מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה וטבע
רוח
רפואה ומדעי החיים
מוזיאון הטבע

מחקר

12.01.2023
רובוט, אתה מריח את זה?

לראשונה בעולם המדע רובוט הצליח "להריח" באמצעות חיישן ביולוגי

  • הנדסה וטכנולוגיה
  • רפואה ומדעי החיים

אחרי שפיתחו את הרובוט הראשון ששומע באמצעות אוזן ביולוגית, החוקרות והחוקרים של אוניברסיטת תל אביב העניקו לרובוט חוש נוסף: חוש הריח. פריצת הדרך המדעית מאפשרת לרובוט להריח באמצעות חיישן ביולוגי, לזהות האם נמצא בסביבתו ריח ולשלוח בתגובה אותות חשמליים שאותם הוא יודע לקרוא. החוקרים חיברו בהצלחה חיישן ביולוגי למערכת אלקטרונית ובעזרתה, תוך שילוב של אלגוריתם למידת מכונה, הצליחו להפריד ריחות ברגישות הגבוהה פי 10,000 ממכשירים אלקטרוניים קיימים. התקווה היא שבעתיד יוכל רובוט שמצויד בחושים אלו לשמור על חיי אדם ולזהות סכנות רבות, החל מחומרי נפץ וסמים, דרך זיהוי מחלות וכלה באסונות טבע. "השמיים הם הגבול", אומרים החוקרים.

 

הרובוט הראשון בעל האף הביולוגי. רק באוניברסיטת תל אביב.

 

"אנו עוברים במגנומטר שעולה מיליוני דולרים ויודע להגיד אם אנו נושאים עלינו מתכות. אבל כשרוצים לבדוק אם נוסע מבריח סמים - מביאים כלב שירחרח אותו"

 

לשלוח את הטכנולוגיה ללמוד מהאבולוציה

פריצת הדרך הביולוגית והטכנולוגית נעשתה בהובלת הדוקטורנטית נטע שביל מבית הספר סגול למדעי המוח, ד"ר בן מעוז מהפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן ובית הספר סגול למדעי המוח, פרופ' יוסי יובל ופרופ' אמיר אילי מבית הספר לזואולוגיה ובית הספר סגול למדעי המוח. תוצאות המחקר התפרסמו בכתב העת היוקרתי Biosensor and Bioelectronics.

 

ד"ר מעוז ופרופ' אילי מסבירים: "ישנן טכנולוגיות שלא יכולות להתחרות במיליוני שנות אבולוציה. תחום אחד שבו אנו מפגרים במיוחד אחרי עולם החי הוא תחום חישת ריחות. דוגמה לכך אפשר למצוא בנמלי התעופה. כשאנו טסים לחו"ל, אנו עוברים במגנומטר שעולה מיליוני דולרים ויודע להגיד אם אנו נושאים עלינו מתכות. אבל כשרוצים לבדוק אם נוסע מבריח סמים - מביאים כלב שירחרח אותו. בתוך עולם החי, חרקים מצטיינים בקליטת ובעיבוד אותות חושיים . יתוש, למשל, יודע לזהות הפרש של 0.01% ברמת הפחמן הדו-חמצני באוויר. כיום אנחנו רחוקים מלייצר חיישנים שיתקרבו ביכולות שלהם לחושים של חרקים".

 

החוקרים מציינים שככלל, איברי החישה שלנו ושל כל שאר בעלי החיים, כמו העין, האוזן והאף, משתמשים בקולטנים שמזהים ומפרידים בין אותות שונים. בשלב השני, איבר החישה מתרגם את הממצאים לאותות חשמליים שהמוח מפענח כמידע. האתגר בביו-סנסורים הוא בחיבור איבר חישה כמו האף למערכת אלקטרונית שתדע לפענח את האותות החשמליים שמתקבלים מהקולטנים.

 

 

הדוקטורנטית נטע שביל וד"ר בן מעוז

 

רגיש לריח פי 10,000

"חיברנו את החיישן הביולוגי ואפשרנו לו להריח ריחות שונים תוך כדי שאנחנו מודדים את הפעילות החשמלית שמעורר כל ריח וריח", מסביר פרופ׳ יובל. "המערכת אפשרה לנו לקבל זיהוי של כל ריח כבר ברמת איבר החישה הראשוני של החרק. בשלב השני השתמשנו בלמידת מכונה כדי ליצור 'ספרייה' של ריחות. במחקר הצלחנו לאפיין 8 ריחות, כגון גרניום, לימון ומרציפן, באופן שיכולנו לדעת מתי מוצג ריח לימון ומתי מרציפן. למעשה, אחרי שהניסוי נגמר המשכנו וזיהינו ריחות נוספים, שונים ומשונים, כמו למשל מיני ויסקי סקוטי שונים. השוואה למכשירי מדידה סטנדרטים הראתה שהרגישות של החיישן הביולוגי במערכת שלנו גבוהה פי כ-10,000 ממכשירים שנמצאים היום בשימוש".

 

"הטבע מתקדם מאיתנו בהרבה, לכן כדאי להשתמש בו. ניתן להשתמש בעיקרון שהצגנו וליישם אותו על חושים אחרים כמו ריח, ראייה ומישוש. לדוגמה, לבעלי חיים מסוימים יש יכולות מדהימות לזיהוי של חומרי נפץ וסמים, וייצור של רובוט עם מחוש ביולוגי יוכל לעזור לנו לשמור על חיי אדם ולזהות עבריינים באופן שלא ניתן כיום. יש בעלי חיים שיודעים לזהות מחלות ואחרים שיודעים לחוש רעידות אדמה. השמיים הם הגבול", מסכם ד"ר מעוז.

 

בעתיד, החוקרים מתכננים לשלב ברובוט גם יכולות ניווט שיאפשרו לו לאתר את המקור של הריח ולאחר מכן גם את סוגו.

 

האם בקרוב יוכל לצאת לפנסיה? כלב עבודה מחפש חומרים מסוכנים בשדה התעופה

מחקר

12.01.2023
למה "תיקיית הזבל" ב-DNA שלנו לא נמחקת גם אחרי מיליוני שנות אבולוציה?

מודל חדש מציע הסבר למגוון העצום בגדלים של דנא בטבע

  • רפואה ומדעי החיים

מודל חדש שפותח באוניברסיטת תל אביב, מציע פתרון אפשרי לשאלה המדעית מדוע רצפים ניטרליים, המכונים לעתים "דנ"א זבל", אינם מסולקים מהגנום של יצורים חיים בטבע וממשיכים להתקיים בתוכו גם מיליוני שנים לאחר מכן. לטענת החוקרים, ההסבר לכך הוא שהדנ"א זבל משיק פעמים רבות לדנ"א בעל תפקיד. באזורי ההשקה, אירועי מחיקה פוגעים באזורים בעלי התפקיד ולכן האבולוציה דוחה אותם. המודל תורם להבנה של המגוון העצום בגדלי הגנום הנצפים בטבע.

 

לא עושים DELETE

התופעה שהמודל החדש מתאר מכונה על ידי צוות החוקרים 'ברירה המושרית מגבולות'. המודל פותח בהובלת הדוקטורנט גיל לוונטל במעבדתו של פרופ' טל פופקו מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ובשיתוף פעולה עם פרופ' איתי מירוז, גם הוא מהפקולטה למדעי החיים. המחקר פורסם בכתב העת "Open Biology".

