לימים זה נשכח כאיננו
אבל כשהערב אורב
אומר לך כך בינינו
פחות אבל עוד כואב

על מה שנפצע בי, נפצע והגליד
כמעט ואינני חושב
לומדים לחיות עם זה ככה
פחות אבל עוד כואב.

 

 

מכה בבוהן, שריטה בברך, כווייה בלשון- לא משנה היכן נגרמת הפגיעה, התוצאה דומה: כאב. אבל בשביל תאי העצב המיקום שבו הם "סופגים" את הפגיעה עשוי להיות גורלי. המרחק בין האתר שבו התחוללה הפגיעה לבין גוף תא העצב - "מרכז הבקרה" של התא המקבל את המידע על הפגיעה ומחליט על תגובה הולמת - הוא אחד הגורמים הקובעים אם תאי העצב הפגועים ישתקמו או ימותו. במלים אחרות, מרכז הבקרה של תא העצב מבצע מדידה של מרחק בינו לבין אתר הפגיעה - אולם עד כה לא היה ברור כיצד הוא עושה זאת.

 

פרופ' מיכאל (מייק) פיינזילבר והחוקר הבתר-דוקטוריאלי ד"ר נעמן קם מהמחלקה לכימיה ביולוגית, ופרופ' יצחק (צחי) פלפל מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, משתמשים בשיטות ממוחשבות ובמודלים מתמטיים במטרה לגלות את המנגנון המאפשר את מדידת המרחקים. ד"ר קם: "עד היום, כל ניסיון לתאר את המנגנון היה 'ירייה באפלה', משום שאין לנו מספיק נתונים. במחקר הנוכחי בחנו כמה מנגנונים אפשריים במטרה להבין איזה מהם הוא זה שיש סבירות גבוהה יותר שהטבע בחר בו, ומשתמש בו. כך אנו מכינים תשתית למחקר ניסיוני ממוקד יותר".

 

בשלב ראשון בחנו המדענים מספר מנגנונים אפשריים, המבוססים על נתונים ידועים על אמצעי התקשורת בתוך תאי העצב. תאים אלה יכולים ליצור שלוחות שאורכן מגיע עד מטר אחד (לשם השוואה, אורכם של תאים אחרים אינו עולה על כמה עשרות מיקרונים). לכן, כדי שתא עצב שכזה יוכל להעביר מידע מקצהו האחד אל קצהו השני, עליו להשתמש בשיטות המאפשרות העברת אותות תקשורת למרחקים גדולים. הם עושים זאת באמצעות שילוב בין אותות חשמליים ומתווכים כימיים אשר מועברים באמצעות חלבונים ייחודיים, המשמשים כ"מנוע" המוביל את מולקולות האותות במהירות ידועה. המדענים מאמינים, כי "מרכז הבקרה" של תא העצב מנצל את אמצעי התחבורה האלה למטרה נוספת: לחישוב המרחק בינו לבין מקום הפגיעה העצבית.

מנגנון אחד שנבחן מבוסס על הכפילות בהעברת המידע העצבי: כאשר נגרמת פגיעה, נוצרים בעת ובעונה אחת אות חשמלי ואות כימי, ושניהם נעים למרכז תא העצב כדי לדווח על כך ל"מרכז הבקרה". אלא שמהירותם של שני האותות שונה מאוד - בערך כמו ההבדל בין מהירותו של קליע רובה לזו של משאית איטית. ההבדל הזה במהירות של שני אותות הנעים באותו מסלול, מאפשר לחשב את אורך המסלול שלאורכו עברו האותות.

 

מנגנון אחר מבוסס על האות הכימי בלבד. מכיוון שחלקיקי החומר הכימי - המעבירים את האות - נוטים להתפזר עם התקדמותם, הם יוצרים מעין ענן של חלקיקים שהולך ונעשה דליל ככל שגדל המרחק שעובר האות. כדי שהטבע יבחר במנגנון הזה, גוף התא חייב להיות רגיש מספיק כדי לזהות את הבדלי הצפיפות בין החלקיקים, להבחין בהגעת "גלים" של חלקיקים כימיים אשר עברו  מרחקים שונים, ובהתאם לכך לחשב את שׂהמרחק שנדרש לפיזור כזה של חלקיקים.

