מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

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

מחקר

13.01.2022
מה הקשר בין מתח חשמלי לגמישות מוחית?

מחקר חדש מצא לראשונה קשר ישיר ומובהק בין שינויים בקולטנים המצומדים לחלבון G לבין יכולתו של המוח להתרגל לשינויים חיצוניים

  • מוח
  • רפואה ומדעי החיים

במוח שלנו יש כמות גדולה מאוד של קולטנים המצומדים לחלבון GPCR. הפעלה של חלבונים אלה גורמת לשרשרת תגובות כימיות בתוך התא. הם נפוצים מאוד במוח ומעורבים כמעט בכל פעילות מוחית, כגון למידה וזיכרון. תאי העצב בהם נפוצים ה- GPCRs, חווים שינויים במתח החשמלי שלהם. לפני 20 שנה, התגלה באופן מפתיע כי ה-GPCRs הינם תלויי-מתח, כלומר הם חשים את השינויים במתח החשמלי של תאי העצב ומשנים את תפקודם כתלות במתח. אולם, עד היום לא היה ברור אם לתלות במתח של חלבוני ה-GPCRs יש חשיבות פיזיולוגית המשפיעה על פעילות המוח, על התפיסה שלנו ועל התנהגות. למעשה, ההנחה הרווחת עד היום הייתה כי לתלות זו במתח אין שום חשיבות פיזיולוגית. המחקר החדש, שפורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Nature Communications, נערך על ידי ד"ר משה פרנס וצוותו מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר ובית הספר סגול למדעי המוח.

 

החלבון שמשפיע לנו על חוש הריח

ד"ר פרנס וצוותו חקרו באמצעות מערכת הריח של זבוב הפירות, האם התלות במתח של GPCRs חשובה לתפקוד המוח. לשם כך, החליטו החוקרים להתמקד בקולטן אחד ממשפחת קולטנים מצומדים לחלבון G (ששמו "מוסקריני מסוג א"). חלבון זה מעורב בין היתר בהתרגלות לריח, תהליך בו עוצמת התגובה לריח פוחתת בעקבות חשיפה מתמשכת אליו. בזכות מנגנון זה, לאחר שהות של כמה דקות בחדר עם ריח מובהק מפסיקים להריח אותו.

 

"תאי העצב מסוגלים לתקשר ביניהם. גמישות מוחית מתבטאת ביכולת של תאי העצב ליצור חיבורים חדשים אחד עם השני ולשנות חיבורים קיימים וכך להשפיע על ההתנהגות. חלבון מוסקריני מסוג א' מעורב בחיזוק הקשר בין תאי עצב, וחיזוק קשר זה גורם לזבובים להתרגל לריח ומעיד על גמישות מוחית תקינה", מסביר ד"ר פרנס.

 

במהלך המחקר, החוקרים הצליחו לנטרל את חיישן המתח של החלבון מוסקריני מסוג א' באמצעות עריכה גנטית, וכך לבטל את התלות שלו במתח החשמלי של תא העצב. החוקרים גילו בשיטות מולקולריות, גנטיות ופיזיולוגיות כי ביטול חיישן המתח גורמת למעשה לגמישות מוחית לא מבוקרת ועקב כך לתהליך התרגלות לריח מוגזם ולא מבוקר. "מצאנו שהקולטן המדובר מעורב מאוד בחיזוק הקשר הבין-תאי במוח, הרבה יותר ממה שחשבנו. כאשר ביטלנו את חיישן המתח שלו, הקשר בין תאי העצב התחזק יתר על המידה", מסביר ד"ר פרנס.

 

"ממצאים אלו משנים את תפיסתנו לגבי קולטנים מצומדים לחלבון G. עד היום לא התייחסו להשפעת מתח חשמלי על תפקודם ועל השלכותיה על גמישות המוח וההתנהגות. הקולטנים הללו מעורבים במערכות ובמחלות מוחיות רבות, וכעת גילינו מנגנון בקרה שניתן לנסות לבסס עליו טיפול תרופתי. בהמשך לכך, אנו ממשיכים לחקור קולטנים נוספים. סביר שלתלות שלהם במתח החשמלי יש חשיבות במערכות נוספות ולא רק במערכת הריח", הוא מסכם.

 

יצוין כי מחקרו זה של ד"ר פרנס מהווה חוליית המשך למחקר שערכו הוריו, פרופ' חנה פרנס ופרופ' יצחק פרנס המנוח, לפני כשני עשורים. הם היו הראשונים לגלות כי קולטני GPCR יכולים לחוש מתח חשמלי בתאים אך מחקרם נשאר ברמת החלבונים בלבד. המחקר הנוכחי של ד"ר פרנס וצוותו עובר לשלב הבא, מחבר מולקולות, מוח והתנהגות ומראה בפעם הראשונה כי ביטול יכולתם לחוש מתח חשמלי, משפיע על פעילות המוח ויכולתנו להסתגל לסביבה בצורה מיטבית.

 

ד"ר משה פרנס

 

מחקר

06.01.2022
תורת המשחקים של הווירוסים

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב גילו מנגנון חדש ומרתק לתקשורת בין וירוסים של חיידקים

 

  • רפואה ומדעי החיים

פאג'ים הם וירוסים שתוקפים חיידקים. פאג'ים רבים מסוגלים להימצא באחד משני מצבים: מצב פעיל (ליזיס), שבו הפאג'ים תוקפים את החיידק והורסים אותו, ומצב רדום שבו הפאג'ים נמצאים במצב פסיבי בתוך החיידק ומשתכפלים יחד איתו, אך לא מבצעים פעולות הרסניות (ליזוגניה). פאג'ים מסוג זה צריכים להחליט האם להכנס למצב הרדום או התוקפני בכל פעם שבו הם מדביקים חיידק חדש. היה והחליטו להכנס למצב הרדום, על הפאג'ים להחליט מתי "להתעורר" ולעבור למצב ההתקפי. כמו בכל דילמה, חשוב שההחלטה תתבסס על מידע מוצק ומהימן.

 

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מצא כי בדומה לתורת המשחקים של בני האדם, כך גם הפאג'ים עושים שקלול של כל האפשרויות העומדות בפניהם ולבסוף מקבלים החלטה מושכלת בטרם יעברו ממצב רדום למצב של התקפה. המחקר נערך בהובלת פרופ' אביגדור אלדר מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן באוניברסיטת תל אביב, יחד עם תלמידיו ושותפיו ממכון ויצמן למדע. המחקר פורסם החודש בעיתון היוקרתי Nature Microbiology.

 

החוקרים מסבירים כי עד היום ניכר היה שהמידע המרכזי שעליו מתבססים הפאג'ים בטרם ההחלטה להתעורר, הוא מצבו של החיידק הספציפי שבו הם מתארחים. ההנחה המדעית הייתה שברגע שהחיידק מראה נזקים משמעותיים לדנ"א שלו (מעין "פרפורי גסיסה"), משתלם לפאג' המתארח לעזוב אותו, ולנסות את מזלו בהדבקה של חיידקים שכנים.

 

המחקר הנוכחי גילה מנגנון נוסף לתקשורת בין החיידקים לווירוסים, ולפיו במשפחות מסוימות של פאג'ים התפתחה אסטרטגיה מורכבת יותר של החלטה, מעין "תורת המשחקים של הפאג'ים", שבה המידע שמגיע לפתחו של הפאג' איננו מגיע אך ורק מהחיידק המארח כי אם גם מחיידקים שכנים.

 

מה קורה אצל השכנים?

פרופ' אביגדור אלדר מסביר: "כשהווירוס רדום בתוך התא החיידקי הוא מאלץ את החיידק להפריש כל הזמן מולקולות תקשורת קטנות ששמן ארביטריום, להן הוא מסוגל להאזין ע"י קולטן ייעודי. לפיכך, רמה גבוהה של מולקולות אלו מעידה על כך שהחיידקים השכנים מכילים אף הם כבר פאג'. במקרה כזה, גם אם יש נזק דנ"א, הפאג' נמנע מלעבור למצב התוקפני. מכיוון שכל חיידק יכול להכיל פאג' רדום אחד בלבד, ההחלטה של הפאג' הינה מושכלת – עדיף לתת לחיידק המארח לנסות ולתקן את עצמו ולא 'לבגוד' בו, מכיוון שיתר השכנים כבר 'תפוסים'".

