מחקר בחולים מדוכאי חיסון מצא כי נגיף הקורונה מפתח מוטציות בעודו מסתתר בריאות, מה שיכול לסייע להתפשטותו בשאר האוכלוסייה
נגיפים מורכבים מחומר גנטי ומעטפת. כדי לחדור לתאים חיים ולהתרבות בתוכם, הם נצמדים אליהם בעזרת קולטן שעל גבי המעטפת ומשתמשים במערכות התאים. כך הם מצליחים לשכפל את החומר הגנטי שלהם בתוך התאים ולהמשיך להתרבות ולהדביק, עד שמערכת החיסון נכנסת לפעולה.
בכל שכפול גנטי מתרחשות גם טעויות אקראיות – אלו הן המוטציות. ככל שהנגיף עובר מאדם לאדם ומתפשט באוכלוסייה, הוא צובר עוד ועוד מוטציות. לרוב המוטציות הללו חסרות משמעות קלינית אך לעתים נדירות הן מגבירות את פוטנציאל ההדבקה של הנגיף, התפשטותו ואלימותו, ולמעשה יוצרות גרסה חדשה שלו. רבות מהמוטציות קשורות לשינויי החלבונים שאחראים לחדירת הנגיפים לתאי הגוף.
מה השאלה? מהם התנאים המתאימים להתפשטות COVID-19 לאורך זמן?
“לנגיפים יש קצב השתנות גבוה מאוד. החומר הגנטי שלהם עובר מוטציות בתדירות הרבה יותר גבוהה מזו של בני אדם או כל אורגניזם אחר. זאת מכיוון שזמן הדור שלהם (הזמן שלוקח להם לשכפל את החומר הגנטי) נמשך יום אחד. בנוסף, הפולימראז שלהם – הגן שתפקידו לבצע את תהליך השכפול – שוגה בקביעות”, מציינת פרופ’ עדי שטרן, חוקרת בכירה בבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב.
פרופ’ שטרן חוקרת אבולוציה של נגיפים ומתמקדת באלו שהגנום שלהם מבוסס RNA. נגיפים אלו אחראיים למחלות רבות, כגון קורונה, שפעת, אדמת, חצבת, HIV והפטיטיס C. מאז פרוץ מגיפת הקורונה רוב מחקרה הוסט לחקר COVID-19 – ובעיקר דפוסי השתנותו והמוטציות שהוא צובר.
מטרת מחקרם הנוכחי של פרופ’ שטרן וצוותה, שזכה במענק מהקרן הלאומית למדע, ואשר נעשה בשיתוף המרכז הרפואי תל אביב (איכילוב), היא להבין כיצד נוצרות המוטציות של נגיף הקורונה, אילו מהן שורדות ואילו לא, ומהם התנאים המתאימים להתפשטותו לאורך זמן. לשם כך מתמקדים החוקרים בחולים בעלי מערכת חיסון מוחלשת (למשל חולי סרטן דם מסוג לוקמיה או לימפומה, חולי איידס וחולים שנוטלים תרופות לדיכוי מערכת החיסון בשל השתלת איבר או מחלה אוטואימונית) שאינם מצליחים להיפטר מקורונה (ומנגיפים נוספים) זמן רב.
“בתקופת הקורונה תוארו מקרים רבים של חולים עם מערכת חיסון מוחלשת שחלו בקורונה כרונית, חלקם בעלי תסמינים קלים או קשים (למשל קשיי נשימה) וחלקם א-תסמיניים. למעשה הם נשאו את הנגיף באופן אקטיבי (ולא רדום) במשך חודשים ואף יותר משנה והיה קשה מאוד לטפל בהם. בהמשך החלו לשער שהווריאנטים של הקורונה (כגון האלפא, בטא והאומיקרון) מגיעים מהחולים הללו, מדוכאי החיסון. זאת מכיוון שנמצא דמיון רב בין הווריאנטים שהופיעו אצלם לבין אלו שהתפשטו בעולם לאחר מכן”, מסבירה פרופ’ שטרן.
החוקרים ביצעו ריצוף גנטי בדגימות שנלקחו מדרכי הנשימה העליונות (במטוש) ומהריאות של עשרות חולים מדוכאי חיסון מאיכילוב, ועקבו אחריהם לאורך זמן. כך גילו כי פעמים רבות הנגיף מפתח מוטציות בזמן שהוא מסתתר בריאות. “בתחילת המחקר ראינו שבמקרים רבים בדיקת המטוש יוצאת שלילית ונדמה היה שהחולים החלימו, אך לאחר כמה שבועות התסמינים שבו והם עברו בדיקת מטוש נוספת והתגלו כחיוביים לנגיף. לא הבנו למה זה קורה ואם הם נדבקו מחדש. בהמשך בחנו את הבדיקות מהריאות וראינו שהן יוצאות חיוביות בזמן שבדיקת המטוש יוצאת שלילית. כלומר, הנגיף לא נמצא בחלל הפה והאף אבל כן נמצא בריאות”, אומרת פרופ’ שטרן.
באמצעות הריצוף הגנטי של הדגימות לאורך תקופות שונות גילו החוקרים כי בעת שהנגיף שוהה בריאות, הוא מפתח מוטציות שמצליחות לחמוק ממערכת החיסון המוחלשת, מתרבה – וחוזר לדרכי הנשימה העליונות עם מוטציות חדשות. מוטציות אלו גורמות לשינוי במבנה החיצוני שלו, בחלק שנקרא ספייק (אחד החלבונים שנמצאים על גבי המעטפת שלו), כך שלנוגדנים קשה לזהותו. לכן החולים התקשו להיפטר מהנגיף ולהחלים.
“ראינו שהנגיף מפתח מוטציות שמסייעות לו לשנות את הספייק וכך לחמוק ממערכת החיסון ולחדור לתאים. תחילה ראינו אותן אצל חולי הקורונה הכרוניים, מדוכאי החיסון, ואחר כך בשאר העולם”, מסבירה פרופ’ שטרן.
ניתן להבין אם כן כי המחקר מתמקד בחולי הקורונה הכרוניים כדי לנבא התפשטות וריאנטים בקרב האוכלוסייה הרחבה ולפתח תרופות נגדם. “בחנו בעיקר דגימות טרום עידן האומיקרון ולכן נשאלת השאלה עד כמה עוד הנגיף יוכל להשתנות ולחמוק ממערכת החיסון. בסופו של דבר הוא משתנה פעם בחצי שנה-שנה, ואנחנו מבצעים ניטור קבוע כדי לצפות התפתחות וריאנט שכולל שינויים דרמטיים (כפי שנראה לאחרונה) וכדי שנוכל להתכונן לכך”, מסכמת פרופ’ שטרן.
החיים עצמם:
פרופ’ עדי שטרן, 45, נשואה לאדם ואמא לעילי (15), עומרי (12) ומאיה (6). אוהבת לבלות עם המשפחה, לפתור חידות ופאזלים מכל הסוגים (“המחקר שלי הוא החידה הגדולה ביותר שאני צריכה לפתור”), לקרוא המון (בעיקר בלילה) ולאכול שוקולד משובח.
עוד בנושא באתר הידען:
