנגיפים, גם הם לא טומנים את ידם בצלחת. בתהליך אבולוציוני מהיר הם משנים תכופות את צורת חלבוני המעטפת שלהם, ובכך הם מתחמקים מהמערכת החיסונית. במובן מסוים, המאבק בין הנגיפים למפתחי החיסונים מזכיר את המאבק המתמיד שבין יוצרי שיטות ההצפנה למפענחי הצפנים.

 

נגיף השפעת, למשל, משנה את צורת חלבוני המעטפת שלו כמעט מדי שנה, וכך, תרכיבי חיסון שהיו יעילים בשנה אחת, נעשים כמעט חסרי תועלת כעבור שנה. כאןנכנסות לתמונה פרופ' רות ארנון וד"ר תמר בן-ידידיה מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע. המדעניות התמקדו בחלבון המעטפת של נגיף השפעת, הקרוי המגלוטינין. חלבון זה בנוי משלוש שרשרות מולקולריות השלובות זו בזו בדומה לעלי גביע של פרח. במעקב מדוקדק אחר זנים שונים של נגיפי שפעת עלה בידן לגלות שלמעשה, השינויים במולקולת החלבון המגלוטינין מתחוללים בחלקים החיצוניים של החלבון בלבד, בעוד שהחלקים הפנימיים נותרים כמעט ללא שינוי. אחד הפפטידים המצויים באיזור הפנימי של החלבון נותר שמור באבולוציה, והוא זהה בזנים רבים של נגיף השפעת. תצפית נוספת הראתה, שכאשר הנגיפים תוקפים את התאים החיים,"עלי הגביע" נפתחים, ומגלים טפח מהפפטיד ה"חבוי". במילים אחרות, מבחינה חיסונית, הפפטיד החבוי הזה עשוי להיות מעין "עקב אכילס" של הנגיף.

 

בשלב מוקדם יותר, בשיתוף עם תלמיד המחקר דאז, ד"ר רפי לוי, השתמשה פרופ' ארנון בגרסה סינתטית של הפפטיד ה"חבוי" כבתרכיב חיסון שאיפשר למערכת החיסונית להכיר ולבלום זנים רבים של נגיפי שפעת. הפפטיד הסינתטי בוטא, בשיטות של הנדסה גנטית, בשוטונים של חיידקי סלמונלה. לאחר שהופק הפפטיד, נבחנה יעילותו בחיסון עכברים.

 

התוצאה: 50% מהעכברים שחוסנו בתרכיב שהכיל את הפפטיד גילו עמידות כנגד זנים שונים של נגיפי שפעת. שימוש בתרכיב חיסון שהורכב מתערובת של הפפטיד הזה עם שני פפטידים חבויים נוספים כבר הניב עמידות של 90% מהעכברים שחוסנו. יתר על כן: שבעה חודשיםלאחר החיסון עדיין היו 50% מהעכברים עמידים להדבקה בנגיף, ולא חלו.

 

בניסוי שבו הודבקו העכברים בכמות גדולה מאוד של נגיפים, שבדרך כלל הורגת את העכברים, הצליח תרכיב החיסון המבוסס על תערובת של שלושת הפפטידים למנוע לחלוטין את מקרי המוות.

 

מעודדות מהתוצאות האלה, החלו המדעניות לבחון תגובות חיסוניות בגופם של עכברים שבגופם הושתלה מערכת חיסון אנושית. לצורך זה הוכן תרכיב חיסון חדש, שהתבסס על תערובת של ארבעה סוגים של פפטידים "חבויים", שנועדה לעורר תגובה חיסונית בבני-אדם. התוצאה: העכברים גילו עמידות כנגד זנים שונים של נגיפי שפעת, וכמות הנגיפים שנמדדה בריאותיהם הייתה קטנה בשני סדרי גודל בהשוואה לעכברים לא מחוסנים. גם חיסון זה מנע את מותם של עוברים שהודבקו בכמות גדולה של נגיפים.

 

פרופ' ארנון אומרת, שבניגוד למחקרים שנועדו לגילוי או לפיתוח של תרכיב חיסון למחלה מסוימת, המחקר הנוכחי שלה ושל ד"ר בן-ידידיה נועד לפיתוח גישה חדשה ומקורית, שאפשר יהיה להשתמש בה לפיתוח תרכיבי חיסון כנגד מחלות רבות ושונות. יישום כזה יתבסס על זיהוי מרכיב חסוי של גורם המחלה, המעורר תגובה חיסונית יעילה וחזקה דיה כדי למנוע הדבקה או התפתחות של המחלה. באחרונה הוקמה חברת הזנק הקרויה "ביונדווקס", שתתמקד בפיתוח תרכיבי חיסון על בסיס הגישה החדשה שפיתחו פרופ' ארנון וחברי קבוצת המחקר שלה.