באיזה מנגנון בחר הטבע? כדי לנסות לענות על השאלה הזאת, יצרו המדענים מודל חישובי והזינו לתוכו את הנתונים הנוגעים לאתר הפגיעה העצבית ולמהירות המדויקת אשר בה נע כל אות. ההדמיה הממוחשבת שהתקבלה הראתה כי מודל "האות הכפול" - כלומר המודל המשלב את זמני ההגעה של האותות החשמליים והכימיים - אכן מספק בסיס מדויק למדי למדידת מרחק במקרים של פגיעה עצבית. לעומת זאת, המודל המבוסס על נתוני ההתפזרות של האות הכימי בלבד לא איפשר ל"מרכז הבקרה" לחשב נכונה את המרחק של הפגיעה העצבית - כך שנראה כי תאי העצב אינם משתמשים בשיטה זו. כך הסיקו המדענים, כי הן האותות החשמליים המהירים והן האותות הכימיים האיטיים נחוצים למדידת מרחקים ארוכים, וכי סביר להניח שהטבע בחר במנגנון המדידה הכפול.

 

בנוסף, המודל הכפול מספק נתונים כמותיים ואיכותיים בעת ובעונה אחת. באמצעות הדמיה של שתי פגיעות עצביות המתחוללות באותו זמן, אחת באתר קרוב יותר לגוף תא העצב והשנייה רחוקה יותר, תוך שימוש במנגנון המדידה הכפול, הצליחו המדענים להראות כי גוף תא העצב מסוגל להבחין בין שתי פגיעות שונות כל עוד המרחק ביניהן עולה על עשירית מאורכו הכולל של התא. עוד התגלה, כי קיים מיתאם בין זמן התגובה לבין המרחק. תוצאות אלה מתאימות למינים שונים של בעלי-חיים שלהם תאי עצב באורכים שונים. הממצאים התפרסמו באחרונה בכתב-העת המדעי PLoS Computational Biology.

 

על-אף שמדובר בהדמיה פשוטה של תהליכים ביולוגיים מורכבים, המודל הזה מהווה קרש קפיצה לעבר מחקר ניסיוני שיוכל לתרום נתונים מפורטים על השיטות שמאפשרות לתאי העצב לזהות אתרי פגיעה עצבית, ולחשב את המרחק בין מרכז הבקרה של התא לאיזור הפגיעה. המדענים מקווים, כי תובנות חדשות אלה יוכלו להוביל, בעתיד, לפיתוח יישומים רפואיים שונים. בין היתר, ייתכן שאפשר יהיה לשבש את חישובי המרחק שמבצעים תאי העצב כדי למנוע מוות של תאים  ולעודד תהליכי שיקום.  

הנה מתכון למגנט מרחף: קחו גוש של חומר קרמי ובו מעט נחושת מחומצנת, קררו אותו ל-169 מעלות צלסיוס מתחת לאפס, שימו את המגנט בזהירות מעל החומר, שחררו את הידיים ותיהנו. פעולה עוצרת נשימה זו משכנעת כל מי שמבקר במעבדתו של פרופ' אלי זלדוב במחלקה לפיסיקה של חומר מעובה במכון ויצמן למדע, בקסם של מוליכות-העל. אולם חשיבותה של התופעה נובעת, כמובן, לא רק מיכולתה לייצר "טריקים" כמו מגנטים מרחפים. התקנים לא מעטים מבוססים כיום על תכונת מוליכות-העל. החל ממסננים אלקטרוניים במרכזיות טלפונים סלולריים ורכבות הנעות במהירות גבוהה כשהן מרחפות מעל לפסים, וכלה במערכות MRI המשמשות למחקר ולאבחון רפואי. "למרות הידע הרב שצברנו על התכונות של מוליכי העל, עדיין קיימים פערים גדולים בהבנת הסיבות לכך שחומרים שונים הופכים, בתנאים מסוימים, למוליכי-על, או כיצד הם עושים זאת", אומר פרופ' זלדוב.

