חיידקים טובים שמחסלים את החיידקים הרעים

טכנולוגיה חדשה של אוניברסיטת תל אביב תאפשר להחדיר לגוף חיידקים "טובים" לצורך תקיפה באמצעות הזרקת רעלנים וחיסולם של החיידקים ה"רעים". החוקרים סבורים שפריצת הדרך, המותאמת לסוגים שונים של חיידקים עשויה להוות תחליף ביולוגי לאנטיביוטיקה שיעילותה הולכת ופוחתת בשנים האחרונות.

המחקר נערך על ידי ד"ר דור סלומון, ד"ר ביסוונאת' ז'אנה וקינגה קפל מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה קלינית בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, ופורסם בכתב העת EMBO REPORTS.

קרן פרימור כהן, מנכ"לית רמות: "רמות – חברת המסחור של אוניברסיטת תל אביב, הגישה בקשת פטנט המגנה על הטכנולוגיה ויישומה, וחברות רבות בתחום כבר הביעו עניין במערכת מתוחכמת זו שפותחה ע"י ד"ר דור סלומון, ד"ר ביסוונאת' ז'אנה וקינגה קפל".

ארגון הבריאות העולמי הגדיר לאחרונה את העמידות של חיידקים לאנטיביוטיקה כאחת הסכנות המשמעותיות ביותר לבריאות הציבור ולאבטחת מזון. לטענת החוקרים, היות וחיידקים נלחמים אחד בשני על משאבים ומזון מקדמת דנא, הם פיתחו מנגנונים מגוונים ומתוחכמים לנטרל את מתחריהם. הבנה של המנגנונים המתווכים את מלחמות החיידקים הללו תאפשר את ניצולם והסבתם לכלים חדשים שישמשו לטיפול במחלות הנגרמות על ידי חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה.

במסגרת המחקר, החוקרים "שאלו" מערכת להזרקת רעלנים, הנקראת מערכת הפרשה מטיפוס 6, מחיידק הגורם למחלה והחדירו אותה לחיידק "ידידותי", Vibrio natriegens, שאינו מזיק לבני אדם או לחיות אך יכול לשרוד ולהתרבות תחת תנאים מגוונים. מערכת ההזרקה הזו דומה לחץ מורעל הנורה מהחיידק לעבר חיידקים שכנים.

הרעלנים שנישאים על גבי החץ מתווכים את הרג החיידקים המתחרים. בעזרת זיהוי חלבון בקרה מרכזי, החוקרים הצליחו לייצר "מתג הפעלה" למערכת ולגרום לכך שהיא "תידלק" רק בתגובה לחישת תנאי סביבה רצויים. בנוסף, החוקרים הראו שניתן לשלוט בסוג ובכמות הרעלנים שמוטענים על גבי החץ הנורה, וכך לשנות את טווח ההרג של המערכת.

"המערכת שבנינו מאפשרת לנו להנדס חיידקים "טובים" שיוכלו לזהות חיידקים גורמי מחלה, לתקוף אותם באמצעות רעלנים ולנטרלם. אנו יודעים לשנות ולשלוט בכל רכיב במערכת, וכך ליצור חיידק שמנטרל זנים שונים של חיידקים. זוהי למעשה הוכחת היתכנות המראה שבידינו הידע והיכולת ליצור חיידקים שינצלו את מערכת ההרג הזו וישמשו כטיפולים אנטיביוטיים. חיידקים שכאלה יוכלו להחליף את האנטיביוטיקות הקלאסיות בהן אנו משתמשים היום," מסביר ד"ר סלומון.

לדבריו של ד"ר סלומון, אב-הטיפוס יוצר על ידי החוקרים בחיידק שנמצא באופן טבעי במים מלוחים. על כן, הוא יעיל במיוחד בניטרול חיידקים הגורמים למחלות בדגים ובבעלי חיים ימיים אחרים המשמשים למאכל. "המערכת בצורתה הנוכחית מותאמת במיוחד למניעה וטיפול בזיהומים חיידקיים המשפיעים על ייצור מזון מבעלי חיים ימיים".

"דגים ומאכלי ים אחרים מהווים מקור מזון מרכזי באזורים רבים בעולם, ותפוקתם נפגעת קשות כתוצאה ממחלות הנגרמות על ידי חיידקים. מכיוון שאיננו רוצים לשפוך אנטיביוטיקה לבריכות הגידול, פתרון ביולוגי כמו זה שפיתחנו יכול להוות אלטרנטיבה יעילה. עם זאת, ניתן להתאים את המערכת שפיתחנו גם לטיפול כנגד חיידקים מחוללי מחלה בבני אדם, בחיות משק, בצמחים, ובסביבה," מסכם ד"ר סלומון.