תקשורת בין תאים בעולם המלריה
|
|
|
|
במעבדה [צילום: מכון ויצמן למדע]
|
|
|
|
|
|
המלריה מועברת באמצעות יתושה מעוברת שדרך העקיצה מזריקה לגוף את פרזיט המלריה. הפרזיטים נודדים לכבד, 'דוגרים' שם כשבועיים ולאחר מכן אלפי פרזיטים יוצאים לתוך זרם הדם ותוקפים את תאי הדם האדומים. זה השלב שבו מתחילים להופיע התסמינים של המחלה. אין חיסון למלריה, רק תרופות שעלותן גבוהה | |
|
|
|
מה הייתה התגלית המחקרית הראשונה שלך בחקר המלריה?
רגב רוצקי: "התחלתי לשאול חוקרים במעבדה ולבדוק מהם הכלים המתאימים למחקר. אמרו לי שישנם כל מיני זני מלריה שבודדו אותם עם עמידות לתרופות שונות. המשמעות של עמידות לתרופות, היא שאם את לוקחת את הזן המסוים של המלריה בצלחת, מוסיפה לו את התרופה, הוא לא מת וממשיך לחיות. בסופו של דבר, הצלחנו להוכיח שזני המלריה יכולים להעביר ביניהם מטענים. פרזיט מלריה, בזמן שהוא גדל בתאי דם אדומים, שולח חבילות החוצה, ובחבילות האלו יש מידע של דנ"א. כלומר, למעשה הם מחליפים ביניהם דנ"א.
"עם התגלית הזאת סיימתי את הפוסט דוקטורט, כשלמעשה כוננו את תחום המחקר של תקשורת בין תאים בעולם המלריה. במהלך 2015 חזרתי ארצה למכון ויצמן והקמתי פה את המעבדה לחקר פרזיט המלריה המתמקדת בתקשורת בין תאים. במכון ויצמן אין הרבה מעבדות שמתעסקות בפתוגנים או במחלות זיהומיות במדינות עולם שלישי, ובכל זאת החלטתי להגיע לפה, בזכות המעבדות שמתעסקות בהרבה דברים אחרים, כדי שיהיה אפשר לשלב תחומים ולהביא זאת לתחום המחקר של המלריה".
כיצד את משלבת בין תחומי מחקר לטובת קידום חקר המלריה?
נטע רגב רוצקי: "יש לי מגוון של מיזמים הכוללים שיתופי פעולה בתוך מכון ויצמן בין המעבדה שלי ובין חוקרים המתעסקים בתחומים שונים לגמרי, וזה מבחינתי מנוע להצלחת המחקר של המלריה. היינו צריכים להקים פה במכון מעבדה שהיא שונה מאוד משאר המעבדות. הקמנו בתי גידול לפרזיט המלריה המסוכן. אנחנו מגדלים במעבדה את הזן המסוים מאפריקה שהורג ומאכילים אותו בדם אנושי שאני מקבלת בשקיות מבית חולים. המטרה שלנו היא להבין את הביולוגיה הבסיסית, כיצד הפרזיט הזה מתקשר עם הסביבה שלו, איך הוא עושה את המניפולציות על הסביבה שלו, איך הפרזיטים מתקשרים ביניהם ומתאמים ביניהם פעולות.
"המלריה מועברת באמצעות יתושה מעוברת שדרך העקיצה מזריקה לגוף את פרזיט המלריה. הפרזיטים נודדים לכבד, 'דוגרים' שם כשבועיים ולאחר מכן אלפי פרזיטים יוצאים לתוך זרם הדם ותוקפים את תאי הדם האדומים. זה השלב שבו מתחילים להופיע התסמינים של המחלה. אין חיסון למלריה, רק תרופות שעלותן גבוהה. מפתחים תמידית תרופות חדשות למלריה, כי הפרזיט מפתח בכל פעם מחדש עמידות לתרופות הקיימות".