 

 

החיים מורכבים מאוסף החלטות קטנות וגדולות: לצאת לסרט, או להישאר בבית? להתחתן או לנסוע לטיול סביב העולם? ההתלבטות בין מספר אפשרויות מסתיימת בדרך כלל בהחלטה, וזו מובילה לפעולה: מפתיחת דלת ועד להצעת נישואין. אך האם זהו הסדר האמיתי של הדברים? האם אנחנו אכן מקבלים את ההחלטות, או אולי הן מוכתבות מראש על-ידי גורמים אחרים? וכיצד בדיוק מתקבלת ההחלטה? השאלות הנוגעות לקיומו של רצון חופשי מעסיקות פילוסופים זה יותר מאלפיים שנה. כיום, טכנולוגיות מתקדמות לדימות מוח ושיטות חישוביות חדשניות לניתוח ולעיבוד מידע מציעות אפשרות חסרת תקדים לגשת לתעלומה רבת השנים הזו כאל שאלה מדעית, ולתכנן ולבצע ניסויים שיענו על שאלות הנוגעות לקיומו של הרצון החופשי, לתפקיד שהוא ממלא - אם בכלל - בקבלת החלטות, ולתהליכים המוחיים העומדים בבסיס הפעולות שלנו.

 

חקר תהליכי קבלת החלטות הוא בעל היסטוריה ארוכה, אך את היסודות למחקר הניסיוני בתחום הרצון החופשי הניח בנג'מין ליבט מאוניברסיטת קליפורניה בסן-פרנסיסקו רק בתחילת שנות ה-80 של המאה ה-20. הניסויים שביצע גילו, שהפעילות המוחית אשר קשורה בתנועה (שזכתה לכינוי "פוטנציאל מוכנות") מקדימה בכחצי שנייה את תחושת קבלת ההחלטה המודעת לבצע את הפעולה. ליבט הניח, כי פעילות עצבית בלתי-רצונית ובלתי-מודעת זו היא שמחוללת את הפעולה, וייתכן שאף מעוררת את הרצון המודע לבצע אותה. מחקר שנעשה באחרונה באמצעות מערכת דימות תפקודי בתהודה מגנטית (fMRI) הצביע על האפשרות שהפעילות העצבית מקדימה את ההחלטה המודעת בזמן ארוך הרבה יותר - עד 10 שניות. כלומר, אפשר להגיד שהמוח קובע "בעצמו" את תיזמון הפעולה שעומדת להתבצע, את הסוג שלה ואת אופן הביצוע, עוד לפני שה"אני" מודע לכך. אם כך - מהו תפקידו של ה"אני" בקבלת ההחלטות? ומי הוא אותו "אני" שמקבל את ההחלטה? ובנוסף, האם אפשר להתערב בפעילות החשמלית במוח ולהשפיע על ההחלטה?

 

שאלות אלה עומדות במרכז מחקריו של ד"ר אורי מעוז, חוקר בתר-דוקטוריאלי במעבדתו של פרופ' שמעון אולמן במחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה שימושית במכון, בשיתוף פרופ' קריסטוף קוך מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech). ד"ר מעוז מקווה כי מדידות מדויקות, ברזולוציה גבוהה, של הפעילות החשמלית במוח באמצעות אלקטרודות (EEG ו- MEG), בשילוב שיטות חישוביות לעיבוד המידע המתקבל, יאפשרו לו לזהות סוגים שונים של פוטנציאל המוכנות, ולחזות באמצעותן הן את ההחלטה לבצע את התנועה, והן את הבחירה בין תנועות שונות, כמו בין הזזת יד ימין ליד שמאל. בניגוד למחקרים קודמים, שניתחו את הנתונים לאחר מעשה, מפתחים ד"ר מעוז, פרופ' אולמן ופרופ' קוך שיטה שתאפשר להם לחזות את הפעולה המתוכננת בזמן אמת, כלומר עוד לפני שהתנועה מתבצעת, ואף לפני שמתעורר הרצון המודע לפעול. ממצאי ניסויים ראשוניים, שנעשו במעבדתו של ד"ר עמוס אריאלי במחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע וכן בקליפורניה, מצביעים על האפשרות כי המשימה השאפתנית הזו אכן ניתנת לביצוע. חיזוי בזמן אמת יאפשר לשבש את הסדר ה"טבעי" של החלטה המובילה לפעולה, ובכך בעצם להקדים תוצאה לסיבה בחווייתו של הנבדק. לדוגמא, אם הרמת יד ימין תגרום למסך המחשב להיצבע בירוק, ואילו הרמת יד שמאל תגרום למסך להיצבע באדום, יוכל ד"ר מעוז לצבוע את המסך בצבע המתאים (התוצאה) כבר כשמופיע האות המוחי שמעיד על ההחלטה לפעול, אך לפני שמופיעה התחושה שהתקבלה החלטה כלשהי (הסיבה), ובוודאי לפני שהתנועה התרחשה. אפשרות אחרת היא לצבוע את המסך בצבע ההפוך (אדום לפני הרמת יד ימין, או ירוק לפני הרמת יד שמאל), ולבדוק את תחושת הנבדק. מלבד הבלבול שיגרום כך לנבדקים, מקווה ד"ר מעוז שבדרך זו יוכל לזהות את נקודת הזמן המדויקת בה מתעוררת המודעות לפעולה המתוכננת, וכן לקבוע איך ואיפה במוח מתקבלת החלטה זו, ומה הם האותות העצביים שמקדימים אותה.