 

החוקרים מסבירים כי לאורך האבולוציה, גודל הגנום ביצורים חיים בטבע משתנה. לדוגמה, למיני סלמנדרות מסוימות יש גנום הגדול פי עשרה מגנום האדם. "קצב המחיקות וההכנסות הקצרות, המכונות בקיצור 'אינדלים', נמדד בדרך כלל על ידי בחינה של פסאודו-גנים. אלו גנים שאיבדו את התפקיד שלהם, ובהם יש מוטציות תדירות, לרבות מחיקות והכנסות של מקטעי דנ"א. במחקרים קודמים שאפיינו את האינדלים, נמצא שקצב המחיקות גדול מקצב ההכנסות במגוון יצורים בהם חיידקים, חרקים, ואף יונקים דוגמת בני אדם. השאלה שניסינו לענות עליה היא כיצד הגנומים לא נמחקים כשההסתברות לאירועי מחיקת דנ"א גדולה באופן משמעותי מאירועי הוספת דנ"א", מסביר פרופ' פופקו.

 

כיצד הגנומים לא נמחקים כשההסתברות לאירועי מחיקת דנ"א גדולה באופן משמעותי מאירועי הוספת דנ"א?

 

"הדנ"א זבל" מתחבא באזורים פונקציונליים שבהם קיים חשש שמחיקתו תפגע בדנ"א המקורי "

 

הדוקטורנט לוונטל מספר: "אנחנו סיפקנו זווית אחרת לדינמיקת האבולוציה ברמת הדנ"א. כאמור, כאשר מודדים את קצב האינדלים יהיו יותר מחיקות, אך המדידות מתבצעות בפסאודו גנים, שהם רצפים ארוכים למדי. לטענתנו, כאשר נסתכל על מקטע ניטרלי קטן יותר, מחיקות בסבירות גבוהה עלולות למחוק גם מקטעים פונקציונליים סמוכים אשר חיוניים לתפקוד היצור החי, ולכן הן יידחו. אנחנו מכנים תופעה זו כ'ברירה המושרית מגבולות'".

 

"אם כן, כאשר המקטע קצר, תתקיים הטיה הפוכה, כך שיהיו יותר הכנסות ממחיקות, ולכן בדרך כלל המקטע הניטרלי לא יימחק. במחקרנו עשינו סימולציה לדינמיקה של אינדלים, תוך כדי שלקחנו בחשבון את ההשפעה של גבולות של 'הברירה המושרית מגבולות', והשווינו את התוצאות להתפלגות אורכי מקטעי דנ"א באמצע גן המקודד לחלבון, אשר אינם מקודדים בעצמם לחלבון בבני אדם (אינטרונים). התקבלה התאמה טובה בין תוצאות הסימולציות להתפלגות האורכים שנצפית בטבע, וכך הצלחנו להסביר תופעות מעניינות בהתפלגות אורכי האינטרונים, כמו השונות הגדולה באורכי האינטרונים, וכן את צורת ההתפלגות המורכבת שאינה נראית כמו עקומת פעמון סטנדרטית", מסכם לוונטל.

ליצן רפואי ולקוחה מרוצה (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)

מחקר

10.01.2023
לוקחים את הצחוק ברצינות

לליצנים הרפואיים יש תרומה משמעותית להשגת מטרות טיפוליות רפואיות

  • רפואה ומדעי החיים

הם מסתובבים עם אפים אדומים, בגדים צבעוניים וחיוך תמידי במחלקות הכי קשות בבתי החולים ומפזרים סביבם צחוק ואופטימיות. אלו הם הליצנים הרפואיים, נשות ואנשי מקצוע מאומנים, שמטרתם לשנות את סביבת בית החולים באמצעות הומור. מחקר ראשון מסוגו של אוניברסיטת תל אביב בדק את סוד הקסם של הליצנים הרפואיים, וזיהה שהם משתמשים במסגרת תפקידם בלא פחות מ-40 מיומנויות שונות, כדי לסייע למטופלים, להורים ולצוות הטיפולי להשגת המטרות הטיפוליות, בהן התחברות אל הרגש ויצירת קשר אישי עם המטופל, השמעת קולו של המטופל על תסכוליו וקשייו בפני הצוות הרפואי, הגברת המוטיבציה לדבקות בטיפול הרפואי, הסחת דעת מכאב ויצירת אווירת תחרות ומשחק.

 

לדברי החוקרים, אחד מהממצאים המרכזיים שעלו במחקר הוא שלמעשה הליצנים, באמצעות מיומנויות התקשורת השונות, מאפשרים למטופל לנוע לעבר המשימה הטיפולית. הם עובדים בשיתוף פעולה עם מטפלים אחרים, ויודעים להתערב ולסייע כשנוצר ויכוח או משבר ולסייע להתגבר עליו ולקדם את הטיפול. 

 

עובדים בשיתוף פעולה עם מטפלים אחרים כדי לקדם את הטיפול (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)

 

הרבה יותר מסתם מופע בידור

המחקר נערך בהובלתה של פרופ' אורית קרניאלי-מילר עם ד"ר ליאור רוזנטל, מהחוג לחינוך רפואי בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר, ובשיתוף אורנה דיבון-אופיר, ד"ר דורון שגיא, פרופ' אמתי זיו וליאת פסח-גלבאום, מהמרכז הארצי לסימולציה רפואית. המחקר פורסם בQualitative Health Research , כתב עת מוביל בתחום הבריאות.

 

צוות החוקרים מסביר כי כבר לפני שנים רבות נערכו מחקרים שהתמקדו בהשפעתם החיובית של הליצניות והליצנים הרפואיים והחלו לזהות את כישוריהם השונים במצבים ספציפיים, אולם עד כה לא נעשו מחקרים שדייקו ומיפו את המיומנויות שבהן הם משתמשים, ואת המטרות הטיפוליות שלהם. בנוסף, הייתה חסרה הבנה רחבה כיצד ליצנים יכולים לסייע לילדים, למתבגרים ולהוריהם במצבים מאתגרים של מצוקה וקושי עקב ההתמודדות עם ההליכים והטיפולים הכואבים, שמובילים לעיתים לחוסר רצון לשתף פעולה עם ההמלצות הטיפוליות של הצוותים הרפואיים.

 

במסגרת המחקר החדש, צוות החוקרים התמקד בזיהוי שיטתי, איכותני ומעמיק של כישוריהם של הליצנים הרפואיים, באמצעות התבוננות וניתוח של פעולותיהם במפגשים מאתגרים עם מתבגרים, הורים, וצוות רפואי. הצוות ניתח עשרות סימולציות מוקלטות בווידאו של ליצנים רפואיים במצבים שונים וכן ערך ראיונות עומק עם ליצנים רפואיים ותיקים.

 

הליצנים שנבדקו במחקר הוכשרו וגויסו על ידי עמותת "רופאי חלום", שהיא עמותה ללא כוונת רווח המפעילה ליצנים רפואיים טיפוליים כחלק מהמערך הפרא-רפואי בבתי החולים בישראל, ומכשירה אותם לעבוד בתוך הצוותים הרב-מקצועיים. המחקר נערך בשיתוף המרכז הישראלי לסימולציה רפואית (MSR), שיצר סדנה מבוססת סימולציה המתמקדת בפיתוח כישוריהם של ליצנים רפואיים מנוסים ביחד עם חוקרות מהחוג לחינוך רפואי. 

 

הליצנים הרפואיים תורמים להשגת מטרות טיפוליות רפואיות (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)

 

להתמקם בעמדה הנחותה ביותר כדי להעצים את המטופל.ת

מניתוח הממצאים החוקרים זיהו 40 מיומנויות שונות של הליצנים הרפואיים להשגת ארבע מטרות טיפוליות:

  1. בניית קשר וחיבור מידי לצרכי ולרצונות המטופלים
  2. התמודדות עם רגשות וקשיים
  3. הגברת המוטיבציה לדבקות בתוכנית הטיפולית והעלאת תחושת השליטה
  4. דאגה ועידוד מטופלים

 

"למעשה, מכניסתם לחדר הליצנים בוחרים לחבור למטופל, לחזק אותו ולתת לו כוח ומעמד בתוך המערכת הרפואית", מסבירה פרופ' קרניאלי. "הם עושים זאת באמצעות התחברות ראשונית לקולו של המטופל ואפילו לחוסר רצונו ליישם את ההמלצה הטיפולית. זהו חיבור רגשי שבהמשך מוביל את המטופל לשנות את עמדתו ולשתף פעולה עם הצוות הרפואי".