 

במהלך המחקר, השתמשו פרופ' אלדר וצוותו בשורה של שיטות גנטיות וביו-מולקולריות, שמטרתן לעקוב אחר אותות התקשורת הביוכימית בין החיידקים לפאג'ים. במאמר קודם הראו החוקרים ע"י שימוש בסימון פלואורוסצנטי, כי התקשורת שבה משתמש הפאג' ומשפחה גדולה של מערכות תקשורת דומות (הידועות באופן כללי יותר כמערכות 'חישת מניין') משמשות לחישה של שכנים קרובים בלבד. "למעשה, החיידקים פיתחו שתי מערכות תקשורת נפרדות, אחת לתקשורת לטווח ארוך ואחרת לתקשורת לטווח קצר בלבד, המשמשת אותם לחוש במצב של שכניהם המיידיים", אומר פרופ' אלדר, "במקרה של הפאג', התקשורת נשלטת על ידו, וכל מה שמעניין אותו היא האם שכניו הקרובים, אותם הוא יכול להדביק בקלות, כבר תפוסים או לא".

 

פרופ' אלדר מסכם: "לפני מספר שנים קבוצתו של פרופ' רותם שורק ממכון ויצמן זיהתה לראשונה מערכות תקשורת בין פאג'ים. מערכות אלו היו ידועות זה זמן רב בין פרזיטים מולקולריים אחרים של חיידקים (המכונים פלסמידים). החידוש בעבודתנו הוא ההבנה שפאג'ים משתמשים בתקשורת גם במצב הרדום ובכך שהצלחנו לפענח מרכיבים קריטיים להבנת הדרך בה הפאג'ים משלבים מידע על מצב המארח שלהם ומידע על מצב השכנים. בכך עשינו צעד חשוב נוסף לקראת פענוח עולם התקשורת וה'כלכלה ההתנהגותית' של הווירוסים. לפאג'ים יש יכולת מעולה לבצע עיבוד נתונים מושכל ולקבל את ההחלטה שתוביל להישרדותם המיטבית. יהיה מעניין לראות האם וירוסים של יצורים מורכבים יותר שעומדים בפני החלטות דומות פיתחו גם הם שיטות תקשורת מקבילות".

 

 

פרופ' נועה שנקר מתחת למים

מחקר

28.12.2021
מה מעכב את המאבק בזיהום הפלסטיק בים?

היעדר סטנדרטיזציה עולמית גורם לריבוי שיטות ניטור שאינן מתואמות ומאטות את קצב ניקוי הים

  • מוזיאון הטבע
  • סביבה וטבע
  • רפואה ומדעי החיים

זיהום הפלסטיק גורם נזק עצום לבעלי החיים הימיים, שבולעים חלקיקים וחומרים רעילים ומסתבכים במוצרים וברשתות. בשל המורכבות והגיוון של זיהום הפלסטיק בים קיימות היום שיטות ניטור רבות ושונות. מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב קובע כי באמצעות האחדה (סטנדרטיזציה) כלל-עולמית של שיטות הניטור והמדידה ניתן לייעל את המאבק הבינלאומי בזיהום הפלסטיק בים. במסגרת המחקר, החוקרות ערכו סקירת ספרות של שיטות הניטור והמדידה המקובלות בעולם וממנה עולה כי זיהום הפלסטיק הינו מגוון ומורכב ביותר, כולל מגוון רחב של חומרים וחלקיקים, בצורות ובגדלים שונים, דבר המקשה על מדידה אחידה והערכה מדויקת. לכן חשוב במיוחד, לדבריהן, לייצר האחדה עולמית של שיטות הניטור, על מנת לאפשר השוואה וחילופי מידע, וכן פיתוח כלים יעילים עבור מקבלי החלטות.

 

גיוון עצום של זיהום הפלסטיק

המחקר נערך בהובלת גל ורד ופרופ' נועה שנקר מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. גל ורד חוקרת גם במסגרת המכון הבינאוניברסיטאי למדעי הים באילת. המאמר פורסם בכתב העת Current Opinion in Toxicology.

 

לדבריה של פרופ' שנקר, זיהום הפלסטיק, שמגיע כולו מהסביבה האנושית, מהווה סכנה גדולה ומיידית לסביבה הימית. כמות הפלסטיק שמגיעה לים רק הולכת וגדלה. כך לדוגמה, על פי סקר של המשרד להגנת הסביבה משנת 2013, כ-41% מנפח הפסולת המיוצרת בשנה על ידי תושבי ישראל הם פסולת פלסטיק, ומגפת הקורונה, שיצרה ביקוש אדיר לאמצעי הגנה ומוצרים חד-פעמיים למניעת הדבקה, הגבירה את הבעיה עוד יותר.

 

"פסולת הפלסטיק גורמת נזק לבעלי החיים הימיים בדרכים רבות: הם עלולים להסתבך במוצרים גדולים או לבלוע חלקיקים קטנים וחומרים כימיים, וכתוצאה מכך להיחנק, לגווע ברעב, או למות מהרעלה", מדגישה פרופ' שנקר. "המודעות לבעיה אמנם הולכת וגוברת, ועמה מתרחב גם המחקר בתחום, אך מאמצי ניטור הזיהום ומניעתו נתקלים בקשיים רבים, קודם כל בשל המורכבות והגיוון העצום של זיהום הפלסטיק בים".

 

איך דוגמים את כל הפלסטיק הזה?

החוקרות מסבירות שזיהום הפלסטיק בים כולל סוגים רבים ושונים של פלסטיק ומוצרי פלסטיק בצורות ובגדלים שונים, מרשתות ענק ועד חלקיקים ננומטריים, וכן קשת רחבה של תוספים כימיים. שיטות שונות לניטור, לדיגום ולזיהוי זיהום הפלסטיק מתייחסות לתכונות שונות של החומר הנדגם: מגודל הפריט או החלקיק, מקורו והשימוש שנעשה בו, דרך צורה וצבע, ועד להרכב כימי ותכונות פיזיקליות. במקרים רבים מתבצע הדיגום באמצעות רשת נגררת, כאשר הזיהום הנאסף תלוי בגודל החורים ברשת, וחלקיקים זעירים מזוהים באמצעות מגוון שיטות ספקטרוסקופיות ותהליכים כימיים במעבדה. בנוסף לשוני בשיטות הדיגום והזיהוי, קיים גם שוני ביחידות המשמשות לדיווח הריכוז שנמדד: החל במספר פריטי הפלסטיק ליחידת שטח וכלה במשקל החלקיקים לכל אורגניזם.

 

"הפערים הללו יוצרים בלבול וחוסר תקשורת בין העוסקים במלאכה ברחבי העולם, ומחבלים במאמץ לפעול יחדיו למען המטרה המשותפת של הפחתת הזיהום וסכנותיו. אנו זקוקים בדחיפות לשיטות ולמדדים אחידים וברי-השוואה לניטור, דיגום, זיהוי, מיון וכימות של זיהום הפלסטיק בים והשלכותיו", אומרת פרופ' שנקר.

 

דרושות שיטות כלל עולמיות

"ביצענו את הסקירה בעקבות קשיים בעבודת המחקר שלי, העוסקת בהשפעות של פלסטיק וכימיקלים שמקורם במוצרי פלסטיק על בעלי חיים בשונית האלמוגים באילת (המגוון הביולוגי הימי הגדול בישראל)", אומרת גל ורד ומסבירה "הפערים בשיטות הניטור והמדידה מקשים על שימוש בממצאים של חוקרים אחרים כמקור מידע או לצורכי השוואה. לדוגמה, רוב המדידות בעולם מתייחסות לדגימות שנלקחו מפני המים על ידי גרירת רשת, ואילו אני מבקשת לדעת אילו חומרים מגיעים ממש אל הקרקעית ואל בעלי החיים בשונית. סטנדרטיזציה תאפשר הערכות מדויקות והשוואות חיוניות בין זיהומי פלסטיק במקומות שונים בעולם. רק כך נוכל, כמדענים, להבין טוב יותר את השפעת הזיהום על מערכות אקולוגיות ובעלי חיים ימיים, למקסם את כוחו של המחקר, ולפתח כלים מתאימים עבור מקבלי החלטות."