 

האם ייתכן כי הפעילות החשמלית במוח שאינה מלווה בתחושת החלטה היא שמכתיבה את כל בחירותינו ופעולותינו? מה הן המשמעויות החברתיות, התרבותיות והמשפטיות של אפשרות כזו? והאם יש מקום להעדפות, להתלבטויות, ולשיקולים רציונליים - כלומר לרצון חופשי - שלתחושתנו מהווה חלק חשוב מה"אני" שלנו, בקבלת החלטות ובביצוען? ד"ר מעוז: "סביר להניח שניסויים אלה לא יכריעו את הוויכוח בשאלות אלה, שנמשך כבר אלפי שנים, אולם הם יתרמו למחקר המדעי של אחת התחושות האנושיות ביותר - זו של ההתלבטות המודעת בדרך להחלטה - וכך ייגעו בשאלת אפשרות הבחירה, הרצון החופשי ותחושת ה'אני'".

 

השלכות חברתיות, תרבותיות ומשפטיות של תגליות עכשוויות בחקר המוח הוצגו בכנס שהתקיים באחרונה במכון ון ליר בירושלים, תחת הכותרת "חברה ומדעי המוח - השפעות הדדיות וביקורת". הכנס סיכם שנה של חשיבה משותפת והחלפת רעיונות בין קבוצת חוקרים בראשותו של ד"ר אורי מעוז, שכללה שילוב בלתי-שגרתי של מדענים העוסקים בחקר המוח וחוקרים מתחום המשפטים, הסוציולוגיה, הרפואה והפילוסופיה.

 

היבטים משפטיים של התפיסות החדשות הנוגעות לאופן פעולתו של המוח הוצגו במושב שכותרתו "'המוח שלי גרם לי לעשות את זה': מדעי המוח, משפט ואתיקה". ד"ר מרק גוטוין, נוירולוג בבית החולים האוניברסיטאי הדסה עין-כרם, העלה שאלות הנוגעות לאחריות הפלילית של פושעים בעלי פגיעה מוחית, ולהטיות שיפוטיות המושפעות מהממצאים העכשוויים בתחום. ערן דיין, דוקטורנט במחלקה למתמטיקה שימושית ולמדעי המחשב ובמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע, אשר עובד בהדרכת תמר פלש, סקר הצעות שהועלו להשתמש בשיטות של דימות תיפקודי באמצעות תהודה מגנטית ובשיטות אחרות כ"מכונת אמת", בדק את אמינותן של מכונות אלה, והציע לבחון את משמעויותיהן החברתיות. ד"ר אורי מעוז סקר את האתגר שמציבות התגליות האחרונות במדעי המוח הנוגעות למושג הרצון החופשי, ובדק כיצד ישפיעו שינויים אפשריים בתפיסת הרצון החופשי על תחום האחריות המשפטית. רם ריבלין מהפקולטה למשפטים באוניברסיטה העברית טען לעומתו שסוגים מסוימים של אחריות מוסרית ופלילית דווקא שורדים את האתגר שמציבים מדעי המוח בפני מושג הרצון החופשי.

 