 

נותנים לחולים כוח  ומעמד בתוך המערכת הרפואית (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)

 

לדבריה של פרופ' קרניאלי, המערכת הרפואית היררכית ולמטופלות ולמטופלים לא קל לתפקד בתוכה. לכן, אחת המיומנויות של ליצנים רפואיים היא להתמקם בעמדה הנחותה ביותר במסגרת הרפואית. כך הם מעצימים את המטופלים, מאפשרים להם כוח ושליטה, כולל הבחירה אם לאפשר לליצן להיכנס לחדר ואפילו להכתיב את אופי תפקידו מולם. כל אלו מאפשרים את הגברת תחושת השליטה ומעודד את המטופל בהתמודדותו המאתגרת.

 

בהקשר זה, מדגישים החוקרים כי הליצניות והליצנים ערים לקושי הרגשי הנלווה לשהות בבית החולים ולהתמודדות עם מחלה. כדי להתמודד עמו הם לעיתים מספקים הסחת הדעת מהקושי על ידי שימוש באביזרים, הומור ודמיון. הם מאפשרים הוצאת תסכולים כלפיהם, כאלו שקשה להפנות לצוות הרפואי או להורים. במצבים אחרים הם משתמשים במגע מנחם, בנגינה מרגיעה, בהקשבה אמפתית או באמירה מחזקת. היכולת לבטא רגשות ולקבל לגיטימציה חשובה ומועצמת על ידי הליצנים.

 

פרופ' אורית קרניאלי

 

לאמץ את המיומנויות גם בתחומי טיפול אחרים

"מיפוי הכישורים והמטרות של הליצנים הרפואיים בתפקידם, משפר את ההבנה של תפקידם ופעולותיהם ועשוי לסייע לאנשי מקצוע אחרים בתחום הבריאות להכיר בשיטות העבודה שלהם וביתרונות בשילובם בטיפול. יתר על כן, אנשי מקצוע אחרים בתחום הבריאות עשויים ליישם בעצמם חלק מהמיומנויות שזוהו כאשר הם מתמודדים עם האתגרים הללו", מוסיפה פרופ' קרניאלי-מילר.

 

"המחקר הזה חשוב כיוון שהוא מאפשר לליצנים עצמם לבנות תוכנית הכשרה, ולהתפתח ביישום מיומנויות מגוונות להשגת המטרות הטיפוליות השונות שיתאימו למטופלים שונים. בנוסף, הוא גם תורם בסיוע לאנשי מקצוע בתחום הבריאות לעבוד בשיתוף פעולה עם הליצנים הרפואיים. אם אנשי מקצוע בתחום הבריאות יידעו איך ומתי לשתף פעולה עם הליצנים הרפואיים, הם יוכלו לעזור למטופלים להתגבר על אתגרים, ובו זמנית הם עשויים להיות סובלניים יותר ל'הפרעה' של הליצנים בסדר הטיפולי בבית החולים. זה יספק לליצנים את הזמן והמרחב להתחבר למטופלים, ולעזור ולעודד מטופלים להפוך למשתתפים פעילים יותר בתוכנית הטיפול שלהם", היא מסכמת.

מחקר

03.01.2023
סף הכאב: אנשים עם אוטיזם חווים כאב בעוצמה גבוהה יותר

המחקר החדש סותר את הדעה הרווחת כי אנשים עם אוטיזם לכאורה "אדישים לכאב"

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש בחן את תפיסת הכאב של אנשים עם אוטיזם ומצא כי הם חווים כאב בעוצמה גבוהה יותר מכלל האוכלוסייה, ומסתגלים פחות לתחושת הכאב. ממצא זה מנוגד לדעה הרווחת שאנשים עם אוטיזם לכאורה 'אדישים לכאב', והחוקרות משערות כי הממצא קשור לאחד המאפיינים המובהקים של אוטיזם: הפרעת ויסות חושי. החוקרות מביעות תקווה כי ממצאי המחקר יובילו להתייחסות מתאימה יותר מצד צוותים רפואיים, מטפלים, והורים כלפי אנשים עם אוטיזם, שלא תמיד מבטאים את חוויית הכאב בדרכים מקובלות.

 

המחקר מומן ע"י הקרן הלאומית למדע, והובל על ידי ארבע חוקרות: ד"ר תמי בר-שליטא מהפקולטה לרפואה של אוניברסיטת תל אביב שיזמה את המחקר, בשיתוף עם ד"ר ילנה גרנובסקי מהטכניון ומהמרכז הרפואי רמב"ם ופרופ' אירית וייסמן-פוגל ופרופ' עינת גל מאוניברסיטת חיפה. מחקר זה היווה מסגרת לעבודות הדוקטורט של הדוקטורנטיות צאלה הופמן ומרי קלינגל-לוי, ושלושה מאמרים שהתבססו עליו פורסמו או התקבלו לפרסום עד כה. המחקר הנוכחי פורסם בכתב העת היוקרתי PAIN.

 

ד"ר בר-שליטא מסבירה: "כ-10% מהאוכלוסייה הכללית סובלים מהפרעת ויסות חושי, שמשמעה רגישות חושית ברמה הפוגעת בתפקוד היומיומי. אנשים אלה מתקשים, לדוגמה, להתעלם או להסתגל לזמזום ולהבהוב של אורות ניאון, לרחש המזגן או המאוורר, או לפופקורן של מי שיושב לידם בקולנוע. במחקרים קודמים במעבדה מצאנו שלאנשים אלו כואב יותר לעומת אנשים ללא הפרעת ויסות חושי. מאחר שידוע שהפרעת ויסות חושי נפוצה ביותר בקרב אנשים עם אוטיזם - כ-90-70% סובלים ממנה, היא מהווה קריטריון לאבחון אוטיזם, ואף קשורה לחומרת האוטיזם - רצינו לבחון את תפיסת הכאב באוטיזם. במילים אחרות שאלנו: האם גם לאנשים עם אוטיזם כואב יותר כמו לכלל הסובלים מהפרעת ויסות חושי? נושא זה כמעט ולא נחקר לפני שיצאנו לדרך."

 

פגיעה עצמית אינה מעידה על אדישות לכאב

לדברי החוקרות, במשך שנים רבות רווחה הדעה כי 'לאנשים עם אוטיזם כואב פחות' או שהם 'אדישים לכאב'. למעשה, 'אדישות לכאב' הינה אחד המאפיינים בהגדרה העדכנית של אוטיזם. ההוכחה לכך, לכאורה, הייתה שהם נוהגים להכאיב לעצמם ע"י פגיעה עצמית. "ההנחה הזאת אינה בהכרח נכונה," אומרת ד"ר בר-שליטא, "אנחנו יודעים שפגיעה עצמית עלולה לנבוע דווקא מניסיון לדכא כאב, וייתכן שהם מכאיבים לעצמם על מנת להפעיל, באופן לא מודע, מנגנון גופני של 'כאב מדכא כאב'."

 

מחקר זה הוא מחקר כאב מעבדתי שאושר על ידי ועדת האתיקה של המוסדות האקדמיים. המחקר כלל 52 מבוגרים עם אוטיזם בתפקוד גבוה, בעלי אינטליגנציה תקינה - המדגם הגדול ביותר בעולם עד היום במחקרים על כאב בקרב אנשים עם אוטיזם. המחקר עשה שימוש במבחנים פסיכופיזיים להערכת כאב, המקובלים בתחום חקר הכאב. שיטות אלה בוחנות את הקשר בין גירוי לתגובה, כאשר החוקר, באמצעות מחשב, שולט במשך הגירוי ובעוצמתו והנבדק מתבקש לדרג את עצמת הכאב שהוא חש בסקלה של 0 עד 100. הממצאים הוכיחו חד-משמעית שלאנשים עם אוטיזם כואב יותר. יתרה מזאת, המנגנון לדיכוי הכאב פחות יעיל אצלם.