 

"זיהום הפלסטיק בים הוא בעיה כלל עולמית, שדורשת שיתוף פעולה בינלאומי נרחב. בשורה התחתונה כולנו שואפים למקד את המאמץ ככל האפשר כדי להשיג תוצאות מיטביות. רבים, ואנחנו ביניהם, סבורים כי מוטב להתחיל באזורים הסמוכים לחוף שמושפעים באופן מיידי מפסולת הפלסטיק, אך כדי לבסס את ההנחה ולבנות אסטרטגיות יעילות לניהול זיהום הפלסטיק דרושה עוד עבודת מחקר רבה, וראשית כל נחוצה סטנדרטיזציה שתאפשר לכולנו, בכל העולם, לפעול יחדיו", מסכמת פרופ' שנקר.

מחקר

22.12.2021
לאורך 1.5 מיליון השנים האחרונות האדם הכחיד את בעלי החיים הגדולים ביותר בסביבתו

מחקר ראשון מסוגו סוקר את התפתחות הרגלי הציד של האדם הקדום מפילי הענק ועד לשרידותם של הצבאים הזריזים

  • מוזיאון הטבע
  • סביבה וטבע
  • רוח
  • רפואה ומדעי החיים

מחקר פרה היסטורי פורץ דרך של חוקרים באוניברסיטת תל אביב סוקר את התפתחות הרגלי הציד של האדם הקדום ב-1.5 מיליון השנים האחרונות - כפי שהיא משתקפת בבעלי החיים שצד ואכל. לטענת החוקרים בני האדם הקדומים בכל עת העדיפו לצוד את בעלי החיים הגדולים ביותר בסביבתם, אלה שהניבו את כמות המזון הגדולה ביותר תמורת המאמץ הקטן ביותר.

 

בדרך זו, משערים החוקרים, בני האדם הקדומים הכחידו שוב ושוב את בעלי החיים הגדולים, ובכל פעם עברו לבעל החיים הבא בתור בגודלו, מה שאילץ אותם לשכלל את טכנולוגיית הציד בהתאם. עוד טוענים החוקרים כי לפני כ-10,000 שנה, כשבעלי החיים היו קטנים מדי והציד אולי כבר לא 'השתלם', עבר האדם לביות בעלי חיים וצמחים שיספקו את צרכיו, ואולי משום כך התרחשה המהפכה החקלאית באזורנו בדיוק במועד הזה.

 

המחקר חסר התקדים בהיקפו נערך בהובלת פרופ' רן ברקאי וד"ר מיקי בן-דור מהחוג לארכיאולוגיה ותרבויות המזרח הקדום, פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ד שטיינהרדט, וג'ייקוב דמביצר תלמיד מחקר של פרופ' ברקאי ופרופ' מאירי שהוביל את המחקר. המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Quaternary Science Review.

 

במסגרת המחקר, החוקרים ביצעו ניתוח סטטיסטי מקיף של נתונים על עצמות בעלי חיים מעשרות אתרים ארכיאולוגיים פרהיסטוריים בישראל ובסביבתה, ומצאו כי גודלם של בעלי החיים שסיפקו לאדם את מירב מזונו הלך ופחת בהדרגה – מפילי ענק שהיוו את עיקר בסיס התזונה לפני 1.5 מיליון שנה ועד לצבאים לפני כ-10,000 שנה. הממצאים, לטענתם, מציירים תמונה מאירת עיניים של האינטראקציה בין האדם לבעלי החיים בסביבתו לאורך מיליון וחצי השנים האחרונות.

 

ציד או שינויי אקלים?

פרופ' ברקאי מסביר כי ישנן שתי סוגיות עיקריות שמעסיקות את חוקרי הפרהיסטוריה בכל העולם: מה גרם להכחדות המוניות של בעלי חיים גדולים בעשרות ומאות אלפי השנים האחרונות – האם היה זה ציד-יתר בידי אדם, או אולי שינויי אקלים שפקדו את כדור הארץ? וכן, מה הניע את השינויים הגדולים – הן פיזיים והן תרבותיים - שעבר המין האנושי במהלך האבולוציה?

 

"לאור מחקרים קודמים, בנה הצוות שלנו השערה מקורית המקשרת בין שתי הסוגיות: אנו סבורים שבעלי חיים גדולים נכחדו בעקבות ציד-יתר בידי האדם, ושהשינוי בתזונה והצורך לצוד בעלי חיים שגודלם הלך וירד הם הגורם המניע בשינויים שעבר האדם." אומר פרופ' ברקאי. "במחקר הנוכחי ביקשנו לבחון את השערותינו לאור נתונים מחפירות שנערכו כאן באזורנו ומתייחסים לכמה מיני אדם לאורך תקופה ארוכה של 1.5 מיליון שנה."

 

פרופ' רן ברקאי

 

מוסיף ג'ייקוב דמביצר: "האזור בו אנו חיים, המכונה דרום הלבנט (ישראל, הרשות הפלסטינית, דרום מערב סוריה, ירדן, ולבנון) נחשב למעין 'מעבדה ארכיאולוגית', מכיוון שהוא עשיר מאוד בממצאים פרהיסטוריים מתקופה ארוכה במיוחד, ומספק מסד נתונים שאין באף מקום אחר בעולם. חפירות שהחלו כאן כבר לפני כ-150 שנה העלו עדויות לנוכחותם של בני אדם קדומים החל מההומו ארקטוס שהגיע לכאן לפני 1.5 מיליון שנה, דרך הניאנדרטלים שלא ברור מתי הגיעו, אך נעלמו מהאזור לפני כ-45,000 שנה, ועד אדם המודרני (כלומר אנחנו) שבא מאפריקה בכמה גלים, הראשון כנראה לפני כ-180,000 שנה."

 

במסגרת המחקר אספו החוקרים את כל הנתונים הקיימים בספרות אודות עצמות בעלי חיים שנמצאו באתרים ארכיאולוגיים מתוארכים באזור דרום הלבנט, מרביתם בישראל. החפירות, שבוצעו משנת 1932 ועד היום, סיפקו רצף ייחודי ברמה עולמית של ממצאים ממיני אדם שונים, על פני תקופה של 1.5 מיליון שנה. חלק מהאתרים כללו מספר שכבות מתקופות שונות, לעתים בפער של אלפי שנים בין שכבה לשכבה, ובסך הכול נכללו במחקר 133 שכבות מ-58 אתרים פרהיסטוריים, בהן זוהו אלפי שרידי עצמות של 83 מיני בעלי חיים. לאחר מכן חישבו החוקרים את הגודל הממוצע של בעלי החיים שעצמותיהם נמצאו בכל שכבה בכל אתר.

 

פרופ' מאירי מציין כי "בניגוד למחקרים אחרים, שהתבוננו בגודל בעלי החיים על פני טווחי זמן קצרים הרבה יותר, מחקר זה עקב אחר שינויים ברזולוציה גבוהה לאורך זמן רב. התוצאות היו מאירות עיניים: נצפתה ירידה מתמשכת ומשמעותית מאוד בגודל בעלי החיים שניצודו לאורך 1.5 מיליון שנה. כך לדוגמה, שליש מהעצמות שהותיר אחריו ההומו ארקטוס באתרים מוקדמים מאד, מלפני  כמיליון שנים, השתייכו לפילים ששקלו עד 13 טון – יותר מכפול מהפיל האפריקאי של ימינו – וסיפקו לאדם כ-90% ממזונו. המשקל הממוצע של בעלי החיים שצד האדם באותה עת היה שלושה טון. למעשה, עד לפני כחצי מיליון שנה נמצאו עצמות פילים כמעט בכל האתרים.

 

החל מ-400,000 שנה לפני זמננו, תקופה בה חיו כאן אבותיהם הקדומים של הניאנדרטלים וההומו ספיינס, היוו איילים את רוב בעלי החיים הניצודים, אך לצד שרידיהם נחשפו גם עצמות של בעלי חיים גדולים שמשקלם קרוב לטון, כמו בקר בר וסוסים. ולבסוף, באתרים של האדם המודרני, החל מ-50,000 שנה לפני זמננו, מהוות עצמות הצבאים – בעל חיים שמשקלו כ-30-20 ק"ג בלבד, כ-70% מהממצאים. שאר הממצאים באתרים מאוחרים אלה מורכבים מעצמות יחמורים (כ-20%) ולצידן שרידים של בעלי חיים קטנים יותר כמו ארנבות וצבים."