מה היא המשמעות של המשפט "המוח שלי גרם לי לעשות את זה"? האם אכן המוח שלי הוא סובייקט נפרד ממני? ומה מקומו של "האני" בכל זה? שאלות אלו ודומות להן נדונו בהרצאתה של ליעד מודריק, תלמידת מחקר במדעי המוח ובפילוסופיה באוניברסיטת תל אביב. אבי ברליה, דוקטורנט מקבוצתה של תמר פלש במחלקה למתמטיקה שימושית ומדעי המחשב במכון ויצמן למדע, בחן את ההצדקה להפרדה המקובלת כיום בין הנוירולוגיה לבין הפסיכיאטריה. האם קרב היום בו שני תחומים אלה יאוחדו, ומה נדרש מבחינה טכנולוגית לצורך איחוד אפשרי כזה? סקיי גרוס, חוקרת במחלקה לסוציולוגיה של האוניברסיטה העברית, אימצה נקודת מבט הפוכה - וסקרה את השפעת החברה על חקר המוח. הרצאתה, "למקם את הנפש? היבטים תרבותיים של לוקליזציה מוחית", התמקדה בשאלה כיצד מחלחלים תפיסות חברתיות ומושגים תרבותיים פופולריים למעבדותיהם של חוקרי מוח, ומשפיעים על שאלות המחקר ועל אופן הצגת הממצאים.

 

האם מדעי המוח יכולים להסביר את הנפש, ומה היא החשיבות או המשמעות של הסברים כאלה? הרצאתו של שאול דרוקמן, דוקטורנט במרכז לחישוביות עצבית באוניברסיטה העברית, "רומן שלוש התרבויות: היחסים שבין מדעי הרוח, מדעי הטבע ותחומי ה'נוירו' החדשים", דנה במספר היבטים של שאלה זו. חוקרי מוח בימינו משתמשים בשיטות דימות מתקדמות, ומנסים לתת באמצעותן תשובות מדעיות לשאלות תרבותיות, מוסריות, התנהגותיות ופילוסופיות, כמו מה הוא יופי, מה הן אהבה ואמונה, או כיצד "עובדת" הנפש. ד"ר מעוז, כמו מרבית משתתפי הכנס, סבור כי לחוקרי מוח יש מה לתרום בשאלות אלה, אולם הם אינם יכולים לספק להן פתרוןחד-משמעי, ובוודאי שאינם יכולים להחליף את המחקר ארוך השנים של שאלות אלה, הקשורות בתחומים שונים של מדעי הרוח והחברה.

 

 

 

"יהיו מזונותיך לתרופותיך ותרופותיך למזונותיך".

 

הנגיפים למדו לשרוד בכל מחיר. במשך מיליוני שנות אבולוציה הם למדו לנצל ללא רחמים את המנגנונים המולקולריים של הגוף המאכסן, מה שמאפשר להם לשגשג בתאיו וברקמותיו. כדי לסכל את פעילותם ההרסנית, למנוע זיהומים נגיפיים ולרפא אותם, חשוב לגלות ולהבין את אסטרטגיות התקיפה המתוחכמת שלהם. אסטרטגיה אחת, אשר התגלתה באחרונה במעבדתו של פרופ' יוסף שאול, ראש המחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, עשויה להוביל לפיתוח שיטה חדשה ללחימה בדלקת כרונית הנגרמת על-ידי נגיף צהבת מסוג B, הנקרא HBV. מדובר בשיטה חסכונית וקלה לביצוע: שינויים פשוטים בתזונה עשויים לעזור להתגבר על הזיהום.

 

נגיף ה-HBV הוא גורם צרות ידוע. על-פי נתוני הקרן לצהבת B בארה"ב, כשני מיליארד בני-אדם על כדור-הארץ - כלומר, כשליש מאוכלוסיית העולם - נדבקו בנגיף בשלב כלשהו של חייהם. מרביתם מצליחים להתגבר על הזיהום, אך חלקם מפתחים דלקת כרונית. כ-400 מיליון בני אדם בעולם סובלים מצהבת כרונית מסוג B, אשר גורמת לנזק מצטבר לכבד ותורמת להתפתחות סרטן כבד. מעריכים, כי כמיליון בני-אדם מתים מדי שנה מסיבוכים של זיהום הנגרם מנגיף ה-HBV.

 

פרופ' שאול חוקר את הנגיף זה 25 שנה. מחקריו חשפו מספר מנגנונים מולקולריים מרכזיים הקשורים בהידבקות בנגיף ה-HBV, ובעקבותיהם המציא חיסון חדשני ויעיל נגד צהבת מסוג B. במחקרו האחרון גילה כיצד תופס הנגיף "טרמפ" על מנגנון טבעי חיוני לחילוף חומרים בכבד. ממצאיו מראים, כי יכולתו של הנגיף לנצל מנגנון זה תלויה בתזונה. ממצאי המחקר, בו השתתפו ד"ר עמיר שלומאי, רופא פנימי במרכז הרפואי תל-אביב על שם סוראסקי, שעשה את עבודת הדוקטורט שלו במעבדתו של פרופ' שאול, ותלמיד המחקר לשעבר, ד"ר ניר פרן, פורסמו בכתב-העת המדעי "רשומות האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב" (PNAS), וצוטטו במדור "בחירת העורך" של המגזין Science.