 

החוקרות מסבירות: "ערכנו מגוון מדידות, שמטרתן בין היתר לבחון אם רגישות היתר נובעת מעירור-יתר של מערכת העצבים, או דווקא מדיכוי של מנגנונים שאמורים לאפשר הסתגלות ולהפחית את התגובה לגירוי עם הזמן. מצאנו שבמקרה של אנשים עם אוטיזם מדובר בשילוב של השניים: הגברה של סיגנל הכאב לצד מנגנון דיכוי כאב פחות יעיל".

 

"המחקר שלנו בחן באופן מקיף ומעמיק את רמת הכאב שחווים אנשים עם אוטיזם. הדעה הרווחת הייתה שהם כביכול 'אדישים לכאב', וצוותים רפואיים ואחרים אף התייחסו אליהם בהתאם. תוצאות המחקר מעידות כי במרבית המקרים, הרגישות לכאב של אנשים עם אוטיזם דווקא גבוהה יותר מזו של מרבית האוכלוסייה, ובמקביל הם אינם מצליחים לדכא גירוי מכאיב באופן יעיל. אנחנו מקוות שהממצאים שלנו ישרתו את אנשי המקצוע והרופאים המטפלים באוכלוסייה זו, ויתרמו לקידום טיפול מותאם אישית," מסכמת ד"ר בר-שליטא.

 

במאמרים נוספים שיתפרסמו בקרוב בחנו החוקרות את הפעילות המוחית של אנשים עם אוטיזם בעת גירויי כאב, ובדקו תת-קבוצות בתוך אוכלוסייה זו בכל הנוגע לתפיסת הכאב.

מחקר

01.01.2023
חיסון הבוסטר נגד נגיף הקורונה בטוח ואין עדויות לתופעות לוואי חריגות

כך עולה מניטור המדדים הפיזיולוגיים של כ-5,000 ישראליות וישראלים באמצעות שעונים חכמים

  • רפואה ומדעי החיים

במחקר ראשון מסוגו בעולם, חוקרים באוניברסיטת תל אביב ציידו כ-5,000 אזרחיות ואזרחים ישראלים בשעונים חכמים וניטרו את המדדים הפיזיולוגיים שלהם לאורך שנתיים. מבין המנוטרים, 2,038 קיבלו את מנת הדחף (הבוסטר) של החיסון נגד נגיף הקורונה, מה שאפשר לחוקרים להשוות את המדדים האובייקטיביים שלהם לפני ואחרי החיסון ולאשש את בטיחות החיסון. המסקנה חד משמעית: החיסון בטוח ואינו גורם לתופעות לוואי.

 

בחזרה לשגרה תוך 6 ימים

המחקר התבצע במסגרת עבודת הדוקטורט של מר מתן יחזקאל, בהנחייתו של פרופ' דן ימין, ראש המעבדה להתמודדות עם מגיפות, ובניהול משותף עם פרופ' ארז שמואלי ראש המעבדה לנתוני עתק בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן. כמו כן, המחקר התבצע בשיתוף ד"ר טל פטלון מנהלת מכון המחקר והחדשנות של מכבי (KSM), וד"ר סיון גזית סגנית המכון, וכן ד"ר עמיחי פיינסקי וגב' מירב מופז מאוניברסיטת תל אביב. תוצאות המחקר התפרסמו בכתב העת היוקרתי Lancet Respiratory Medicine.

 

"רצינו לבחון את בטיחות חיסוני הדחף (בוסטר), נגד נגיף הקורונה. בימים אלה אנו מנהלים מחקר קליני רחב היקף למשך שנתיים, שבמסגרתו ציידנו 4,698 ישראלים בשעונים חכמים. השעון החכם מנטר שורה של מדדים, בהם קצב לב, שונות בפעילות הלב, איכות השינה, מספר הצעדים היומי ועוד. בנוסף, המשתתפות והמשתתפים מתבקשים למלא שאלונים יומיים על מצב בריאותם באפליקציה ייעודית שפיתחנו. לבסוף, ניתחנו נתונים אנונימיים על אירועים חריגים אפשריים מהתיקים הרפואיים של רבע מיליון מבוטחים אקראיים של מכבי שירותי בריאות", מסביר פרופ' ימין.

 

מאחר והתיק הרפואי מציין את התאריך של קבלת חיסון הבוסטר, הדבר אפשר לחוקרים להשוות את מצבם של המתחסנים למצב הבסיס שלהם , החל מ-42 יום לפני קבלת החיסון ועד 42 יום לאחר קבלת החיסון, הן בשאלונים, הן בשעונים והן ברישומים של קופת החולים מכבי.

 

"ראינו שינויים מובהקים ומשמעותיים, כמו עלייה ברורה בקצב פעימות הלב בהשוואה לדופק שנמדד לפני כן", אומר פרופ' ימין, "אחר כך ראינו חזרה למצב הבסיסי של המחוסן: רמות הדופק שלפני החיסון חזרו לעצמן לאחר 6 ימים. מכאן, שהמחקר שלנו מאשש את בטיחות החיסונים. המחקר גם אפשר לנו להשוות בין המדדים הסובייקטיביים, האובייקטיביים והאבחון הרפואי של אותו משתתף שקיבל את הבוסטר הראשון וכעבור כמה חודשים את הבוסטר השני, וגילינו שאין כל הבדל בתגובה הפיזיולוגית המתועדת על ידי השעונים החכמים או זו המדווחת על ידי המשתתף באפליקציה".

 

כשהטכנולוגיה החכמה רגישה יותר מהאדם

הממצא שהכי הפתיע את החוקרים היה שהשעונים היו יותר רגישים מהאנשים. "נבדקים רבים דיווחו על עייפות, כאב ראש וכדומה,  וכעבור ימים ספורים דיווחו שהם שוב מרגישים טוב. כלומר, הם חזרו לנורמה. לעומת זאת, בשעונים שלהם עדיין ראינו שינויים מובהקים בקצב הלב שנמשכו עוד כמה ימים. בנוסף, היו גם מחוסנים שלא דיווחו על תופעות לוואי בכלל, בזמן שהם בהחלט חוו שינויים פיזיולוגיים. במילים אחרות, אנחנו למדים שהשעונים החכמים רגישים יותר לשינויים בתחושה הכללית מאשר הנבדקים עצמם", אומר פרופ' ימין.

 

בספרות הרפואית נרשמו 25 תופעות לוואי חריגות שיוחסו לחיסון הקורונה, ותשומת לב מיוחדת הוענקה למקרים נדירים של דלקת שריר הלב (מיוקרדיטיס), וקרום הלב (פריקרדיטיס). פרופ' ימין ועמיתיו בדקו את שכיחותם של מקרים חריגים אלה בקרב רבע מיליון חברי מכבי ולא מצאו כל עלייה באירועים חמורים למיניהם.

 

"התיק הרפואי מספר לנו על אירועים חריגים שאובחנו על ידי הרופאים וכן על אשפוזים שעשויים להיות קשורים לחיסונים, בדגש על אירועים לבבים", אומר פרופ' ימין ומסכם: "עשינו אנליזה מקיפה לכל אותן 25 תופעות לוואי חריגות, ולא ראינו עלייה בשכיחותם בקרב מתחסנות ומתחסני הבוסטר. אנחנו מצאנו שהחיסון בטוח לשימוש, גם חיישני השעון החכם 'חשו' בכך, המחוסנים עצמם דיווח איששו את חיישני השעון ולבסוף גם הרופאים אבחנו שהחיסון בטוח. לתוצאות המחקר יש השלכות מרחיקות לכת לגבי בדיקה אובייקטיבית של בטיחות חיסונים בעתיד".