 

לשינויי האקלים הייתה השפעה מזערית

ג'ייקוב דמביצר: "השאלה הבאה ששאלנו היא מה גרם להיעלמותם של בעלי החיים הגדולים. תיאוריה נפוצה טוענת שהכחדת בעלי חיים נגרמה בעיקר על ידי שינויי אקלים, וכדי לבחון זאת אספנו נתוני אקלים שכיסו את התקופה כולה. חלקם קבעו את הטמפרטורה בתקופות שונות על פי רמתו של האיזוטופ חמצן 18. אחרים בחנו ערכי פחמן 13 שנלקחו ממערת שורק המקומית, המעידים על כמות המשקעים וסוגי הצמחייה – כלומר על הסביבה בה חיו בני האדם בכל תקופה. בדרך זו כיסינו מחזורי תקופות קרח ותקופות בין-קרחוניות רבות. מגוון ניתוחים סטטיסטיים שהשוו בין גודל בעלי החיים לבין האקלים, המשקעים והסביבה בכל תקופה, העלה שלאקלים ולשינויי האקלים הייתה השפעה מזערית, אם בכלל, על היכחדות בעלי החיים.

 

לדברי ד"ר בן-דור, "הממצאים מאפשרים לנו להעלות השערה מרתקת על התפתחות המין האנושי: בני האדם העדיפו תמיד לצוד את החיות הגדולות ביותר בסביבתם, עד שנכחדו או שמספרן ירד לרמה שאילצה את בני האדם לעבור לבעלי החיים הבאים בתור בגודלם. כתוצאה מכך, כל מין אנושי חדש שהופיע באזורנו נאלץ לצוד מיני בעלי חיים קטנים יותר מקודמו, כדי להשיג את אותה כמות מזון. לשם כך נדרש כל מין אנושי לפתח טכנולוגיות חדשניות ויעילות יותר. כך לדוגמה, ההומו ארקטוס הסתפק בחניתות כדי לתקוף פילים מטווח קצר , ואילו האדם המודרני פיתח חץ וקשת כדי לפגוע מרחוק בצבאים הזריזים שברחו מפניו."

 

פגיעה סביבתית משחר האנושות

מסכם פרופ' ברקאי: "אנו סבורים שהמודל שלנו רלוונטי לתרבות האנושית בכל מקום בעולם, וטוענים לראשונה שהירידה בגודל בעלי החיים היא היא הגורם המניע מאחורי השתכללות הטכנולוגיה האנושית. בסופו של דבר, יתכן שלפני כ-10,000 שנה באזורנו, בעלי החיים היו קטנים או נדירים מכדי לספק לאדם את מזונו, וייתכן שהדבר קשור להופעת החקלאות. בנוסף איששנו את ההשערה שהאדם הוא שגרם להיכחדות בעלי החיים הגדולים, ובמובן זה הוא שוב ושוב 'כרת את הענף שעליו הוא ישב'. ניתן להסיק, אם כן, שמאז ראשית ימי האדם אנו מחריבים את סביבתנו. עם זאת, מסתבר שהמין האנושי בתחכומו מוצא פתרונות לבעיות שהוא עצמו יצר - מחץ וקשת שאפשרו ציד מרחוק ועד למהפכה החקלאית, בעוד הסביבה תמיד משלמת את המחיר."

 

 

 

 

מחקר

19.12.2021
שמן קנאביס רפואי נמצא יעיל לטיפול באוטיזם

הטיפול בשמן קנאביס משפר את המדדים ההתנהגותיים והביוכימיים של התסמונת

 

  • מוח
  • רפואה ומדעי החיים

אוטיזם היא תסמונת נוירו-התפתחותית, שהסימפטומים העיקריים שלה הם לקות חברתית והתנהגות כפייתית. לתסמונת קשת רחבה של חומרה ומספר רב של גורמים, סביבתיים וגנטיים. עם זאת, שינוי גנטי (מוטציה), בגן בודד בשם Shank3 גורם להופעת התסמונת. התופעה הזו נחשבת לנדירה יחסית ואחראית רק על כ-1% בלבד מכלל מקרי האוטיזם.

 

בעוד שתהליך המחקר על קנאביס רפואי מתחיל ישר בניסוי על בני אדם וללא מחקר בסיסי מקדים - מחקרם של שני פולג ופרופ' דניאל אופן מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר נערך בהצלחה דווקא בחיות מודל הנושאות מוטציה בגן Shank3 ובדק את יעילותו של שמן קנאביס בהקלת הסימפטומים. הם מצאו כי הטיפול בשמן קנאביס משפר את המדדים ההתנהגותיים והביוכימיים של אוטיזם. תוצאות המחקר המפתיע מתפרסמות בכתב העת Translational Psychiatry מבית Nature.

 

ללכת מהסוף להתחלה

"התהליך המקובל באישור תרופות חדשות הוא מחקר בצלחות פטרי, אחר כך בחיות מודל ובסוף גם ניסוי קליני בבני אדם", מסביר פרופ' דניאל אופן. "בקנאביס רפואי היה התהליך הפוך: הטיפולים החלו ישר בבני אדם. מאחר שקנאביס לא מוגדר כתרופה, כבר נערכו ניסויים בילדים ובבני נוער הסובלים מאוטיזם, מבלי לערוך קודם מחקר בסיסי בשאלות כמו השפעות הקנאביס על תהליכים ביוכימיים במוח, בנוזל חוט השדרה ובדם, וכמובן למי עוזר איזה שמן. יש המון דיסאינפורמציה בכל הנושא של קנאביס רפואי ואוטיזם, והמחקר שערכה שני פולג במסגרת עבודת הדוקטורט שלה הוא מחקר בסיסי וחלוצי בשאלת הטיפול באוטיזם באמצעות שמן קנאביס".

 

"ראינו שלשמן הקנאביס אכן יש השפעה מיטיבה על ההתנהגות הכפייתית או החרדתית של חיות המודל", אומרת שני פולג. "לפי תיאוריה מקובלת, באוטיזם יש עוררות מוגברת של המוח שגורמת בין היתר להתנהגות הכפייתית. בנוסף לתוצאות ההתנהגותיות, ראינו במעבדה ירידה משמעותית בריכוז המוליך העצבי המעורר, גלוטמט, בנוזל חוט השדרה - ירידה שיכולה להסביר את התמתנות הסימפטומים ההתנהגותיים".

 

כמות קטנה של אופוריה עושה את כל ההבדל

בנוסף, החוקרים בדקו מהם המרכיבים בשמן הקנאביס שמקלים על האוטיזם, ומצאו כי המרכיב THC, האחראי לתחושת האופוריה המשויכת לשימוש בקנאביס, יעיל בטיפול באוטיזם – אפילו בכמויות קטנות.

 

"במחקרים הקליניים שנערכים בתחום הטיפול בקנאביס רפואי באוטיזם, נהוג לטפל בזנים המכילים כמות גדולה מאוד של  CBD (תרכובת המצויה בצמח הקנאביס), עקב התכונות האנטי-דלקתיות של החומר ומשום שאינו גורם לתחושת האופוריה המשויכת לשימוש בקנאביס", מספרת פולג. "כמו כן, נהוג לטפל באוטיזם בזנים המכילים כמויות קטנות ביותר של THC, בין היתר עקב חשש מפני תחושת האופוריה וכן מפני השפעות ארוכות טווח של השימוש ב-THC.

 

בשלב השני של המחקר שלנו, בחנו מהו החומר הפעיל בקנאביס אשר אחראי לשיפור ההתנהגותי. הופתענו לגלות שבטיפול עם שמן קנאביס המכיל THC, אך לא CBD, ההשפעות ההתנהגותיות והביוכימיות החיוביות היו שוות ואף טובות יותר. מעבר לכך, התוצאות שלנו מציעות של-CBD לבדו כלל אין השפעה על ההתנהגות של חיות המודל".

 

"כמובן, מדובר במחקר ראשוני", מסכמת פולג, "אבל אנחנו מקווים שדרך המחקר הבסיסי נצליח לשפר את  הטיפול בקליניקה. מהמחקר שלנו עולה כי כאשר מטפלים באוטיזם עם קנאביס רפואי, אין צורך בשמן קנאביס עשיר ב-CBD, וכן שאין צורך בשמן קנאביס עם כמויות גדולות של THC. זיהינו שיפור משמעותי במבחני ההתנהגות אחרי טיפול עם שמן קנאביס המכיל כמויות קטנות של THC, ולא נראו השפעות ארוכות טווח במבחנים קוגניטיביים או רגשיים שערכנו כחודש וחצי לאחר תחילת הטיפול".