 

פרופ' שאול: "במהלך האבולוציה חיפש כל יצור את הגומחה האקולוגית שלו על-פני כדור-הארץ, שבה הוא מסוגל להתקיים ולהתרבות. הדבר נכון גם לגבי בני-אדם: אנחנו יכולים לשרוד, לדוגמא, רק באזורים המצויים בטווח מוגבל של טמפרטורות. הקופים שורדים בג'ונגל כי הם מסוגלים לטפס על צמרות העצים, וגם הנגיפים מחפשים את הגומחה האקולוגית שלהם בג'ונגל של גוף האדם. כל סוג של נגיף מתקיים בתוך תא מסוים, ולומד לנצל את מנגנוניו לתועלתו. כאשר נגיף של צהבת מסוג B נכנס לגוף, הוא מתביית על הכבד - כנראה משום שהוא מסוגל להתחבר לקולטנים המצויים על-פני תאי הכבד. יתר על כן, כפי שגיליתי במחקרי, נגיף ה-HBV משתמש באותן מולקולות בקרה שבהן משתמש הכבד עצמו לצורך תיפקודו השוטף.

 

"כל החומרים הנספגים במעיים מגיעים בשלב ראשון לכבד, אשר מסייע בוויסות חילוף החומרים בכך שהוא אוגר עודפים של חומרים מסוימים, ומייצר את אלה החסרים. אחד התפקידים החשובים שלו הוא ייצור חד-סוכר מסוג גלוקוז, שהוא מקור האנרגיה העיקרי של כל תאי הגוף. בדרך כלל מתקבלת אספקת הגלוקוז מהמזון, אך במקרים שבהם המזון לא מספק את כל הכמות הדרושה, ואספקת הגלוקוז מתמעטת, הכבד מייצר סוכר שיספק את הצרכים האנרגטיים של התאים.

 

"במחקר שביצענו באחרונה מצאנו, שנגיף ה-HBV מנצל את התהליך הזה. התברר, שחלבון הקרוי PCG-1-אלפא - שהתגלה על-ידי מדענים באוניברסיטת הרווארד, והוא המפסק המרכזי האחראי לייצור גלוקוז בכבד - מפעיל גם את ייצורם של עותקים חדשים של הנגיף. עוד מצאנו, כי בעכברים גורם צום קצר להפעלתו של המנגנון הזה, ולשכפול נגיפים. כאשר העכברים אוכלים שוב, PCG-1-אלפא "מכובה", ורמת נגיפי ה-HBV יורדת במהירות. אם ממצאים האלה יוכחו כנכונים גם לגבי בני-אדם, פירוש הדבר הוא שכאשר אנו ניזונים ממזון איכותי, רמת הנגיף נמוכה, אך היא תעלה בהיעדר תזונה מספקת.

 

"ידוע כי זיהום נגיפי כרוני, כמו הרפס, מחריף בתקופות של מתח פיסי או נפשי, הנגרם, לדוגמא, כתוצאה ממחלה או מדיכאון המחלישים את המערכת החיסונית. מחקרנו על נגיפי ה-HBV מראה, כי קיים כנראה מסלול נוסף שבאמצעותו הנגיף יכול להתרבות ללא מעצורים: כתוצאה מתזונה ירודה של האדם ה'מארח' אותו. הדבר עשוי להסביר מדוע צהבת B נפוצה כל-כך בארצות מתפתחות באסיה ובאפריקה, שם אנשים רבים סובלים מתת-תזונה. יתר על כן, ייתכן כי הבדלים בהרגלי התזונה יכולים להסביר את השונות בהתפתחות הזיהום באנשים שונים, ובתוצאות שמתקבלות באזורים גיאוגרפיים שונים. לדוגמא, שכיחות סרטן הכבד בקרב נשאים כרוניים של HBV גדולה הרבה יותר בסין לעומת אפריקה.