מחקר

29.12.2022
בלי רוח ועם צלצולים: הרחפן שירחיק עטלפים מטורבינות רוח

המתקן החדשני נועד למנוע קטילת עטלפים על ידי טורבינות רוח, ולאפשר הפעלה יעילה ורציפה שלהן לטובת ייצור אנרגיה מתחדשת

  • הנדסה וטכנולוגיה
  • רפואה ומדעי החיים

 

העולם מתקדם לשימוש באנרגיות מתחדשות, וזה נהדר, אבל לבעלי החיים קצת יותר קשה להתרגל לנוכחות של מערכות שמנצלות את האנרגיות שמציע הטבע. טורבינות הרוח, למשל, קוטלות בעלי כנף רבים, בהם עטלפים, שגומאים מדי לילה קילומטרים רבים בטיסה בגובה שבו פועלים להבי המתקנים. בחלק מהטורבינות בישראל מותקן מנגנון שעוצר את פעילותן כשהוא מזהה התקרבות של בעל חיים, אולם זהו פתרון חלקי בלבד, שגם מאט את פעילות ייצור האנרגיה. חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ומאוניברסיטת חיפה בחנו את יעילותו של מכשיר ייעודי המותקן על רחפן, שנועד להרחיק עטלפים מטורבינות הרוח שקוטלות אותם בהמוניהם, ולאפשר לטורבינות לפעול באופן יעיל ורציף. המתקן, שמשדר שילוב של אותות על-קוליים ואורות, מרתיע עטלפים וגורם להם לעוף בגובה רב יותר, מחוץ לאזור הסכנה.

 

לגרום לעטפלים לעוף גבוה יותר

את המחקר הובילו הדוקטורנט יובל ורבר מהחוג לביולוגיה אבולוציונית וסביבתית באוניברסיטת חיפה, ושני המנחים שלו: פרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ופרופ' ניר ספיר מאוניברסיטת חיפה. המאמר פורסם בכתב העת Remote Sensing in Ecology and Conservation.

 

"טורבינות רוח נחשבות לטכנולוגיה מבטיחה בתחום האנרגיה המתחדשת, אך הפעלתן כרוכה במגוון אתגרים ביולוגיים. בין היתר, הן קוטלות מספרים גדולים של בעלי חיים מעופפים שנתקלים ברוטורים של הטורבינה, בהם מיליוני עטלפים, שנקטלים בדרך זו מדי שנה ברחבי העולם. כיום, המענה היחיד לקטל העטלפים הוא הפסקת פעילות הטורבינה בזמנים שבהם צפויה פעילות רבה שלהם, אך הפסקות כאלה פוגעות ביעילות הטורבינה ומצמצמות את כמות האנרגיה שניתן להפיק ממנה. במחקר זה בדקנו פתרון אפשרי חדש: מכשיר המותקן על רחפן, שמשדר שילוב של אותות ויזואליים ועל-קוליים המיועד ספציפית לעטלפים. יתרונו של הרחפן בכך שהוא נמצא בתנועה: כשהאותות נייחים וקבועים בעלי החיים נוטים להתרגל ולהתעלם מהם", מסביר פרופ' יובל.

 

גומאים מאות קילומטרים בלילה, ועפים בדיוק  בגובה להבי טורבינות הרוח. עטפלים

 

"המחקר, שמהווה חלק מעבודת הדוקטורט שלי, נערך באזור עמק החולה, מקום שיש בו פעילות רבה של עטלפים", מסביר יובל ורבר ומרחיב: "הפעלנו את הרחפן בגובה של 100 מ', שהוא הגובה הממוצע של מרכז טורבינות הרוח, ובתנועה לאורך מסלול של כ-100 מ', הלוך וחזור. כדי לעקוב אחר פעילות העטלפים נעזרנו במכ"ם הממוקם על הקרקע, שמאפשר מעקב בגובה של 100 מ' ומעלה, והוספנו מכשיר מסוג לידאר - מכ"ם מבוסס לייזר שמשמש על פי רוב כמכשיר התרעה בכלי רכב, לצורך מעקב בגובה נמוך יותר".

 

"במקביל ביצענו הקלטות אקוסטיות של העטלפים במעופם, באמצעות מקלטים שמוקמו בשלושה גבהים שונים: מטר אחד, 150 מ' ו-300 מ'. כדי להעלות את המקלטים לגובה נעזרנו בצפלינים. חשוב לציין שהמחקר שלנו היה הראשון בעולם שיישם את הטכנולוגיות הללו - מכ"ם, לידאר, וצפלינים - כדי לעקוב אחר עטלפים".

 

תיאור פעילות הניסוי

 

פיתרון סביבתי יעיל ומציל חיים

בעזרת מגוון אמצעי המעקב השוו החוקרים בין פעילותם הרגילה של העטלפים לבין פעילותם בנוכחות הרחפן הנושא מכשיר הרחקה. הממצאים היו חד-משמעיים: המכשיר אכן מרחיק עטלפים. בנוכחותו פחתה פעילות העטלפים מתחת לרחפן בכ-40%, ובמרחק של עד כ-500 מטר ממנו. לעומת זאת, התגברה הפעילות מעל לגובה של 100 מ', ובעיקר בגובה רב של עד 800 מ'.

 

"נראה שהמכשיר יעיל בהרחקת עטלפים מסביבתו הקרובה. העטלפים חשים את האותות הוויזואליים והעל-קוליים שהוא משדר ובוחרים לעוף מעליו, כפי שקיווינו. אנחנו משערים שאם המכשיר יופעל בקרבת טורבינה הוא יגרום לעטלפים להגביה עוף ולהתעופף מעל הטורבינה, מחוץ לטווח הסכנה. מדובר בפתרון יעיל וישים שעלותו סבירה, עם תועלת רבה לכל הצדדים: מצד אחד מניעת קטילתם של עטלפים, ומצד שני אפשרות להפעיל את הטורבינה ולהפיק אנרגיה ירוקה באופן בטוח, רציף ויעיל. בכוונתנו לבצע ניסוי המשך באתר של טורבינות רוח, על מנת לבחון את יעילות המתקן בתנאי אמת", מסכם פרופ' יובל.

 

מספקות אנרגיה מתחדשת. טורבינות רוח ברמת הגולן

מחקר

15.12.2022
מחקר גנטי חשף: כך פועלת "האנטנה" של השמרים

הגילוי החדש יכול לשפוך אור על המנגנונים הבסיסיים המבקרים את מטבוליזם של סוכר ביצורים נוספים, בהם בני אדם

  • רפואה ומדעי החיים

שמרים הם יצורים חד תאיים ממשפחת הפטריות. יש מאות מינים שונים של שמרים, אך המוכר ביותר הוא S. cerevisiae, השמר שמשמש את האדם בעיקר באפייה ובייצור אתנול עבור משקאות חריפים, לצרכים רפואיים ולמחקר. מכיוון שהשמר הוא יצור פשוט אך מכיל גרעין, הוא משמש מודל טוב למחקר בסיסי והבנה של תאי בני אדם. השמרים מפיקים את האנרגיה שלהם על ידי פירוק סוכר המצוי בסביבתם, ומתרבים על ידי הנצה או ברבייה מינית.

 

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב גילה לראשונה את מגנון פעולתו של החלבון שמשמש כמעין "אנטנה" שחשה ברעב אצל תאי שמרים ואת אופן הפעלתה. לטענת החוקרים "האנטנה" מזהה את רמת החומציות בתא שמרי ומאותתת לתא על כמות הסוכר בו. החשיבות של המחקר היא בכך שתא השמרים מדמה תא של בני אדם, והחוקרים מעריכים כי בעזרת הממצאים החדשים ניתן יהיה להבין מנגנונים מורכבים יותר בגוף האדם.

 

המחקר נערך בהובלת החוקר ד"ר קובי סימפסון-לביא במעבדתו של פרופ' מרטין קופייק מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן, הפקולטה למדעי החיים. המחקר פורסם בכתב העת "iScience".