מחקר

19.12.2021
האם מחלת ה-ALS הפיכה?

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב זיהו לראשונה את המנגנון הביולוגי שגורם להרס העצבים במחלת ניוון השרירים ALS

  • מוח
  • רפואה ומדעי החיים

ALS היא מחלת ניוון השרירים הנפוצה בעולם. אחד מכל 400 בני אדם יחלה בה, ועם זאת אין למחלה תרופה יעילה. חולי ALS מאבדים באופן הדרגתי את היכולת לשלוט בשרירי הגוף, עד כדי שיתוק מוחלט ואובדן היכולת לנשום באופן עצמוני. תוחלת החיים הממוצעת לחולי ALS עומדת כיום על כשלוש שנים בלבד. 

 

"עד היום לא ברור מה גורם למחלה", מסביר פרופ' ערן פרלסון מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר ובית הספר סגול למדעי המוח. "בקרב כ-10% מהחולים אנחנו יודעים להצביע על מוטציות גנטיות, אבל לגבי שאר ה-90% מדובר בתעלומה. השיתוק המאפיין את המחלה הוא תוצאה של פגיעה בעצבים המוטוריים, פגיעה המנוונת את קצות העצבים ומנתקת את העצב מהשריר, ומתפתחת עד כדי מות תא העצב עצמו – אבל עד היום לא הבנו את המנגנון הביולוגי הבסיסי שגורם לפגיעה הראשונית".

 

כעת, קבוצת חוקרים מאוניברסיטת תל אביב בהובלת פרופ' פרלסון והדוקטורנטים טופז אלטמן ואריאל יונסקו, פענחה לראשונה את המנגנון הביולוגי שגורם להרס העצבים במחלה הניוונית ALS. המחקר פורץ הדרך מראה כי ניתן לעכב, ואף להפוך, את מהלך המחלה הקשה בשלביה המוקדמים. תוצאות המחקר החדש, שנערך בשיתוף עם ד"ר אמיר דורי, מנהל מרפאת מחלות עצב-שריר בבית החולים שיבא תל השומר, התפרסמו בכתב העת היוקרתי Nature Communication.

 

מיקוד בצמתי עצב-שריר

כדי לפתור את התעלומה, החוקרים התמקדו בחלבון בשם TDP-43, שמחקרים קודמים הצביעו על הצטברות חריגה שלו במוחם של כ-95% מחולי ALS. פרופ' פרלסון וצוותו חשפו לראשונה את הקשר הביולוגי בין הצטברות החלבון להתנוונות נקודות החיבור בין העצבים המוטוריים לשרירים, הנקראות צמתי עצב-שריר ואחראיות על הפעלת מערכת השרירים דרך הפעילות העצבית. בביופסיות שריר שנלקחו מחולי ALS מצאו החוקרים כי החלבון הרעיל מצטבר בסמיכות לאותם צמתי עצב-שריר עוד בשלבים מוקדמים של המחלה ולפני התפתחות הסימפטומים הקשים. בסדרת ניסויים שערכו החוקרים, הן בתאים של חולי ALS והן בחיות מודל מהונדסות גנטית, נמצא כי הצטברות החלבון TDP-43 בצומת העצב-שריר פוגעת ביכולת לייצר חלבונים החיוניים לפעילות המיטוכונדריה – תחנת הכוח של התא – והיא שמובילה להתנוונות התא ובסופו של תהליך אף למותו.

 

"צריך להבין את הייחודיות של תאי העצב המוטוריים", מספר פרופ' פרלסון. "תאי עצב אלה יושבים בחוט השדרה וצריכים להגיע לכל שריר בגוף כדי להפעיל אותו. ניתן לדמיין, למשל, כבל מאריך שיוצא מחוט השדרה ומגיע עד לאצבע הקטנה שלנו ברגל. מדובר בשלוחות שיכולות להגיע גם לאורך של מטר בבני אדם מבוגרים. במחקרים קודמים הראינו כי מסיבה זו תאי העצב המוטוריים זקוקים למידה מוגברת של אנרגיה, בעיקר בצמתי העצב-שריר המרוחקים מחוט השדרה. במחקר הנוכחי, התמקדנו בשינוי פתולוגי המתרחש בתאי העצב בחלבון TDP-43. בתא עצב תקין, חלבון זה נמצא בעיקר בגרעין של התא. הראינו כי ב-ALS, החלבון יוצא מהגרעין ויוצר צברים ברחבי התא כולו, וספציפית בצומת העצב-שריר. מאחר שפעילותם של תאי העצב תלויה באותם צמתי עצב-שריר, שנמצאים בקצה השני של 'הכבל המאריך', יש לכך חשיבות קריטית. אנחנו גילינו כי הצברים שאותם יוצר החלבון TDP-43 בצומת העצב-שריר לוכדים מולקולות רנ"א ומונעים ייצור חלבונים החיוניים לתפקוד המיטוכונדריה. המיטוכונדריה היא אברון תאי האחראי על ייצור האנרגיה בתא. הצטברות החלבון TDP-43 בקצות העצבים מונעת מביאה למחסור באנרגיה, ולבסוף להתנוונות שלוחות העצבים בתהליך המתפשט לעבר התאים עצמם בחוט השדרה, עד למותם".

 

לתפוס את הבעיה בצד השני

כדי לאשש את ממצאיהם, החוקרים מאוניברסיטת תל אביב החליטו להשתמש במולקולה ניסיונית שפורסמה לאחרונה על ידי קבוצה של חוקרים מארה"ב למטרה אחרת – זירוז של התחדשות עצבית לאחר פציעה, באמצעות פירוק צברי חלבונים בשלוחות עצב. החוקרים הוכיחו כי מולקולה זו מסוגלת גם לפרק את צברי חלבון ה-TDP-43 בתאים מחולי ALS, וכי הפירוק שיפר את יכולת ייצור החלבונים ואת פעילות המיטוכונדריה, ומנע את ניוון צומת העצב-שריר. זאת ועוד, בקרב חיות המודל המהונדסות גנטית, החוקרים הראו כי באמצעות פירוק צברי TDP-43 בשלוחות עצב ניתן לאחזר צמתי עצב-שריר מנוונים – ולשקם את חיות המודל החולות כמעט לחלוטין.

 

"ברגע שפירקנו את הצברים של החלבון TDP-43, יכולת ייצור החלבונים של העצבים השתקמה, ובפרט ייצור החלבונים החיוניים לפעילות המיטוכונדריה. כל אלו אפשרו לעצבים להתחדש", מסכם פרופ' פרלסון. "הוכחנו, גם באמצעים פרמקולוגיים וגם באמצעים גנטיים, כי העצבים המוטוריים יכולים להתחדש – וכי ניתן לתת תקווה לחולים. למעשה, איתרנו את המנגנון הבסיסי וגם את החלבונים האחראים לניתוק העצבים מהשרירים ולניוונם. תגלית זו יכולה להוביל לפיתוח תרופות חדשות, שידעו לפרק את הצברים של החלבון TDP-43 או להגביר את ייצור החלבונים החיוניים למיטוכונדריה, ובכך להבריא את תאי העצב עוד לפני ההרס הבלתי הפיך בחוט השדרה. בעצם אנחנו תופסים את הבעיה בצד השני, בצומת העצב עם השריר, ואם בעתיד נוכל לאבחן ולהתערב בזמן אולי ניתן יהיה לקטוע באיבו את הניוון ההרסני של שרירי החולים ב-ALS".

 

המחקר הוא שיתוף פעולה בינלאומי עם חוקרים מובילים מגרמניה, צרפת, אנגליה וארה׳׳ב, והשתתפו בו גם טל גרדוס פרי ואמגד איברהים ממעבדתו של פרופ' פרלסון.

מחקר

13.12.2021
מה יותר מעניין - פייסבוק או הילד שלך?