 

"המחקר שלנו מראה, שאנשים הנושאים את נגיף הצהבת מסוג B צריכים להימנע מצום, אפילו לטווח קצר. חשוב ביותר שירבו באכילת פחמימות מורכבות, כמו אורז מלא, אשר גורמות להפרשה איטית והדרגתית של גלוקוז לזרם הדם - וימעיטו בפחמימות פשוטות, כמו סוכר לבן. המלצה תזונתית זו אמנם נכונה לכל אחד, אך היא חיונית לאנשים הנושאים את נגיף ה-HBV, שצריכים אולי לאכול פחמימות מורכבות גם לפני השינה.

 

"לצערנו הרב, חברות מסחריות לא גילו עד כה עניין בבחינת המלצות מסוג זה. בכל זאת אנו מקווים שתימצא דרך לבצע ניסויים קליניים כדי לאשר את ההשערה שלנו, שלפיה אנשים הנגועים בזיהום כרוני של נגיף ה-HBV יכולים להשתמש בתזונה כבתרופה מצילת חיים, ולא רק כבאמצעי תומך".

 

 

 

המערכת החיסונית מתאפיינת ביכולת תגובה חזקה ונמרצת כנגד פולשים זרים כמו חיידקים, נגיפים וגם איברים מושתלים, ובתנאים מסוימים אף כנגד סוגים של תאים סרטניים. במקביל לכך היא מפעילה אסטרטגיה שמטרתה לשמר את כושר ההתגוננות לאורך זמן - באמצעות יצירת "זיכרון חיסוני" כנגד גורמים אלה. מחקר חדש של מדעני מכון ויצמן למדע מראה, כי יחידות העילית של מערכת החיסון - תאי T הורגים - נוקטות גם הן אסטרטגיה כפולה, והן כוללות שני טיפוסים שונים של "תאים-חיילים": האחד הורג את תאי המטרה באמצעות הפרשת החלבון הקטלני פרפורין, ואילו השני מתמחה בקטילת תאי מטרה בדרך של הפעלת קולטנים הגורמים לתא המטרה "לאבד את עצמו לדעת" באמצעות הפעלת מנגנון האפופטוזיס - ללא כל הפרשת חומרים רעילים.

 

יכולתם של תאי הרג מסוג CTL - Cytotoxic T Lymphcytes) T ) להרוג תאים אחרים, עומדת בבסיסן של מספר תגובות חיסוניות חיוניות. תאים אלה יודעים לאתר ולתקוף את הפולשים המסתתרים בגופנו. בין אלה אפשר למנות תאים שנכבשו בידי נגיפים או חיידקים, ואף תאים סרטניים המתחזים לתאים נורמליים כדי לחמוק מפגיעתה של המערכת החיסונית. התקפות של תאי T הורגים על תאים זרים הן שגורמות להחלמה מהדבקה נגיפית כמו שפעת, אך גם לתופעה הלא-רצויה של דחיית שתלים. פעילות יתר שלהם עלולה לגרום לנזק ואף למחלות אוטואימוניות. במקרים אחרים, רקמות גוף הנגועות בנגיפים נפגעות חלקית מבלי שהנגיף יושמד לחלוטין, כמו בדלקת כבד נגיפית כרונית. פעילות לא מספקת של תאי T הורגים עלולה להוביל להתפתחות מחלות, ולעיתים אף לסרטן. פרופ' גדעון ברקה מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע, מחלוצי המחקר בתחום, חוקר את תאי ה-T ההורגים יותר מ-40 שנה. מחקריו סוכמו בספר Killer lymphocytes שנכתב בשותפות עם פרופ' ויליאם ר. קלארק (Clark), והתפרסם בהוצאת Springer.

 

את ההשערה הראשונה בדבר מנגנון ההרג המולקולרי של תאי T הורגים העלה פייר הנקארט מהמכון הלאומי לבריאות של ארה"ב (NIH). הנקארט גילה, כי תאי T משמידים את תאי המטרה שלהם באמצעות הפרשת חלבון קטלני בשם פרפורין (perforin), והציע שהחלבון יוצר חורים בקרום תא המטרה, ובכך גורם למותו. במחקרים של פרופ' ברקה וד"ר דליה רוזן לא נמצאו כל עדויות לכך, אולם התגלו ראיות למנגנון חלופי חדש, שאינו כרוך בהפרשת פרפורין, אלא מתנהל כמעין "קרב מגע" בין קולטנים המוצגים על קרומי תאי T ההורגים לבין אלה המתבטאים על תאי המטרה. הקישור בין מולקולה המוצגת על קרומו של תא ה-T (הקרויה FasL) לבין קולטן המוות המוצג על קרום תא המטרה (FAS) - שהתגלו על-ידי פרופ' שיגצו נגטה היפני ופרופ' פיטר קרמר הגרמני - מהווה את "לחיצת ההדק" הגורמת למותו של תא המטרה. בהמשך התברר, כי שני הצוותים המדעיים צדקו, וכי שני מנגנוני ההרג פועלים זה לצד זה. שניהם מבוססים על מנגנון זהה לזיהוי תאי המטרה, ולשני המנגנונים תוצאה אחת - מות תא המטרה. אם כך, לשם מה זקוקים תאי ה-T ההורגים לשני מנגנוני הרג שונים, ומה מקורם?