 

משחקי הרעב של השמרים

לטענת החוקרים, עד כה המדע טרם פענח את המנגנון הפנימי שגורם לשמר לבטא רעב. היתרון של פתרון התעלומה הוא היכולת להבין מכך את מנגנוני המטבוליזם המורכבים בבני האדם. מודל השמר יכול לרמוז לנו על מסלולים מטבוליים שטרם נחשפו בבני האדם ולעזור לנו למגר מחלות כגון סכרת, השמנה וכו'.

 

פרופ' קופייק מסביר: "שמרים הם מודל מחקר מאוד רלוונטי, מצד אחד הם מאוד קלים לעבודה ניסויית, ומצד שני מכילים גרעין ואברונים רבים שמזכירים לנו את גוף האדם. במחקר הזה גילינו שחלבון בשמר הנקרא Snf1, עובר בקרה על ידי מעין "אנטנה" שמסוגלת למדוד את רמת החומציות בתא.

 

"המנגנון שגילינו פועל בצורה כזו: אם יש בתא גלוקוז (האוכל של שמר), אז המשאבה שנמצאת על דופן התא משנה את רמת החומציות בתא. בשלב הבא, האנטנה שב-Snf1 קולטת את הפעולה הזאת ו'מסמנת' לתא שאפשר לאכול. כשנגמר הגלוקוז, המשאבה מפסיקה את פעילותה והאנטנה קולטת את זה. החלבון Snf1 משנה את הצורה, נכנס לגרעין התא ומאותת לו לאכול אוכל אחר, למשל אתנול". הגילוי החדש יכול לשפוך אור על המנגנונים הבסיסיים המבקרים את מטבוליזם של סוכר ביצורים נוספים, בהם בני אדם.

 

פרופ' קופייק מוסיף: "במדע בסיסי אנו מנסים לגלות איך תאים עובדים. הבנה של התהליכים הבסיסיים של התא נותנת לנו כלים כדי לחקור תהליכים מורכבים, כגון התפתחות של סכרת או סרטן, ויכולה להביא לפיתוח של תרופות שיעזרו לאנושות."

התארכות גופה של נקבת הארבה בזמן הטלת ביצים בקרקע

מחקר

04.12.2022
כוחות העל של נקבת הארבה

הגמישות של מערכת העצבים המרכזית שלה מאפשרת לה להימתח בעת הטלת ביציה באדמה עד פי 2 או פי 3 מאורכה המקורי, ואז לשוב במהירות לאורכה הרגיל ללא נזק

  • הנדסה וטכנולוגיה
  • רפואה ומדעי החיים

כל אימא תעשה הכל כדי לדעת שהצאצאים שלה נמצאים במקום בטוח. מסתבר שנקבת הארבה יכולה לקחת את זה צעד אחד קדימה: מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מצא כי מערכת העצבים המרכזית של נקבת הארבה היא בעלת תכונות אלסטיות, שמאפשרות לה להימתח בעת הטלת ביציה באדמה עד פי 2 או פי 3 מאורכה המקורי, מבלי שייגרם לה נזק בלתי הפיך. החוקרים: "איננו מכירים יכולת דומה כמעט אצל אף יצור חי בטבע. מערכת העצבים של האדם למשל, יכולה להימתח עד 30% מבלי להיקרע או להינזק לצמיתות". לדבריהם, בעתיד עשויים הממצאים לתרום לפיתוחים חדשים בתחום הרפואה הרגנרטיבית, כבסיס לשיקום עצבים, ולפיתוח רקמות סינתטיות.

 

מגלה גמישות

המחקר נערך על ידי צוות חוקרים של אוניברסיטת תל אביב בהובלת ד"ר בת-אל פנחסיק מבית הספר להנדסה מכנית בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן, ופרופ' אמיר אילי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס וייז. כמו כן, השתתפו במחקר ד"ר ראקש דאס מבית הספר להנדסת מכונות, ד"ר משה גרשון מבית הספר לזואולוגיה, ופרופ' ערן פרלסון ואמג'ד איברהים מהמחלקה לפיזיולוגיה ופרמקולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר.

 

"כשנקבת הארבה מבקשת להטיל את ביציה, היא חופרת בור באדמה שיעניק להן הגנה ותנאים אופטימליים לבקיעה. לצורך זה היא מצוידת באיבר חפירה ייעודי, שמורכב משני זוגות כפות חפירה, שממוקמים בקצה הבטן, משני צדדיו של צינור ההטלה. תוך כדי חפירה, הנקבה מאריכה את גופה, עד שחיישנים הממוקמים לאורכו מאותתים שהגיעה לנקודה מתאימה להטלה. כך, נקבה בוגרת, שאורך גופה כ-4-5 ס"מ, עשויה למתוח אותו לצורך ההטלה עד לאורך של 10-15 ס"מ, ואז לשוב במהירות לאורכה הרגיל, ולהתארך שוב בהטלה הבאה", מסבירה ד"ר פנחסיק.

 

"יכולת העל של נקבל הארבה היא כמעט בגדר 'מדע בדיוני'. בטבע בכלל מוכרות רק עוד שתי דוגמאות של 'ביצועים' דומים: לשונו של הלוויתן המכונה 'ראשתן גדול ראש', וסוג מסוים של חילזון ימי, שמערכות העצבים שלהם מסוגלות להתארך משמעותית בזכות מנגנון דמוי אקורדיון. אנחנו ביקשנו לברר מהו המנגנון הביומכני המקנה לנקבת הארבה את יכולתה המופלאה", אומר פרופ' אילי.

 

המפתח לטיפולי שיקום ורפואה רגנרטיבית?

במסגרת המחקר, החוקרים הוציאו מנקבות ארבה את מערכות העצבים המרכזיות שלהן, והניחו אותן בתוך נוזל המדמה את הסביבה הטבעית, בתנאים פיזיולוגיים דומים לאלה שבתוך הגוף. באמצעות מכשירי מדידה רגישים ביותר הם מדדו את הכוחות הדרושים כדי להאריך את מערכת העצבים.

 

"בניגוד להשערות קודמות ולדוגמאות המוכרות, לא מצאנו כל מנגנון דמוי אקורדיון. גילינו שמערכת העצבים של נקבת הארבה עשויה מחומר אלסטי, שמסוגל להתארך ואחר כך לחזור מעצמו למצבו המקורי, מוכן לשימוש חוזר, מבלי שנגרם לרקמה כל נזק. זהו ממצא כמעט בלתי-נתפס מבחינה ביומכנית ומורפולוגית", אומר ד"ר פנחסיק.

 

"מדובר ביכולת מופלאה שאינה מוכרת באף בעל חיים אחר. במחקרי המשך נברר את הסוגייה לעומקה, במטרה לזהות את המנגנון הספציפי שמאפשר את התכונה הייחודית. אנחנו מקווים שבעתיד יסייעו הממצאים שלנו לפיתוח רקמות סינתטיות עם גמישות גבוהה ולשיקום עצבים בטיפולים של רפואה רגנרטיבית", מסכם פרופ' אילי.

 

מימין: ד"ר בת-אל פנחסיק , ד"ר ראקש דאס  ופרופ' אמיר אילי

גלקסיות מוקדמות מתוך טלסקופ החלל ווב של נאסא (מתוך אתר נאסא)

מחקר

04.12.2022
איך נראו הגלקסיות הראשונות ביקום?