השימוש הנרחב של ההורים בטלפון הסלולרי עשוי לגרום לפגיעה בהתפתחות של הפעוטות ולהשלכות מרחיקות לכת

 

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מצא כי התקשורת בין אימהות לפעוטות שלהן פוחתת פי ארבעה בזמן השימוש בטלפונים חכמים, דבר שעשוי לגרום לפגיעה בתשתית ההתפתחותית של הפעוט ואף להשלכות מרחיקות לכת. תוצאות המחקר החדש, בהובלת ד"ר קטי בורודקין מהחוג להפרעות בתקשורת בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, התפרסמו בכתב העת היוקרתי Child Development.

 

כשאימא קוראת פוסט ממש מעניין

בניסוי השתתפו עשרות אימהות לפעוטות בגילאי שנתיים עד שלוש. הן הוזמנו לכאורה לצורך מחקר שבודק את קשר בין תחומי העניין של האם לתחומי העניין של הילד, וכך הן התבקשו לבצע שלוש מטלות: לגלוש בדף פייסבוק ייעודי ולסמן לייקים לסרטונים ולכתבות שמעניינות אותן, לדפדף במגזינים ולסמן כתבות שמעניינות אותן ולבסוף לשחק עם הילד כאשר הטלפונים החכמים והמגזינים הוצאו מהחדר (משחק חופשי).

 

"המטרה שלנו הייתה לדמות מצבים בחיים שבהם האם צריכה לשמור על הילד, ובו בזמן היא מקדישה חלק מהקשב שלה לטלפון החכם", מסבירה ד"ר קטי בורודקין. "האימהות לא היו מודעות למטרת הניסוי, ולכן התנהגו בטבעיות, כשהן מפצלות את העניין שלהם בין הפעוטות לבין הטלפונים והמגזינים. את כל האינטראקציות בין האימהות לפעוטות הקלטנו בווידאו, ואחר כך סרקנו את ההקלטות פריים אחר פריים בניסיון לכמת את האינטראקציה בין האם לפעוט".

 

החוקרים הגדירו שלושה ממדים לאינטראקציות בין האימהות לפעוטות. ראשית נבחנה התשומה הלשונית, כלומר התכנים הלשוניים שהאם מעבירה לילד. לפי הספרות המחקרית, זהו מדד חשוב להתפתחות השפתית של הילד, וכן נמצא בעבר כי תשומה לשונית דלה גוררת אוצר מילים דל של הילד גם בגילאים מבוגרים.

 

לאחר מכן נבחן מדד חילופי התורות, כלומר עד כמה השיח אינטראקטיבי. זהו מדד שנחשב למנבא של התפתחות שפתית וחברתית, כאשר הילד לומד שיש לו מה לתרום לאינטראקציה וכן את הנורמות החברתיות הבסיסיות של כל אינטראקציה חברתית.

 

לבסוף נבחנה התגובתיות האימהית, כלומר עד כמה האם נעתרת בתגובתה לפניות הילד. זהו מדד המורכב ממיידיות התגובה ומהתאמת התגובה לתוכן. כך למשל, כאשר הילד אומר "תראי, משאית", אין דין תגובה כגון "כן, יופי" לתגובה מסוג "נכון, משאית אדומה, ראינו כזו אתמול". מדד זה הינו הבסיס לכמעט כל היבט התפתחותי של הילד: שפתית, חברתית, רגשית וקוגניטיבית.

 

הורים! עזבו כבר את הסמארטפון!

"מצאנו כי שלושת ממדי האינטראקציה האימהית פוחתים לחצי עד רבע ביחס למשחק חופשי, הן בעת הדפדוף במגזינים והן בעת הגלישה בטלפונים החכמים", מספרת ד"ר בורודקין. "במילים אחרות, האימהות דיברו עד פי ארבעה פחות עם ילדיהן בזמן שהיו עם הטלפון החכם. זאת ועוד, הן החליפו פחות תורות עם הפעוט, הצליחו להגיב פחות תגובות מיידיות ומותאמות בתוכן והתעלמו יותר מפניות מפורשות של הילד. גם כאשר הצליחו להגיב בזמן הגלישה בפייסבוק, איכות התגובה הייתה ירודה – האימהות 'הורידו פרופיל' והשקיעו את המינימום ההכרחי כדי לתקשר עם הפעוטות".

 

ממצא מעניין נוסף הוא שלא נמצא כל הבדל בין גלישה בטלפון חכם לקריאה במגזין. "לא ראינו שמדיה אחת מסיחה את הדעת יותר ממדיה אחרת. עם זאת, ברור שאנחנו משתמשים בטלפונים החכמים הרבה יותר מאשר בכל מדיה אחרת, ולכן הם מהווים איום התפתחותי משמעותי. צריך להבין שאין לנו עדויות מחקריות שיצביעו על פגיעה התפתחותית בילד כתוצאה משימוש בטלפונים חכמים, שכן מדובר בתופעה חדשה יחסית. לעומת זאת, אנחנו בהחלט יכולים להצביע על פגיעה בתשתית ההתפתחותית. ההשלכות של חסך באינטראקציה אימהית עלולות להיות מרחיקות לכת".

 

לסיכום ד"ר בורודקין מוסיפה: "במחקר הנוכחי התמקדנו באימהות אבל אנחנו מניחים שממצאי המחקר מאפיינים גם את ההפרעות בתקשורת בין האבות לתינוקות, כיוון שדפוסי השימוש בסמארטפונים די דומים בין גברים לנשים כך שניתן להעריך בסבירות גבוהה שממצאי המחקר רלוונטיים גם לאבות וגם לאימהות".

ד"ר ויויאן סלון

מחקר

09.12.2021
הקוד האתי החדש של עולם מחקר ה-DNA העתיק

בכירי חוקרים בעולם של דנ"א עתיק ניסחו קוד אתי בינלאומי

 

  • רפואה ומדעי החיים

לראשונה בעולם, צוות מומחים בינלאומי בהשתתפות חוקרת מאוניברסיטת תל אביב ניסחו את הקוד האתי למחקר של דנ"א עתיק. החוקרים הסבירו כי הגידול המשמעותי בעשורים האחרונים במחקר של דנ"א עתיק, הממוצה משרידים אנושיים, כמו גם השפעתו על ארכאולוגיה ותחומים אחרים, יצרו צורך בפיתוח תקנים אתיים ייעודיים שינחו את העוסקים במלאכה.

 

בניסוח הקוד האתי השתתפו 64 חוקרים בינלאומיים מ-31 מדינות ומדיסציפלינות שונות, בהן ארכאולוגיה, אנתרופולוגיה, אוצרות, ארכאו-גנטיקה ופלאו-גנטיקה. קבוצת החוקרים כללה גם את האנתרופולוגית והפלאו-גנטיקאית ד"ר ויויאן סלון מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר וממרכז דן דוד לחקר תולדות האדם. הקוד האתי פורסם לאחרונה בעיתון היוקרתי Nature.

 

לחתור לשיתוף פעולה חובק עולם

ד"ר סלון מסבירה כי למחקר דנ״א עתיק יש אספקטים ייחודיים, המעלים את הצורך ברגולציה אתית. ראשית, לבחינת מוצא בעבר יכולות להיות השלכות חברתיות ופוליטיות כיום, ושנית, העובדה שעבודת דנ״א קדום עוסקת באנשים שחיו בעבר שיש לכבדם.

 

רוב המקורות שעניינם אתיקת דנ"א עתיק נכתבו עד כה מנקודת מבטם של חוקרים העוסקים בהשפעות על קהילת הילידים האמריקאית, אשר סבלה מהיסטוריה קשה של ניצול קולוניאלי על ידי צאצאי האירופאיים. בהסתמך על כך, נכתבו מספר מאמרים המציעים כי החלטות לגבי כיווני המחקר העתידיים בנושא זה תיקבענה בעצה אחת עם צאצאי הקהילה הילידית, וכי יש לבקש רשות מפרנסי הקהילה לצורך המחקר על שלביו השונים. ההצעה הייתה להרחיב גישה זו לא רק לתחומי ארה"ב.

 

לדבריה של ד"ר סלון, היבט זה עשוי לעורר לעתים דילמות מחקריות לא פשוטות, שכן לא לכל האוכלוסיות בעבר ישנם צאצאים כיום, וגם אם ישנם - לא כל קהילה נוכחית המהווה נצר של קהילה עתיקה חשה קשר כלשהו לאבותיה הקדומים.