 

שאלה זו עמדה במוקד מחקרו הנוכחי של פרופ' ברקה, שהתפרסם באחרונה בכתב-העת של האגודה הבריטית לאימונולוגיה (Immunology), ובו השתתפו תלמידי המחקר אביחי מירז ושאול הררי, ד"ר אורית גל גרבר, וכן ד"ר דוד חסין מהמרכז הרפואי תל-אביב על-שם סוראסקי, ששהה במעבדתו של ברקה במסגרת שנת שבתון. חברי הצוות השתמשו במודל המאפשר מעקב אחר פעילות תאי ה-T ההורגים במהלך דחיית שתל של גידול סרטני. תגובת הדחייה מובילה למותם של התאים המושתלים, ובזירת האירוע נותרים תאי T הורגים. ממצאי המחקר מראים, כי שני מנגנוני ההרג מופעלים בעוצמות שונות לאורך התגובה החיסונית, משלימים זה את זה, ומשרתים מטרות שונות: מייד עם החשיפה לתאים מושתלים מתחיל לפעול מנגנון ההרג באמצעות פרפורין, שהוא מהיר ותוקפני יותר. רוב תאי ה-T ההורגים שנמצאו בזירת הקרב השתמשו במנגנון זה, וכמותם הגיעה לשיא בזמן דחיית השתל - כשבוע לאחר החדרתו. בד בבד עם המתת תאי הגידול מתו גם רבים מתאי ה-T ההורגים - תופעה מוכרת, שמטרתה למנוע פעילות-יתר הרסנית של המערכת החיסונית. בהמשך נמצאו בזירת הקרב תאי T הורגים חסרי פרפורין, המשתמשים במנגנון FasL. תאים אלה משמרים את פעילותם ההרסנית לאורך זמן וניתנים לגילוי גם חודש ויותר לאחר הדחייה, והם ממלאים תפקיד בבקרת תגובת החיסון.

 

פרופ' ברקה: "העבודה סוגרת מעגל, ומוכיחה את הבסיס התאי הדו-מנגנוני לתהליכי ההרג השונים שהתגלו. קיומם של מנגנונים חלופיים ומשלימים הוא תופעה אופיינית למערכת החיסונית, שהיא מערכת דינמית העוברת תהליכי התבגרות, שינוי ושימור (זיכרון) כדי להתאים את עצמה לצורכי הגוף: להיפטר במהירות האפשרית מתאים מודבקים בנגיפים או מגורמים זרים, ואחר כך ליצור מצב מתמשך של פעילות חיסונית משמרת. בהיבט רחב יותר, שני הסוגים של תאי ה-T ההורגים, אשר משתמשים בשתי אסטרטגיות תקיפה שונות, מאפשרים כיסוי טווח רחב של אתגרים והתמודדות עם נגיפים, עם חיידקים, ואף עם גידולים סרטניים שפיתחו שיטות התחמקות מאחד ממנגנוני ההרג". ממצאי המחקר עשויים לשפר את יכולתם של רופאים להעריך את סיכויי ההיקלטות של איברים מושתלים לאחר ביצוע ההשתלה, שכן החיזוי המקובל כיום - המבוסס בעיקר על נוכחותם של תאים מייצרי פרפורין בביופסיה הנלקחת מן האיבר המושתל - אינו מדויק דיו. פרופ' ברקה סבור, כי בדיקה שתכלול גם את זיהוי התאים המשתמשים במנגנון FasL תהווה מדד משלים להערכת עוצמת התגובה החיסונית המופעלת נגד האיבר המושתל, ותסייע בקביעת נחיצותן של תרופות מדכאות דחייה.