|
תרגיל ההונאה של טפיל המלריה
|
|
|
|
מחופשים לפתוגנים (פורים תשע"ט-2019)
|
|
|
|
|
|
אנו רואים יותר מעבדות לחקר מלריה בעולם, שמתעסקות בתחום של תקשורת בין תאים, ממש כמו המעבדה שלנו. הגילויים שלנו בחקר המלריה משמשים היום בסיס עבור המעבדות האלו למחקרי המשך בתחום. אני מקבלת לא מעט פניות להיות שופטת במאמרים ובבקשות למענקי מחקר בתחום וכן מגיעות למכון ויצמן קבוצות מחקר מארצות אנדמיות, שיש בהן שיעור גבוהה של חולי מלריה, כגון הודו, גאנה וברזיל | |
|
|
|
מדוע הונאה? מסבירה רוצקי רגב, כי פרזיט המלריה עושה למעשה מעין פעולת הסחה כדי להעביר מסרים כוזבים. הוא מיירט את המטענים או החבילות אפילו למערכת החיסון, שם תאי מערכת החיסון מקבלים מסר 'אל תתקפו אותנו'. למעשה הפרזיטים מגייסים את תאי החיסון לסייע להם בזמן שהם ממשיכים לגדול מרחוק בתוך תאי הדם האדומים.
כיצד אתם מתגברים על המניפולציה של טפיל המלריה?
רגב רוצקי: "אנו יודעים כיום לבודד במעבדה כמויות גדולות של החבילות האלה שהפרזיט מעביר, וגם לשאול מה עוד יש בתוכן - אילו חלבונים, איזה דנ"א. זאת כדי לנסות להבין מה התפקיד שלהם ומה המסרים שהפרזיט שולח. האחד, למשל זה לתאי מערכת החיסון. במיזם אחר עליו אנו עובדים ממש כעת, אנו רואים שהפרזיט מצליח לחולל שינויים לא רק בתאים של מערכת החיסון, אלא מצליח ליירט את החבילות גם לתאי הדם האדומים, לפני שהוא תוקף אותם. לפני שהוא נכנס לתאי הדם האדומים, הוא בעצם מכין אותם, כדי שיהיה לו קל יותר להיכנס פנימה והחבילות האלו מכינות לו את השטח. זאת עבודת מחקר בשלבי סיום וטרם פרסמנו אותה.
"אנחנו עובדים על המחקר הזה בשיתוף פעולה עם הפרופסור מיכל שרון מהמחלקה שלי, חוקרת המגיעה מתחום של חלבונים ומערכות תאיות שיודעות לפרק חלבונים. שרון שאלה, האם הקומפלקס הזה של פירוק חלבונים נמצא בתוך החבילות המועברות והחלטנו לבדוק זאת ביחד. ראינו באמת שטפיל המלריה שולח את הקומפלקס הענק הזה בתוך החבילות, אותה 'מכונה' שתפקידה לפרק חלבונים, כאשר למעשה היא מפרקת את החלבונים על תאי הדם האדומים, לפני שטפיל המלריה נכנס אליהם.
"נעזרנו בשיטות מחקר שמיכל שרון פתחה, שאינן קשורות לחקר המלריה, ושילבנו את כישורי המעבדה שלי עם כישורי המעבדה שלה. כך ביקשנו לוודא שאותה מכונה לפירוק חלבונים נמצאת בתוך החבילות שמעביר פרזיט המלריה, כדי להקל על עצמו את הכניסה לתאי הדם האדומים. אנחנו חוקרים את כל מנגנוני התקשורת האלה שמתבצעים באמצעות חבילות וגם מנגנוני תקשורת באמצעות דרכים אחרות, למשל, שליחת מולקולות של תקשורת זה עם זה או זה מול זה, על-ידי פרזיט המלריה לפני שהוא מתמיין".
האם בעקבות תגליותייך באשר לפרזיט המלריה, את רואה שינוי בהתייחסות לחקר המלריה בעולם המדעי?