 

לצד זאת, הקוד האתי כולל, בין היתר, עמידה בכל התקנות והרגולציות החלות במקומות במסגרתם מתנהל המחקר, ובהם נמצאו השרידים האנושיים, לרבות צמצום ככל הניתן של הנזק הנגרם במחקר לשרידים האנושיים. כמו כן החוקרים הסכימו כי יש לחתור לשיתוף פעולה עם בעלי עניין אחרים במחקר, כולל צאצאי קהילות מקומיות וחוקרים מקבילים בתחומים שונים, ולכבד את נקודת המבט שלהם.

 

"הקווים המנחים שאנו מציעים מקיפים את כל חלקי המחקר השונים, החל משלב התכנון, דרך הדגימה עצמה ושיתוף הנתונים והתוצאות, ועד לתקשורת עם עמיתינו העוסקים בחקר שרידים אנושיים עתיקים ועם הקהל הרחב", אומרת ד"ר סלון. "מדובר בפרויקט חובק עולם שנולד במפגש וירטואלי לפני כשנה, בו הסתמנה הסכמה רחבה על הצורך ברגולציה אתית של התחום, שרק הולך ומתפתח, והתוצר כאן לפנינו. בתקווה שיהיה בעל אימפקט משמעותי, המאמר מתורגם בימים אלה לעשרות שפות – כולל לשפה העברית".

 

 

 

 

 

 

פרופ' אילנה גוזס

מחקר

09.12.2021
התרופה שהתחפשה

תרופה ניסיונית שקיבלה מעמד תרופת יתום מה-FDA לטיפול עתידי בתסמונת התפתחותית נדירה, נמצאה יעילה גם בטיפול בתסמינים של אוטיזם ואלצהיימר  

 

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר בינלאומי רחב היקף בהובלת אוניברסיטת תל אביב מצא כי תרופה ניסיונית אשר קיבלה מה-FDA מעמד של תרופת יתום לטיפול עתידי בתסמונת התפתחותית נדירה, עשויה לרפא גם מגוון תסמינים הקשורים לאוטיזם, למוגבלות שכלית ולאלצהיימר.

 

לתקן את תפקוד תאי העצב

התרופה הניסיונית (NAP), התגלתה במעבדה של פרופ' אילנה גוזס מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית של האדם וביוכימיה בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר. בשנים האחרונות, ה-FDA העניקה לתרופה הניסיונית מסלול מיוחד לאישור במעמד של תרופת יתום לתסמונת התפתחותית נדירה, ADNP, שפוגעת במוח, בשרירים ובמערכת העיכול. במחקר הנוכחי, מצא צוות החוקרים בהובלת של פרופ' גוזס כי התרופה הניסיונית עשויה להיות יעילה לטיפול במגוון רחב של תסמינים של תסמונת ADNP, שמקורם במוטציה בגן ADNP החיוני להתפתחות המוח ולהגנה על תאי העצב במוח.

 

"NAP הוא למעשה מקטע קצר של חלבון ADNP תקין. בעבר מצאנו כי טיפול באמצעות NAP מתקן את תפקודם של תאי עצב אנושיים עם תסמונת  ADNPבמבחנה במעבדה. במחקר הנוכחי ביקשנו לבחון את יעילותו של NAP לטיפול בהיבטים שונים של התסמונת במודל עם המוטציה המזיקה ביותר שמאפשר הסתכלות על התפתחות המוח ומאפשר תיקון בעיות התנהגות. בדקנו את השפעתו בבעלי חיים הסובלים מהתסמונת (מוטציה ב-(ADNP. לתדהמתנו ולשמחתנו גילינו שטיפול באמצעות NAP מנרמל את תפקודם של העכברים ברוב התופעות", מסבירה פרופ' גוזס.

 

במחקר שמסכם את עבודת הדוקטורט של הסטודנט גדעון כרמון השתתפו גם צוות חוקרים ממעבדתה של פרופ' גוזס: ד"ר שלמה סרגוביץ', גל הכהן-קליימן, ענבר בן-חורין-חזק, אוקסנה קפיטנסקי, אלכסנדרה לובינצבה וד"ר אליעזר גלעדי, ולצדם ד"ר מורן רובינשטיין, פרופ' נועם שומרון וגיא שפירא מהפקולטה לרפואה, וד"ר מצדה פסמניק-שור מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז. כמו כן השתתפו חוקרים מצ'כיה, מיוון, מגרמניה, ומקנדה. המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Biological Psychiatry.

 

ריצוף ואבחון מוטציות גנטיות

המחקר שבחן מודל עכברים בעלי תסמונת ה-ADNP, העריך באמצעות שיטות מדידה אובייקטיביות את ההתנהגות, הפעילות החשמלית וזיהוי חלבונים במוח. החוקרים מצאו כי העכברים שלקו בתסמונת התאפיינו במגוון רחב של תופעות פתולוגיות שבאו לידי ביטוי בתמותה לאחר הלידה, התפתחות איטית והליכה בלתי תקינה בעיקר בקרב נקבות, וכן בתקשורת קולית דלה.

 

בדיקות מוחיות העלו ממצאים נוספים: מספר קטן יחסית של סינפסות - נקודות המפגש בין תאי העצב, פעילות אלקטרו-פיזיולוגית פגועה המעידה על פוטנציאל נמוך לעוררות מוחית תקינה, וכן משקעים של החלבון Tau בעכברים צעירים, הדומים לאלה שבמוחם של חולי מחלת אלצהיימר קשישים. למרבה השמחה, גילו החוקרים שטיפול באמצעות NAP מנרמל את תפקודם של העכברים ברוב התופעות.

 

בנוסף ביקשו החוקרים לזהות בדמם של עכברי המודל סמן ביולוגי מובהק של תסמונת ADNP, שיאפשר לאבחן את המחלה הקשה ולעקוב אחר יעילות הטיפול באמצעות בדיקת דם פשוטה. בעזרת טכנולוגיות של ריצוף גנטי הם איתרו חריגה מהנורמה וכן תיקון על ידי NAP בחמישה חלבונים (ברמת RNA שליח), בצורה המאפיינת נקבות בלבד. ממצאים אלה תאמו שינויים שהתגלו במחקרים קודמים בכדוריות דם לבנות של ילדים החולים בתסמונת ADNP. אחד הסמנים שהתגלו הינו FOXO3 – חלבון בעל תפקיד חשוב ביצירת סינפסות במוח ובהזדקנות בריאה.

 

"במחקר בחנו את השפעתה של מוטציה בגן ADNP על עכברי מודל במגוון רחב של היבטים, ומצאנו פגיעה נרחבת בתפקודם הפיזי והמוחי, המקבילה לתסמיני אוטיזם, עיכוב התפתחותי, מוגבלות שכלית, ומחלת האלצהיימר בבני אדם. כמו כן בדקנו תרופה פוטנציאלית למחלה - מקטע קצר בשם NAP מחלבון ADNP תקין, וגילינו שהיא יעילה כנגד רוב התסמינים בעכברים.  אנחנו מקווים ומאמינים שמחקר זה הוא ציון דרך חשוב בדרך לפיתוח תרופה או תרופות שיסייעו לילדים עם אוטיזם הנובע ממוטציות גנטיות, וכן לחולי אלצהיימר", מסכמת פרופ' גוזס.

 

רמות - חברת המסחור של אוניברסיטת תל אביב, הגישה מספר בקשות פטנט המגנות על הטכנולוגיה ויישומה, ומגייסת בשיתוף עם פרופסור גוזס מימון להמשך המחקר הקליני. כמו כן, נמצאת רמות בדיונים לגבי שיתוף פעולה מסחרי עם חברות תרופות. "אנו נרגשים מהתגלית החדשה ומאמינים שזוהי טכנולוגיה פורצת דרך העתידה לרפא מגוון תסמינים ומוגבלות בתחום רחב של מחלות יתום." אמרה קרן פרימור כהן, מנכ"לית רמות.

