מחקר גנומי מאוני’ ת”א: כ-70% משרשרות ההדבקה של הקורונה מקורן מארה”ב והשאר מאירופה

פיענוח הריצוף הגנומי של נגיף הקורונה בישראל אפשר לחוקרים להתחקות במדויק אחר תנועת הנגיף מחו”ל לתוך מדינת ישראל ומיישוב ליישוב בתוך המדינה. * המחקר זיהה צבר של חולים שבהם הגנום היה זהה ב- 100%. המשמעות: חלק ניכר מהמגיפה בישראל היא תוצאה של חולים שהם מפיצי על שתרמו להדבקה המונית. * הנתונים המתקבלים מהמחקר יכולים לסייע רבות למקבלי ההחלטות בסוגיות כמו הטלת סגר, פתיחת גבולות, וכד’.

חוקרים באוניברסיטת תל אביב, בהובלת ד”ר עדי שטרן מהמחלקה למיקרוביולוגיה מולקולרית וביוטכנולוגיה בפקולטה למדעי החיים, ריצפו לראשונה את הגנום של נגיף הקורונה כפי שהוא מופיע בישראל. הריצוף אפשר לחוקרים לזהות מוטציות ספציפיות המעידות על שרשראות הדבקה ועל נתיבי תנועתו של הנגיף מחו”ל לישראל וממקום למקום בתוך המדינה.

במחקר השתתפו: הסטודנטים למחקר דניאל מילר, נועם הראל, טליה קוסטין, עומר תירוש ומורן מאיר מאוניברסיטת תל אביב, וכן חוקרים מאוניברסיטת אמורי בארה”ב, ממכון גרטנר בשיבא, מהמכון הטכנולוגי חולון ומהמרכזים הרפואיים שיבא, אסותא אשדוד, הדסה עין כרם, פוריה, סורוקה וברזילי, וכן מרכז הגנום בטכניון.

המחקר מתבסס על ניתוח רצפים גנומים של מעל 200 חולים בישראל, ועל פריסה גאוגרפית של בתי החולים בישראל שיחד מהווים מדגם מייצג לכלל האוכלוסייה במדינה. המחקר פורסם באתר medRxiv לצורך שיתוף מידי עם קהיליית המחקר העולמית.

ד”ר עדי שטרן מהמחלקה למיקרוביולוגיה מולקולרית וביוטכנולוגיה בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב מסבירה שוירוס הקורונה מאופיין בכך שהוא צובר מוטציות בצורה קצובה. מוטציות אלו לא משפיעות על הנגיף (כלומר הוא נשאר יציב והאלימות שלו לא משתנה), אך המוטציות האלו מאפשרות להתחקות אחרי שרשרת ההדבקה ממדינה למדינה. למשל, בתחילת המגיפה בסין נוספה מוטציה אחת עד שתיים. נגיף עם מוטציה אחת כזו נדד לאירופה וצבר עוד מוטציות, ומשם לארה״ב וכן הלאה. לכן המוטציות מהוות סוג של ברקוד שמאפשר מעקב ממדינה למדינה.

במסגרת המחקר החוקרים השוו את הרצפים הגנומים שנמצאו בקרב החולים בישראל ל- 4,700 רצפים גנומים ממדינות שונות בעולם וכך התקבלה התמונה המלאה של “שרשרת ההדבקות לתוך ישראל ובתוך ישראל”.
כאמור, מהמחקר עולה שיותר מ-70% מהחולים בישראל נדבקו בנגיף שמקורו בארה”ב, כלומר נשאים שנדבקו בארה”ב “והביאו” איתם את הנגיף לישראל. כמו כן, כמעט 30% מהחולים משתייכים ל”שרשראות הדבקה” שמקורן במדינות אירופה: בלגיה (כ 8%), צרפת (כ 6%), אנגליה (כ 5%), ספרד (כ 3%) , איטליה (כ 2%), אוסטרליה (כ 2%), פיליפינים (כ 2%), רוסיה (כ 2%). יצוין כי על אף שבכל הרצפים הגנומים מזהים את סין כנקודת הפתיחה, כמעט אין בישראל הדבקות שמקורן בסין או במדינות אסיה האחרות.

ד”ר שטרן מוסיפה: “המעבדה שלי עוסקת באבולוציה וגנומיקה של נגיפים, ובין היתר אנחנו נעזרים בטכנולוגיה של ריצוף RNA/DNA. כשפרצה מגפת הקורונה התגייסנו, כמו מדענים בכל העולם, לחקר הנגיף המחולל אותה. הממצאים שלנו מעידים באופן מובהק כי עיקר שרשראות ההדבקה מקורן מארה”ב ומדינות אירופה. בראיה צופה פני עתיד ייתכן שלהבא יש להקדים ולסגור את שערי המדינה מיד עם התפרצות של מגפה עולמית ובכך להפחית בצורה משמעותית את האפשרויות של הנגיף לחדור לתוך ישראל”.