רגב רוצקי: "אני רואה בהחלט שינוי בגישה. אנו רואים יותר מעבדות לחקר מלריה בעולם, שמתעסקות בתחום של תקשורת בין תאים, ממש כמו המעבדה שלנו. הגילויים שלנו בחקר המלריה משמשים היום בסיס עבור המעבדות האלו למחקרי המשך בתחום. אני מקבלת לא מעט פניות להיות שופטת במאמרים ובבקשות למענקי מחקר בתחום וכן מגיעות למכון ויצמן קבוצות מחקר מארצות אנדמיות, שיש בהן שיעור גבוהה של חולי מלריה, כגון הודו, גאנה וברזיל. החוקרים יושבים אצלי במעבדה ולומדים איך להפיק את החבילות שמעביר פרזיט המלריה מדם של אנשים חולים, כמו גם את כל שלבי המחקר. הם חוזרים למדינות שלהם ומיישמים את מה שהם למדו פה במכון עם אנשים חולים. אנחנו נמצאים בקשר גם עם חוקרי מלריה ממדינות שאינן אנדמיות כמו שבדיה, אנגליה וקנדה".
אפשר לומר שהפכת למנטורית של חקר המלריה בקהילת המחקר בארץ ובעולם?
רגב רוצקי: "אני מוזמנת להרצות כמרצה פותחת בלא מעט כנסים בנושא של חקר התקשורת הבין תאית במלריה, אבל לא רק במלריה, גם במחלות אחרות. קיבלתי גם פרס של קרן וולף בשנת 2019, על הישגי המדעיים במכון ויצמן. ארגנתי במכון ויצמן לא מעט כנסים בתחום של תקשורת בין תאית באמצעות חבילות ובתחום של פרזיטולוגיה, ואנחנו בהחלט מנסים לקדם ולמנף את התחום בארץ וגם בעולם. בזכות המומחיות של המעבדה בהפקת חבילות מדם של חולים, אני מקבלת המוני פניות מרופאים מכל התחומים מרחבי העולם על בסיס שבועי, שהפקת החבילות הללו רלוונטית מאוד לתאים שעליהם הם עובדים".
|
שכיזטוזומה ומלריה - מחקרים צולבים
|
|
|
|
עם צוות המעבדה [צילום: מכון ויצמן למדע]
|
|
|
|
|
|
פרזיט התולעת נכנס לעור, משם לכלי הדם של המעי וחי שם. לעיתים כלל לא יודעים על הימצאותה שם, התולעת יכולה לחיות ולגדול שם שנים ובאופן תמוה מערכת החיסון לא מגיבה לה. כלומר, מערכת החיסון 'מתבלבלת' ולא תוקפת אותה. הבעיה מתעוררת כאשר נכנסים למעי זכר ונקבה של פרזיט התולעת ומטילים שם ביצים. שאלנו, האם ייתכן שהתולעת הזאת מוציאה חבילות ש'מבלבלות' את מערכת החיסון של האדם המודבק ולכן מערכת החיסון אינה נלחמת בפרזיט התולעת | |
|
|
|
מעבדת המחקר של רגב רוצקי מקיימת שיתוף פעולה הדוק עם הפרופסור אלי שוורץ והד"ר דרור אבני מבית חולים תל השומר. שיתוף הפעולה הזה החל ממפגש שלה בכנס בארה"ב עם שוורץ, הרופא הפרזיטולוג של כל המטיילים הישראלים ה'נגועים' ששבים מטיול בחו"ל, אז הייתה עדיין בתקופת הפוסט דוקטורט. הם שילבו מחקרים והחליטו שעם שובה ארצה מהפוסט דוקטורט יחקרו את הקשר בין נושא התקשורת הבין תאית באמצעות חבילות, לבין השכיזטוזומה, תחום המחקר שלו.
ספרי על שיתוף הפעולה המחקרי הזה.
