סיקור מקיף

על החיידקים שמשתמשים במוטציות כנשק, והדוקטורנטים שצריכים מכם עזרה

הפעם מתארח במדור יואב רם, דוקטורנט במעבדה לאבולוציה תיאורטית באוניברסיטת תל-אביב המתאר את עבודתו וכן מבקש את סיוע הקוראים לקדם אותו במקום המימון הממשלתי

איתור חיידקים על משטח חשמלי. התמונה באדיבות יבמ
איתור חיידקים על משטח חשמלי. התמונה באדיבות יבמ

מדענים צריכים לחקור. על כך אין הרבה ויכוח. אבל מעט מאד אנשים – לפחות מחוץ לקהילה המדעית – מודעים לכך שמדענים צריכים גם לדבר, והרבה. חוקר באוניברסיטה מבלה כמה שבועות בשנה כשהוא נודד מכנס מדעי אחד למשנהו ומדווח על התוצאות שהשיג במחקריו. זוהי אחת הדרכים הטובות ביותר לקדם את עצמך בקרב הקהילה המדעית, למצוא שותפים למחקרים עתידיים ולהעלות רעיונות חדשים בחברותא עם אנשים חכמים אחרים.

אבל מה אם אין כסף כדי לטוס? בעיה זו מטרידה בעיקר את הדוקטורנטים שאינם ניחנים בעושר רב, ומתקשים לגרד את הגרושים הדרושים כדי לטוס אל הכנסים המדעיים וללון באזור.

הם צריכים את עזרתכם!

באמריקה נפתח מיזם חדש ומרשים, שמאפשר למדענים לחשוף את פעליהם בפני הציבור הרחב ולגייס משאבים לנסיעות לאתרי מחקר, לרכישת ציוד או לטיסות לכנסים מדעיים. אחד מהחוקרים הצעירים בישראל, דוקטורנט בשם יואב רם, משתתף במיזם הזה, והוא זקוק לעזרתכם. ביקשתי ממנו לכתוב בעצמו במה עוסק המחקר שלו, ואם הוא ישכנע אתכם שמדובר באמת בנושא חשוב, אתם מוזמנים לתרום בקישורים המצורפים. הוא כבר גייס 31% מהסכום המבוקש (1,111$), ואני מקווה שבזכות הפרסום כאן הוא יצליח להגיע למטרה הנכספת.

ועכשיו – ליואב.

אז תאמין שאם קלקלת – אתה יכול גם לתקן

מוטציות הן בעלות חשיבות אדירה לאבולוציה: הן חומר הגלם עליו פועלת הברירה הטבעית ולכן הן המקור של כל התאמה חדשה. עם זאת, רוב רובן של המוטציות הן שליליות וגורמות נזק. אבחנה זו הובילה להסכמה הכללית שיצורים חיים צריכים להימנע ממוטציות בכל מחיר, הסכמה שקיבלה גיבוי מגילוי מנגנוני תיקון שגיאות ב- DNAוממחקרים תיאורטיים שפורסמו במהלך שנות ה-60' וה-70'.

עמידות חיידקים לאנטיביוטיקה. איור: national review of medicine
עמידות חיידקים לאנטיביוטיקה. איור: national review of medicine

לאחרונה נשמעה קריאת תיגר על תפיסה זו של מוטציות, כטעויות מקריות ובלתי נמנעות. במהלך השנים האחרונות, מספר מחקרים הראו שחיידקים מייצרים יותר מוטציות כאשר הם תחת עקה כמו רעב, חום ואנטיביוטיקה. אולם, מרבית הביולוגים מאמינים שחיידקים תחת עקה מייצרים יותר מוטציות, פשוט מכיוון שהעקה מונעת מהם לתקן שגיאות ב-DNAואף גורמת להם לעשות שגיאות רבות יותר – הרי כולנו עושים יותר שגיאות תחת לחץ.

המחקר שלי, שמשתמש במודלים מתמטיים וסימולציות מחשב, מראה שתפיסה זו מוטעה: הראתי כי כאשר חיידקים נמצאים תחת עקה, הגברת קצב ייצור המוטציות (ע"י השבתת מנגנוני תיקון השגיאות) למעשה עוזרת לחיידקים להיחלץ מהעקה, בעזרת המוטציות החיוביות הנדירות שהם צוברים במהירות רבה יותר. למעשה, הגברת קצב המוטציות מאיץ את האבולוציה של החיידקים!

לתגליות שלי יש חשיבות גדולה. בכל העולם, אנו יוצרים תנאי עקה לחיידקים כל הזמן בעזרת אנטיביוטיקה, ולמרות זאת החיידקים מצליחים להתגבר על העקה ולפתח חסינות לכל תרופה חדשה. כיום, המחקר של תרופות אנטיבקטריליות מניח כי קצבי המוטציה של חיידקים הוא קבוע ואינו תלוי בגורמים חיצוניים – אך התוצאות שלי מראות כי הנחה זו אינה מבוססת. משמעות הדבר שיש לנו עוד הרבה מה ללמוד על אבולוציה של חסינות לתרופות בחיידקים, אם רק נשנה את הנחות המוצא שלנו, והדבר תקף גם לגבי בעיות אחרות בביולוגיה. לדוגמא, תאים סרטניים מתנהגים כמו חיידקים, ולכן למחקר שלי יש השפעה גם על חקר הסרטן באדם.