צוות אסטרופיזיקאים בינלאומי הצליח לאפיין לראשונה את הגלקסיות שנוצרו כ-200 מיליון שנה בלבד אחרי המפץ הגדול

  • רפואה ומדעי החיים

אם הצטיידת במדריך הטרמפיסט לגלקסיה אבל עדיין לא קיבלת את כל התשובות לכל השאלות בנוגע למרחב ולזמן של היווצרות היקום שלנו - יכול מאוד להיות שהתשובה טמונה במחקר הזה: צוות בינלאומי של אסטרופיזיקאים, בהובלת פרופ' רנן ברקנא מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש סאקלר, הצליח לראשונה לאפיין סטטיסטית את הגלקסיות הראשונות ביקום, שהתגבשו כ-200 מיליון שנה בלבד אחרי המפץ הגדול. לפי התוצאות פורצות הדרך, הגלקסיות הראשונות היו קטנות ועמומות, הן היו יותר אפלות  מהגלקסיות בימינו, והמירו רק פחות  מ-5% מהגז שלהן לכוכבים. כמו כן, הגלקסיות הראשונות לא פלטו קרינת רדיו בעוצמה גבוהה בהרבה מזו שאנו רואים היום.

 

כשהיקום היה ענן של אטומי מימן

המחקר החדש נערך בשיתוף פעולה עם קבוצת SARAS, בהובלת קבוצת המחקר באוניברסיטת קיימברידג׳ באנגליה של ד"ר אנסטסיה פיאלקוב, שבעצמה הייתה דוקטורנטית של פרופ׳ ברקנא באוניברסיטת תל אביב.  תוצאות המחקר החלוצי פורסמו בכתב העת היוקרתי Nature Astronomy.

 

"זהו תחום חדש מאוד ומחקר ראשון מסוגו", מסביר פרופ' ברקנא. "אנחנו מנסים להבין את הכוכבים הראשונים ביקום, מה שנקרא 'השחר הקוסמי', כ-200 מיליון שנה אחרי המפץ הגדול. טלסקופ החלל החדש ג'יימס ווב למשל, לא באמת יכול לראות את הכוכבים האלה, אלא מעט גלקסיות בהירות במיוחד מתקופה קצת יותר מאוחרת. השאיפה שלנו היא להצליח לאפיין את כלל אוכלוסיית הכוכבים הראשונים".

 

לפי המודל המקובל, לפני שכוכבים החלו להתיך יסודות כבדים יותר בליבותיהם, היקום שלנו לא היה אלא ענן של אטומי מימן מהמפץ הגדול (בנוסף לחומר אפל). גם היום רוב היקום מורכב מגז מימן, אלא שביקום המודרני רוב המימן הזה מיונן בשל קרינת הכוכבים.

 

"אטומי מימן פולטים באופן טבעי קרינה אלקטרומגנטית באורך גל של 21 ס"מ, שזה בתחום הרדיו", אומר פרופ' ברקנא. "מאחר שקרינת הכוכבים שינתה את הקרינה שפלטו אטומי המימן, הרעיון הוא להשתמש במימן כגלאי של הכוכבים הראשונים: אם נצליח לראות את ההשפעה שלהם על המימן, נוכל לדעת מתי הם נולדו, כיצד הם הסתדרו בגלקסיות וכו'. אני מראשוני התיאורטיקנים שפיתחו את הרעיון הזה כבר לפני 20 שנה, אבל מבחינה תצפיתית רק עכשיו מצליחים ליישם אותו. ברחבי העולם יש מספר קבוצות מחקר שמנסות לגלות את אות ה-21 ס"מ של המימן ביקום העתיק".

 

אות מהעבר

אחת מהקבוצות הללו היא EDGES, המשתמשת באנטנת רדיו קטנה יחסית שמודדת את קרינת הרדיו הממוצעת מכל השמיים ומגיעה מתקופות שונות בשחר הקוסמי. ב-2018 הודיעה קבוצת EDGES כי מצאה את האות של 21 ס"מ מאטומי המימן הקדומים.

 

"הבעיה שקשה לשכנע שזה אכן הסיגנל של אטומי המימן הראשונים שספגו קרינה מהכוכבים הראשונים, ולא סיגנל מהמוליכות החשמלית של העפר שמתחת לאנטנה", מספר פרופ' ברקנא. "לכן חיכו למדידה עצמאית נוספת שתאשר או תשלול את הממצאים, ובאמת בשנה שעברה ערכו אסטרונומים בהודו ניסוי נוסף בשם SARAS. הפעם האנטנה צפה באגם, כך שהמים ההומוגניים לא יוכלו לייצר הפרעות שייראו כמו הסיגנל, ולפי התוצאות שלהם, יש סיכוי של 95% שהסיגנל של EDGES הוא הפרעה כזאת".

 

"ב-SARAS בעצם מצאו את החסם העליון של הסיגנל בשמיים, ומצאו שהוא חלש משמעותית מהסיגנל ש-EDGES מצא לכאורה. בהנחה שהמדידה של SARAS טובה ונכונה, בדקנו מהן ההשלכות שלה לגבי הגלקסיות הראשונות, כלומר מה היו התכונות שלהן לפי החסם העליון של הסיגנל. זאת הפעם הראשונה שאנחנו יכולים להגיד שלא הייתה אפשרות לקיומן של גלקסיות מסוג מסוים בתקופה כה מוקדמת".

 

פרופ' ברקנא מסכם: "הגלקסיות היום, כמו גלקסיית שביל החלב שלנו, פולטות המון גלי רדיו. שמנו חסם עליון ראשון על קצב ייצור הכוכבים בגלקסיות הקדומות, וגם על סך פליטות הרדיו שלהן. וזאת רק ההתחלה. מדי שנה נערכים ניסויים משוכללים יותר וכתוצאה מכך מתפרסמים חסמים יותר ויותר חזקים, בניסיון לקבל תמונה ראשונה של השחר הקוסמי. אנו מקווים שבקרוב יהיו לנו לא רק חסמים אלא גם מדידה מדויקת ואמינה של הסיגנל".

 

פרופ' רנן ברקנא

הדוקטורנט איתי קציר וד"ר אילה למפל

מחקר

30.11.2022
לראשונה בעולם: בידוד של מולקולות רבות בתא אחסון יחיד ושחרורן באמצעות חשיפה

לטכנולוגיה החדשה פוטנציאל רב ביישומיים ביו-רפואיים לרבות הובלה, אחסון ושחרור מבוקר ואיטי של תרופות, חיסונים ועוד

  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים באוניברסיטת תל אביב פיתחו טכנולוגיה חדשה שתאפשר, לראשונה בעולם, שליטה באחסון ושחרור מולקולות באמצעות חשיפה לאור – קרינת UV. החוקרים מסבירים כי אחסון מולקולות נחשב לאתגר משמעותי בתעשייה ובעולם המדעי: היכולת לשמור אותן מבודדות זוהי משימה לא פשוטה, שכן המולקולות נוטות להתפרק ולהגיב עם חומרים אחרים.

 

הטכנולוגיה החדישה עשויה להביא לפתרון הבעיה, על ידי כך שהיא תאפשר אחסון מולקולות רבות בתא אחסון יחיד. החוקרים מעריכים שהפיתוח יקדם בניית מערכות לאחסון ביו-מולקולות ותרופות, ושחרור יעיל ומבוקר שלהן בעת הצורך על ידי גירוי חיצוני, באמצעות אור.

 

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנט איתי קציר ובהנחייתה של ד"ר אילה למפל מבית הספר שמוניס למחקר ביו־רפואי וחקר הסרטן בפקולטה למדעי החיים של אוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי "Advanced Materials".

 

חיקוי התפקוד של וירוס החצבת

החוקרים מסבירים כי המערכת החדשה פותחה בהשראת מערכת ההדבקה של וירוס החצבת. כשווירוס זה מדביק תא אדם, הוא יוצר "אורגנלה" (אברון) המתפקד כמפעל לייצור וירוסים, ולכן נקרא Viral factory. לאחרונה, מספר מחקרים הראו שמפעלי וירוסים אלו הינם מבנים נוזליים שנוצרים בתהליך של הפרדת פאזות בתוך התא.