רגב רוצקי: "שכיזטוזומה הוא פרזיט של תולעת שחיה במים באזורים מסוימים במדינות עולם שלישי וגורמת למחלת הבילהרציה. פרזיט התולעת נכנס לעור, משם לכלי הדם של המעי וחי שם. לעיתים כלל לא יודעים על הימצאותה שם, התולעת יכולה לחיות ולגדול שם שנים ובאופן תמוה מערכת החיסון לא מגיבה לה. כלומר, מערכת החיסון 'מתבלבלת' ולא תוקפת אותה. הבעיה מתעוררת כאשר נכנסים למעי זכר ונקבה של פרזיט התולעת ומטילים שם ביצים. שאלנו, האם ייתכן שהתולעת הזאת מוציאה חבילות ש'מבלבלות' את מערכת החיסון של האדם המודבק ולכן מערכת החיסון אינה נלחמת בפרזיט התולעת. במאמר שפרסמנו במהלך ינואר 2020 ב-EMBO Reports, בשיתוף פעולה עם חוקרת של מערכת החיסון הד"ר אורלי אבני מצפת, הראינו שזה אכן מה שקורה. כלומר, פרזיט התולעת משתמש באותו כלי תקשורת של חבילות כדי 'לבלבל' את מערכת החיסון".
מה שיטת האבחון שפיתחתם בעקבות הממצא הזה?
רגב רוצקי: "פיתחנו שיטה אבחונית, שתאפשר לאבחן מטיילים חוזרים. צוות המחקר של הפרופסור שוורץ למד אצלנו את השיטות להפקת החבילות מהדם וכיצד לבדוק מה יש בתוכן. מצאנו מולקולת רנ"א שהתולעת שולחת בתוך החבילות ועליה אנו מסתכלים בכל פעם, כדי לבדוק האם היא נמצאת בדם של החולה. המחקר הזה סייע להם רבות בכל הקשור לאבחון. במסגרת שיתוף הפעולה המחקרי הזה, אנו מנסים להבין דברים נוספים בביולוגיה הבסיסית של תולעת השכיזטוזומה. לאילו עוד תאים היא שולחת את החבילות, מה בדיוק עושה התולעת כשהיא נכנסת לתאים ועוד".
הנושא של תקשורת בין תאית באמצעות חבילות נחשב 'חם' בעולם המחקר, בעיקר בתחום של הסרטן, מסבירה רגב רוצקי, שהרי זה עוד מנגנון שיכול להסביר איך סרטן עובר מהמוח אל הריאות. בחקר הסרטן רואים את האקטיביזם התקשורתי, את מספר הכתבות הגדול בתקשורת, זה גם תחום שיש בו מספר גדול משמעותית של חוקרים ממספר החוקרים של המלריה, היא מדגישה.
|
|
ביקור בטנזניה שבאפריקה (קיץ 2019)
|
|
|
|
|
|
|
ישנן 'קופסות שחורות' בביולוגיה של המלריה שאנחנו עדיין לא מבינים והייתי רוצה להיכנס אליהן. אנחנו עדיין לא שם. אני מאמינה מאוד במחקר בסיסי שממנו תגיע התרופה, ולכן אני רוצה שיוקם בארץ מרכז לפרזיטולוגיה למחקר מחלות מוזנחות של מדינות עולם שלישי | |
|
|
|
כיצד את מקדמת בפועל את חקר הפרזיטולוגיה?
רגב רוצקי: "מאחר שהמחלות הזיהומיות בכלל והמחלות הפרזיטיות בפרט עדיין קיימות בהיקף עצום ברחבי העולם כיום, אנו חייבים להשקיע יותר במענקי מחקר לחקר הפרזיטולוגיה ולעודד סטודנטים להתמחות בפרזיטולוגיה בפוסט דוקטורט. אני מעודדת את הסטודנטים שלי במעבדה להמשיך בכיוון הזה, לחזור ארצה מהפוסט דוקטורט ולפתוח פה במעבדות, כי תחום המחקר הזה יחסית מוזנח, אלו מחלות שמוזנחות מבחינה מחקרית.
"אנחנו עובדים קשה מאוד בגיוס מענקי מחקר. לפני כשנתיים זכיתי במענק מחקר יוקרתי של המועצה האירופית למחקר (ERC) לחקר התקשורת של טפילי המלריה. מתן מענק המחקר מוכיח כי הם מכירים בחשיבות המחקר, ובכך שכל תגלית מחקרית היא מהותית וחשובה לאנושות. מענק המחקר הזה הוא למספר שנים, ובאמצעותו אני ממנת את מירב המחקר במעבדה שלי".
