בין נגיפים לדגים

הרצף הגנטי של נגיף שגרם לתחלואה ותמותה של דגי אמנון, אינו  דומה לשום רצף גנטי מוכר

נגיפים בנויים מצבר מולקולות ביולוגיות שכוללות חומר תורשתי (די-אן-אי או אר-אן-אי) וחלבונים; והם זקוקים לתא מארח (של בני אדם או בעלי חיים) כדי להתרבות. לאחר שהם חודרים לתא, הם מתרבים ויכולים לגרום למחלות. נגיפי אר-אן-אי מתאפיינים בחומר גנטי מגוון יותר בצורותיו. נגיפים אלה הם פחות יציבים גנטית ונוטים להשתנות מהר יותר, מה שמכתיב אסטרטגיות התרבות, התפשטות והתמודדות שונות. לדוגמה, הגנום של נגיף השפעת מכיל שמונה מקטעים והזנים שלו יכולים להחליפם ביניהם וליצור וריאנטים חדשים מהר יחסית.

פרופ’ ערן בכרך מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב וצוותו חוקרים נגיפי אר-אן-אי ומתמקדים בנגיפים מחוללי מחלות, בעיקר בדרכי הנשימה (כגון שפעת). בין השאר הם בוחנים את אופני התרבותם ואריזת הגנום שלהם בחלקיקים, יחד עם חלבונים ושומנים; את יחסי הגומלין שלהם עם התא המארח לצורך התרבות (כגון היקשרות לחלבוניו); ואת הדרך שבה הם גורמים להפעלת  מערכת החיסון – נגדם.

לפני שנים אחדות, החלו דגי אמנון בכנרת ובבריכות דגים בצפון הארץ לחלות ולמות בהמוניהם. ד”ר אבי אלדר, מנהל מדור דגים והמעבדה לאבחון וירלי במשרד החקלאות, חשד כי המקור לכך הוא זיהום נגיפי. הוא פנה לפרופ’ בכרך ויחדיו החליטו לפתור את התעלומה; הם ניתחו דגי אמנון חולים (למשל כאלו עם פגיעות עיניות ודלקת מוחית) ודגים מתים, בודדו מהם רקמות מוחיות, שמו אותן עם תאי דגים נוספים בתרבית – וחיפשו סימני מוות תאי. זאת מכיוון שכאשר נגיף מדביק תאים, בתרבית וגם בגוף, הוא הורג אותם. ואכן, החוקרים גילו שתאים רבים בתרביות נדבקו בנגיף ומתו. הם הבינו שמדובר בנגיף חדש שפוגע בדגי אמנון (וקראו לו בשםTilapia Lake Virus  ובקיצור TiLV). בשלב ראשון, הם גידלו את הנגיף בתרביות, הזריקו אותו לדגים חדשים – וגם אלה חלו ומתו. כך הוכיחו כי TiLV הוא אכן הגורם שפוגע בדגי האמנון.

במחקרם האחרון, שזכה במענק מהקרן הלאומית למדע, שלחו החוקרים דוגמאות חומר לריצוף גנטי עמוק של פתוגנים (מחוללי מחלות). כשהתקבל הרצף, התברר שהוא אינו דומה לשום רצף אר-אן-אי מוכר, נגיפי או תאי. זאת, בניגוד לרוב הנגיפים החדשים שמתגלים, שמבחינה גנטית אפשר לשייכם למשפחות נגיפים ידועות. עם זאת, לנגיף החדש היו קווי דמיון לנגיף השפעת, למשל גנום שמורכב ממקטעים רבים (אך עשרה ולא שמונה).

בעקבות גילוי הרצף הגנטי הייחודי של הנגיף, ניסו החוקרים לגלות עליו מידע נוסף, למשל איך הוא חודר לתא, מיהם חלבוניו (כל אחד ממקטעי הגנום מכיל גן בודד שלפי המידע האצור בו מיוצר חלבון),  ומה תפקידם בהתרבותו. כך למשל הם הצליחו לזהות את החלבון שנקשר לרצף הגנטי של הנגיף (נוקלאופרוטאין), החיוני להתרבותו. ייתכן שבעתיד יצליחו לפתח מולקולות שייקשרו לחלבון זה ובדרך זו  יעצרו את התרבות הנגיף. מולקולות אלו יוכלו גם לסייע בזיהוי מהיר של דגים הנגועים בנגיף.

פרופ’ בכרך: “חשוב לנטר ולבדוק בקביעות אילו נגיפים נמצאים בסביבתנו וכיצד הם פועלים, גם אם לא נראה שהם מסוגלים להדביק בני אדם. ייתכן, למשל, שבעתיד יתגלה נגיף נוסף ממשפחתם שתוקף לבני אדם – ואז נדע להתמודד עמו מהר יותר. מבחינה פרקטית, גידול דגי האמנון הוא השני בגודלו בתעשיית הדגים העולמית. כך, ברגע שקבענו מהו הרצף הגנטי של הנגיף שפוגע בהם ופרסמנו אותו, אפשר  היה לגלותו במקומות רבים בעולם ולהפחית את הפצתו. בעקבות זאת פותחה בדיקה דיאגנוסטית שמאפשרת לזהותו בלהקות דגים ולמנוע את הגעתן לבריכות עם דגים בריאים. התברר שהנגיף גרם למגפה נרחבת בדגי אמנון במדינות רבות, בעיקר מתפתחות, וכך פגע באספקת החלבון של אוכלוסיות רבות. בעקבות המחקר פירסם האו”ם אזהרה שלפיה הנגיף עלול לפגוע בביטחון התזונתי של מיליוני אנשים בעולם”.

החיים עצמם:

פרופ’ ערן בכרך, בן 58, נשוי פלוס שתי בנות (30 ו-27), גר בתל אביב, ואוהב לחתור בקיאקים בים.