התנועה של נגיף הקורונה בתוך מדינת ישראל

בנוסף לכך מספק ריצוף הגנום נתונים מדויקים ואובייקטיביים בנוגע לנדידת נגיף הקורונה בתוך מדינת ישראל. בכך הוא מוסיף נדבך קריטי לחקירה האפידמיולוגית שמתבססת עד עכשיו על תשאול סובייקטיבי של נשאים וחולים – איפה היו ועם מי באו במגע.

כך ניתן להפיק מידע אפידמיולוגי רב וחיוני מסוגים שונים:

• לגלות אחוזי הדבקה במסגרות שונות – במשפחה, בבניין, בבית ספר, בשכונה וכד’.
• לאתר בשלב מוקדם מדביקי-על – נשאים שמסיבות שונות נוסעים מעיר לעיר ומדביקים אנשים רבים. כך לדוגמה התגלו נגיפים זהים בדגימות מחולים במקומות מרוחקים זה מזה, כמו טבריה וירושלים – דבר המצביע, ככל הנראה, על נשא שנסע מעיר אחת לשנייה. גילויים אלו חשובים כדי להבין איך הנגיף מתפשט בישראל.
• לזהות אירועים שיצרו הדבקה המונית ולמנוע אירועים דומים בעתיד. לדוגמה, המחקר זיהה צבר של חולים שבהם הגנום היה זהה ב- 100%, וחשד אחד אפשרי הוא שזה נבע מחולים שהם ״מפיצי-על״ (super-spreaders״) שתרמו להדבקה המונית. אנחנו משלבים כעת את המידע הזה יחד עם מידע מחקירות אפידמיולוגיות שיאפשר לזהות איפה החולים הללו שהו.
• בדרכים אלו ואחרות יכולים הנתונים המדויקים שמתקבלים מריצוף הגנום לשמש בסיס חשוב ביותר לקבלת החלטות נכונה ואיכותית בנוגע לשאלות המעסיקות את כולנו בימים אלה: מתי והיכן להטיל סגר? מתי ניתן לפתוח את השווקים/הקניונים/גני הילדים? כיצד ניתן למנוע את הגל הבא במידה ויבוא? ועוד.

המודל מתמטי-סטטיסטי להערכת מספר החולים

היבט נוסף של המחקר הוא פיתוחו של מודל מתמטי-סטטיסטי מורכב שמסתמך על ריצופי הגנום כדי להעריך נתונים אפידמיולוגים מהמגפה. ראשית, המודל מראה שמקדם ההדבקה של הנגיף (כלומר מספר החולים שכל חולה הדביק) ירד משמעותית בעקבות הסגר. שנית, המודל הראה ששיש שונות גדולה בין חולים במספר האנשים שכל חולה מדביק. בסופו של יום המודל מעריך שמעל 80% מההדבקות מקורן רק בכ 10% מהחולים או פחות. המשמעות היא שרב ההדבקות בארץ קרו בגלל ״מדביקי-על״ (super-spreaders). לבסוף, נכון להיום, על סמך המודל והריצוף ניתן להעריך שלא יותר מ 1% מהאוכלוסייה בישראל נדבקו בנגיף, כלומר ישראל רחוקה מאוד מחסינות עדר.

לסיכום ד”ר שטרן מציינת: “במחקר שלנו ביצענו לראשונה ריצוף גנומי מאסיבי של נגיף הקורונה בישראל. לטכנולוגיה זו ולמידע שהיא מספקת יש חשיבות רבה להבנת הנגיף ואופן התפשטותו באוכלוסייה, כבסיס מדעי ואובייקטיבי לתהליכי קבלת החלטות ברמה המקומית והארצית. הנתונים המתקבלים מהמחקר יכולים לסייע רבות למקבלי ההחלטות בסוגיות כמו הטלת סגר, סגירת גבולות, איתור ובידוד של מדביקי-על, וכד’. בכך תורם המחקר תרומה משמעותית להתמודדות עם מגיפת הקורונה בישראל, ויותר מכך: במחקר זה פיתחנו כלים שיאפשרו לנו להתמודד טוב יותר, בזמן אמיתי, עם ההתפרצות הבאה של הקורונה ו/או עם כל מגיפה אחרת שעלולה להופיע”.

עוד בנושא באתר הידען:

• על רקע התפשטות הקורונה: מה זה ‘מפיץ-על’? מומחית למחלות זיהומיות מסבירה
• בישראל מצליחים להפחית במספר המתים מקורונה לעומת סין ואיטליה, שמערכות הבריאות שלהן היו רוויות
• חוקרים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו בדיקה סרולוגית לאיתור נוגדני קורונה וישתמשו בה לבדיקת חיילי צה”ל