 

בהשראת החלבון הוויראלי האחראי על יצירת המפעלים הללו, צוות המחקר ייצר פפטיד (חלבון קצר) המחקה את התפקוד של חלבון החצבת, ומטרתו היא יצירה מבנים דמויי viral factories לאחסון וכליאה של ביו-מולקולות. בנוסף, לאחר יצירת הטכנולוגיה החדשה, החוקרים הכניסו עוד אלמנט ייחודי שיאפשר לשלוט בתהליך האחסון והשחרור של מולקולות באמצעות הקרנת אור על המבנה.

 

שחרור מבוקר עם חשיפה לאור

ד"ר למפל: "המטרה שלנו הייתה להנדס קומפלקס של פפטיד משולב עם RNA שיאפשר אחסון של מולקולות במבנים נוזליים (טיפות נוזל), השומרים על הדינמיות והמבנים המיוחדים של מולקולות ביולוגיות וכימיות שונות. הפפטיד וה-RNA יוצרים יחד מבנים של טיפות נוזלים, שדומים ל-viral factories. בהמשך הוספנו לפפטיד קבוצת הגנה שמשתחררת באמצעות חשיפה לקרינת UV. למבנים עם קבוצת ההגנה יש יכולת טובה יותר לאחסן מולקולות בתוכן לעומת מבנים ללא קבוצת ההגנה. לכן, על ידי חשיפה של המערכת לקרינת אור בתחום ה-UV ושחרור קבוצת ההגנה, ניתן לשלוט בשחרור המולקולות המאוחסנות, וכך יצרנו מערכת שמאפשרת שחרור מבוקר תלוי-גירוי".

 

"דבר נוסף שמיוחד במערכת שלנו הוא היכולת להכניס מולקולות רבות לתא אחסון אחד, מה שלא מתאפשר כיום בטכנולוגיות הקיימות. זוהי טכנולוגיה עם פוטנציאל רב ביישומיים ביו-רפואיים לרבות הובלה, אחסון ושחרור מבוקר ואיטי של תרופות, חיסונים או ביו-מולקולות תרפויטיות אחרות," מסכמת ד"ר למפל.

מחקר

14.11.2022
באמצעות תרופות פשוטות להורדת לחץ ניתן לצמצם גרורות חוזרות בסרטן המעי הגס

טיפול תרופתי למניעת חרדה, תגובות לחץ ודלקות הפחית בעשרות אחוזים את הסיכון להתפתחות גרורות לאחר הניתוח להסרת גידול במעי הגס

  • חברה
  • רפואה ומדעי החיים

למרות שניתוח להסרת הגידול הראשוני הינו עמוד התווך במכלול הטיפולים בסרטן, הסיכון להופעת גרורות לאחר הסרת הגידול מוערך בכ-35% בקרב חולי סרטן המעי הגס.

 

"הלחץ בתקופת ההמתנה לניתוח, תגובות הלחץ והדלקת שהגוף מייצר במהלך הניתוח עצמו, ולבסוף החרדה מחזרת הסרטן במהלך ההתאוששות – כל אלו משפיעים לרעה על יכולת הגוף להילחם בתהליכים גרורתיים," מסביר פרופ' שמגר בן-אליהו מביה"ס סגול וביה"ס למדעי הפסיכולוגיה. "כשהגוף נמצא במצב של ניתוח ולחץ, פיזיולוגי או פסיכולוגי, הורמונים ממשפחות הפרוסטגלנדינים והקטכולאמינים מופרשים בכמויות גדולות. הורמונים אלה מדכאים את פעילות תאי המערכת החיסונית ובכך מעודדים בעקיפין התפתחות של גרורות. בנוסף, הורמונים אלו מסייעים במישרין לתאים הסרטניים שנשארים בגוף גם לאחר הניתוח: בשל החשיפה להורמונים אלו, הרקמות הסרטניות הופכות להיות אגרסיביות וגרורתיות יותר. החדשות הטובות הן שאנחנו יודעים כיצד לטפל, הן בלחץ והן בדלקת, באמצעות תרופות מדף קיימות".

 

כעת, מחקר קליני ראשון מסוגו שנערך בקרב 34 חולי סרטן המעי הגס שנותחו במרכז הרפואי שיבא תל השומר, הראה כי טיפול תרופתי פשוט ובטוח שפותח באוניברסיטת תל אביב הפחית את הסיכון להתפשטות של גרורות סרטניות לאחר הניתוח להסרת הגידול הראשוני – כך עולה ממחקר קליניאת המחקר הובילו פרופ' בן-אליהו ופרופ' עודד זמורה מפקולטה לרפואה וביה"ח מרכז רפואי שמיר (אסף הרופא). המחקר פורסם בכתב העת European Journal of Surgical Oncology. במקביל, סקירה כללית של התיאוריה והעקרונות שבבסיס המחקר התפרסמה ב-Nature Review Cancer.

 

תוצאות מובהקות ומעודדות במיוחד

החוקרים מאוניברסיטת תל אביב נתנו ל-34 חולי סרטן המעי הגס שתי תרופות בטוחות שקיימות בכל בית מרקחת: פרופרנולול (דרלין), תרופה להורדת לחץ דם ולהפחתת חרדה, ואטודולק (אתופן), המשמשת למניעת כאבים ודלקות. 16 מהחולים נטלו את התרופות במשך 20 יום – החל מחמישה ימים לפני ועד שבועיים אחרי הניתוח במרכז הרפואי שיבא. 18 החולים הנוספים קיבלו תרופות פלסבו כקבוצת הביקורת. חמש שנים אחר כך, ל-9 מתוך 18 החולים שקיבלו את הפלסבו (50%) התפתחו גרורות סרטניות, לעומת 2 חולים מתוך 16 שנטלו את הדרלין והאתופן (12.5%).

 

פרופ' בן-אליהו מוסיף: "חמש שנים אחרי הניתוח, המובהקות הסטטיסטית ברורה: הטיפול שלנו מקטין את הסיכוי לחזרת הסרטן. מדובר בטיפול תרופתי קצר, זול וללא תופעות לוואי משמעותיות. בכוונה חיפשנו אחר התרופות הבטוחות והזולות ביותר שיצליחו להוריד את תגובת הסטרס-דלקת של הגוף לניתוח, וכך להציל חיים. זה נשמע too good to be true, אבל תוצאות דומות התקבלו במחקר שערכנו ב-2017 עם חולות סרטן השד. בשל מספר הנבדקים הקטן בשני המחקרים, אי אפשר להעריך היטב את גודל ההשפעה המיטיבה, אך ברור סטטיסטית כי היא לא מקרית".

 

הצלת חיים ללא רווח כלכלי

לדברי פרופ' בן-אליהו, חלק מהממסד הרפואי מתייחס בחוסר אמון להשפעות של תגובות לחץ-דלקת, ובפרט לאלו הנובעות מגורמים פסיכולוגיים, כמו ההמתנה לניתוח או הפחד מהתפשטות המחלה. בעיה אחרת נוגעת למימון המחקרים הקליניים.

 

"צריך להבין שלחברות התרופות אין תמריץ כלכלי לתמוך במחקרים כאלה. התרופות שלנו הן תרופות בלי פטנט, הן בטוחות, הן זולות והן ניתנות בטיפול קצר של כמה ימים. חברות התרופות מחפשות פטנטים על תרופות יקרות, ומעדיפות שהחולה יהיה תלוי בתרופה למשך שארית חייו. ואילו קרנות המדע הגדולות בישראל אינן מממנות מחקרים קליניים בתרופות, מתוך הנחה שחברות התרופות יממנו אותן. אנחנו באים להציל חיים ללא רווח כלכלי. אני מקווה שיימצא המימון למחקר קליני רחב היקף אותו התחלנו בימים אלו בכוונה לגייס מאות חולי סרטן המעי בישראל, כי בלי מחקר כזה – לא נצליח לשכנע את הממסד הרפואי ביעילות הטיפול".

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>