מה 'האני מאמין' שלך כמדענית חוקרת מובילה בתחומה?
רגב רוצקי: "אני מאמינה בלשתף ולהראות על-מנת להתקדם. אפשר לומר שפיתחנו תחום מחקר והמעבדה שלנו מהווה מודל בינלאומי. יש לי במעבדה סטודנטית מקוסטה ריקה, שסיימה דוקטורט באוניברסיטה העברית, קיבלה כבר משרה בקוסטה ריקה והיא הגיעה אלי לשנת התמחות כדי ללמוד את התחום. יש לנו רבים פה מסוגה, שמגיעים למעבדה פה לתקופה, כדי ללמוד את התחום ולהמשיך עם זה הלאה ואני במירב המקרים מברכת על כך ומאשרת להם את השהות פה ללמידה. אני מאמינה בעבודה תוך שיתוף פעולה ולא מתוך אדנות על השיטה בבחינת 'זאת שיטה שלי ואני פיתחתי'. יש המון תחרות במחקר כידוע, אבל מבחינתי גם אם יש 'מחטף (סקופ) מחקרי' שמבוסס על מה שאנו חוקרים, זאת עוד הוכחה לכך שהמחקר שלנו הוא חשוב באופן כללי. ככל שיהיו יותר חוקרים שיעשו את מה שאנו עושים פה, זה יעצים את החשיבות של המחקר".
מה החלום האקדמי שלך כמומחית לפרזיטולוגיה?
רגב רוצקי: "יש לנו מיזמים ברמת סיכון גבוהה שאנו משקיעים בהם משאבים רבים, כגון מנגנוני תקשורת שאינם קשורים לחבילות, כך שאם תהיה להם הצלחה, גם ההד התקשורתי יהיה בהתאם. אם נצליח לפרוץ מנגנוני תקשורת נוספים, זה יהיה מבחינתי חותם מחקרי אדיר בשנים הבאות. ישנן 'קופסאות שחורות' בביולוגיה של המלריה שאנחנו עדיין לא מבינים והייתי רוצה להיכנס אליהן. אנחנו עדיין לא שם. אני מאמינה מאוד במחקר בסיסי שממנו תגיע התרופה, ולכן אני רוצה שיוקם בארץ מרכז לפרזיטולוגיה למחקר מחלות מוזנחות של מדינות עולם שלישי.
"הקמת המרכז היא כרגע בגדר רעיון. בינתיים אני מעודדת סטודנטים שיעסקו בתחום, זה המוטו שלי. אני ממש מרגישה כמו מיסיונרית, כי כיום אין עדיין בנק של חוקרים בתחום הזה של מחקר מחלות מוזנחות. בשנה שעברה עשינו פה בתמיכה ובמימון של מכון ויצמן, כנס ענק עם חוקרי פרזיטולוגיה מכל העולם, כנס שנחל הצלחה גדולה ויצר שינוע טוב לתחום".
כיצד היית מסכמת?
רגב רוצקי: "הייתי רוצה שהתחום הזה של חקר הפרזיטולוגיה ילך ויגדל בארץ, אומנם בארץ אין לנו מלריה, אבל במרחק של 5-4 שעות טיסה יש אלפי ילדים שמתים מהמחלה הזאת כמעט מדי יום. זה חשוב גם בשל העובדה שמדינת ישראל רואה עצמה כמדינה הומנית שמסייעת למדינות העולם השלישי וזה אמור להיות חלק מסדר-היום שלה. המדע הישראלי הוא מקורי, שונה ויצירתי וחלק מזה נעוץ בתרבות המחקר הישראלי, השיח הבין-אישי התמידי בין החוקרים, שלא נשארים מבודדים במעבדות כל אחד עם המחקרים שלו. פה במכון ויצמן השיחה מתחילה בקפה ומגיעה למדע ופתאום את מגלה אפשרויות מחקריות שלא היית יכולה לבצע לבד, ללא שיתופי הפעולה האלו".
|
|