מחקר

09.12.2021
תפתחו את התיק בבקשה

התוכנה שתלמד את התיק הרפואי שלנו ותחזה ברמת דיוק גבוהה סיכון לתחלואה קשה ולתמותה כתוצאה מזיהומי דם - כבר כאן

 

  • רפואה ומדעי החיים

זיהומים בדם הם מהגורמים המובילים בעולם לתחלואה ולתמותה, ולכן ישנה חשיבות גדולה לזיהוי גורמי הסיכון לפיתוח תחלואה קשה ולתמותה כבר בעת ההדבקה בחיידק או בפטרייה. חוקרים מאוניברסיטת תל אביב אימנו תוכנה בשיטת בינה מלאכותית ללמוד תיקים רפואיים אלקטרוניים של  חולים בבית חולים איכילוב בתל אביב שנמצאו חיוביים לזיהום בדם. אחרי שלמדה את הנתונים ואת היסטוריית המחלה של כל אחד מהחולים, זיהתה התוכנה באופן אוטומטי גורמי סיכון בתיקים הרפואיים ברמת דיוק של 82%. לדברי החוקרים, הפיתוח החדש יוכל לשמש כמערכת התראה מוקדמת לרופאים, על ידי דירוג החולים לפי סכנת החמרת המחלה.

 

לנבא את הסיכוי לסכנת חיים

לרוב, מערכת הדם שלנו היא מערכת סטרילית, אך הדבקה בחיידק או בפטרייה אפשרית במהלך ניתוח או התערבות כירורגית אחרת, או כתוצאה מסיבוך של זיהומים אחרים דוגמת דלקת ריאות ודלקת קרום המוח. אבחון הזיהום נעשה על ידי נטילת דגימת דם והעברתה למצע גידול לחיידקים ולפטריות, כאשר התגובה החיסונית של הזיהום עלולה לגרום לאלח דם ולמצב של הלם, שהם מצבים מסוכנים בעלי שיעורי תמותה גבוהים.

 

מאחורי המחקר פורץ הדרך, שיכול להציל חיים רבים, עומדים הסטודנטים יזיד זועבי ודן להב ממעבדתו של פרופ' נועם שומרון מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, בשיתוף פעולה עם ד"ר אהובה וייס מייליק, ראש המרכז לבינה מלאכותית בבית החולים איכילוב, פרופ' עמוס אדלר וד"ר אורלי קהת. תוצאות המחקר התפרסמו בכתב העת Scientific Reports.

 

"אנחנו עבדנו על תיקים רפואיים של 7,889 מאושפזים בבית חולים איכילוב בין השנים 2014 ל-2020 שנמצאו חיוביים לזיהומים בדם, בזמן האשפוז ועד ל-30 יום לאחריו, בין אם החולה נפטר ובין אם לא", מסביר פרופ' נועם שומרון. "את התיקים הרפואיים הזנו לתוכנת שפועלת על בסיס בינה מלאכותית, ורצינו לראות אם הבינה המלאכותית תזהה דפוסים של נתונים בתיקים הרפואיים שיאפשרו לנו לנבא אוטומטית אילו חולים יפתחו תחלואה קשה ואף תמותה כתוצאה מהזיהום".

 

אחרי האימון, הבינה המלאכותית שפותחה באוניברסיטת תל אביב הגיעה לרמת דיוק של 82% בניבוי מהלך המחלה, גם בהתעלם מגורמים ברורים מאליהם כמו גיל החולים ומספר האשפוזים. לאחר שהחוקרים הזינו את הנתונים של המטופל, האלגוריתם ידע לנבא את מהלך המחלה, והמשמעות היא שבעתיד ניתן יהיה לדרג חולים מבחינת הסכנה הנשקפת לבריאותם מבעוד מועד.

 

"באמצעות שימוש בבינה מלאכותית הצליח האלגוריתם למצוא דפוסים שהפתיעו אותנו ופרמטרים בדם שבכלל לא חשבנו להתייחס אליהם", אומר פרופ' שומרון. "כעת אנחנו עובדים עם הצוותים הרפואיים כדי להבין איך אפשר להשתמש במידע כדי לדרג את החולים מבחינת חומרת הזיהום. החוכמה היא להשתמש בפרדיקציה של התוכנה כדי לכוון את הרופאים לחולים שנמצאים בסיכון המירבי".

 

"רמות - חברת המסחור של אוניברסיטת תל אביב, מאמינה ביכולתה של טכנולוגיה פורצת דרך זו לתרום להפחתת עלויות למערכות האשפוז. זוהי דוגמא לשיתוף פעולה אפקטיבי בין חוקרי האוניברסיטה לבתי החולים, המשפר את איכות הטיפול הרפואי בישראל ובעולם. אנו ברמות נמשיך להוביל ולקדם שיתופי פעולה מסוג זה", אומרת קרן פרימור כהן, מנכ"לית רמות.

 

פרופ' נועם שומרון (צילום: ציון ניניו)

מחקר

06.12.2021
לראשונה: חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לפענח מנגנון עיקרי בהתפתחות ניוון

פרופ' חרדדו לדרקרמר מביע אופטימיות: "כל צעד קטן הוא צעד משמעותי בתחום הטיפול במחלות ניווניות שונות ובראשן ALS."

  • רפואה ומדעי החיים

איזה קולטן בתא מהווה אתר מטרה של סם הקוקאין, ומוטציות שגורמות לתפקוד לקוי שלו יכולות לגרום למחלת ALS (ניוון שרירים) ולנוירופתיה מוטורית תורשתית? מדובר בקולטן מסוג סיגמא-1 (S1R), שהוא חלבון חוצה ממברנה בעל תפקידים חשובים בייצוב תפקודי התא, הן במצב פיזיולוגי תקין והן בעת מחלה.

 

במחלות נוירו-דגנרטיביות בפרט (מחלות ניווניות למיניהן), פעילותו של S1R הוכחה כבעלת יכולת לספק הגנה נוירולוגית לתאי עצב על ידי שינוי של התקשורת בין התא לסביבתו (המבוססת על תנועה של יוני סידן), שיפור התפקוד המיטוכונדריאלי והפחתת הלחץ בתוך הרשתית האנדופלזמית (אברון בתא).

 

על אף ש-S1R נחקר בצורה אינטנסיבית, מספר היבטים יסודיים נותרו שנויים במחלוקת, ובכללם הטופולוגיה של הקולטן ויכולתו או אי יכולתו להגיע לקרום התא. מחקר חדש בהובלת חוקר מאוניברסיטת תל אביב, פרופ' חררדו לדרקרמר מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן, בשיתוף עם פרופ' ניר בן טל מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה, יחד עם כמה מתלמידיהם, מנסה לשפוך אור על חלק מהשאלות הללו. המחקר פורסם לאחרונה בעיתון היוקרתי Journal of Biological Chemistry.

 

לאחוז בחלבון משני קצותיו

"לחלבונים שני קצוות, קצה קרבוקסילי (קבוצת COOH-) וקצה אמיני (קבוצת NH3-), בדומה למגנט עם שני קטבים," מסביר פרופ' חרדדו לדרקרמר. "בגישה אחת, סימנו את הקצה הקרבוקסילי (C-terminal tagging), וניכר כי החלבון מונח באוריינטציה מסוימת על ממברנות פנימיות של התא, שבה הקצה האמיני פונה לציטופלזמה. בגישה אחרת, סימנו את הקצה האמיני (N-terminal tagging) וקיבלנו כי שתי האפשרויות באות בחשבון בסיכוי זהה."

 

ממצאים אלה מהווים כלל הנראה הסבר לסתירות הקיימות בספרות לגבי האוריינטציה המועדפת, שכן עצם הסימון עצמו משליך על הטופולוגיה של הקולטן – כלומר מדידה שמשפיעה על התצפית. לכן, אומר פרופ' לדרקרמר, "ניסינו לנקוט בשיטות אחרות, הנקראות 'בדיקת הגנה מפני פרוטאז' ו'מיפוי גליקוזילציה', ואלה הראו בצורה חד משמעית כי S1R נוהג להתארגן כך שהקצה האמיני פונה לציטופלזמה. מלבד זאת מצאנו, בשיטות אנליזה נוספות, כי הקולטן מעוגן ברשתית האנדופלזמית וכמעט אינו יוצא כלל לקרום התא. ממצא זה מסביר את הפחתת הלחץ בתוך הרשתית שגורם למחלות."

 

פרופ' לדרקרמר אופטימי באשר להשלכות הממצאים החדשים: "מכיוון שהצלחנו לפענח מנגנון קריטי בתפקוד הקולטן, אין לנו ספק כי הממצאים עשויים להשליך על הגישות הטיפוליות המבוססות על S1R, ובתקווה לתת מזור לסבלם האדיר של חולים במחלות ניווניות שונות ובראשן ALS. כל צעד קטן הוא צעד משמעותי בתחום הזה".

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 >>