אני זקוק לעזרתכם!

הממצאים שלי יכולים לשנות את הדרך בה אנו מבינים את האבולוציה, ולכן זה חשוב שאדבר עם חוקרים בתחום ואספר להם על תוצאות המחקר שלי. בינואר הקרוב יתקיים כנס של הקבוצה לגנטיקה של אוכלוסיות בנוטינגהאם שבאנגליה. כנס זה מהווה הזדמנות מצוינת להציג את תוצאות המחקר שלי – הוא מפגיש כ-200 מדענים שעוסקים בביולוגיה אבולוציונית בסביבה בלתי פורמלית שמעודדת השתתפות של מדענים צעירים.

אתם יכולים לקחת חלק בשינוי האופן בו אנו חושבים על מוטציות ואבולוציה! כל השתתפות מכם תעזור לממן את הוצאות הנסיעה וההרשמה לכנס. בנוסף, כל אחד מהמשתתפים יקבל מזכרת אישית.

היכנסו לאתר וקחו חלק – אם בהשתתפות כספית או בהפצת המסר הלאה!

פנייה זו היא חלק מפרויקט שנקרא SciFund ונועד לקדם את הקשר בין הציבור למדע. הפרויקט מאפשר לחוקרים לגייס כספים ישירות מהציבור ללא תיווכן של קרנות וממשלות. בכך, אנשים שמתעניינים במדע יכולים לתרום ישירות למחקר שמעניין ומסקרן אותם, ולתרומתם יש השפעה ישירה. חוקרים יכולים לגייס כספים בסכומים קטנים יותר ובמהירות רבה יותר, מה שמאפשר להם לבנות תוכנית מחקר גמישה יותר. אך חשוב עוד יותר, הפרויקט יוצר תמריץ לחוקרים לפנות לציבור ולהסביר את עבודתם ומקדם קשר ישיר ואישי בין המחקר המדעי לציבור הרחב.

למידע נוסף על SciFund

יואב רם

דוקטורנט במעבדה לאבולוציה תיאורטית באוניברסיטת תל-אביב

11 תגובות

  1. יאיר,
    סטודנטים (אפילו במכון ויצמן) מקבלים מימון לכנסים בחו"ל אבל בפירוש לא הרבה. החלק העיקרי של המימון מגיע מתקציבי מחקר שהמעבדה משיגה, מי יותר ומי פחות, והחלוקה של הכספים היא בידי ראש המעבדה ולא בידי הסטודנט. קורה הרבה פעמים שאם הסטודנט רוצה להגיע לכנס וראש המעבדה לא מוכן לממן זאת (ולא בגלל חוסר רלוונטיות של הכנס לעבודה) אז הוא נאלץ לשנורר כסף מכל מני מקורות ולפעמים אפילו לשלם מכיסו (מנסיון אישי בעבר). יש כמובן כאלה שעקרונית לא מוכנים לשלם מכיסם והמשמעות היא שהם מוותרים על כנסים. המצב הזה הוא בזיון (גם אם היה יכול להיות גרוע, שזה טיעון מאוד אידיוטי אם ברצונך להשתייך למדינה מערבית מתקדמת). השארת המצב הבזיוני הזה כמות שהוא ואפילו החמרתו כפי שנעשה לא פעם, היא רשלנות פושעת של מי שאמור להנהיג את מדינת ישראל. בניגוד לרופאים, שאת תרומתם, ויותר נכון את חסרונם, מרגישים באופן מיידי, בתוצרי החינוך והמדע חשים רק כעבור מספר שנים, לפעמים אפילו עשור או שניים. יחד עם זאת, צריך להיות עיוור של ממש כדי לא לראות את החשיבות של המדע לכלכלה, לבטחון, לבריאות ולמעשה לכל תחום משמעותי במדינה. מלבד האינטרס של המדינה להשקיע בסטודנטים (ולא בתלמידי ישיבות למשל) בגלל ההשקעה הבטוחה בראשונים כפי שציין ר.ח. יש כאן עניין של אחריות לאומית, ובזה לצערי הממשלות כושלות כישלון חרוץ.

    יאיר, זה אתה ששוכח מה שבודאי צריך להיות ידוע לך, שתלמידי מחקר הם הכח (וגם המח) שמניע את גלגלי המחקר. באנאלוגיה, הם המתמחים של הרפואה ובלעדיהם המערכת תקרוס, חד וחלק. יחד עם זאת, מסטרנט ודוקטורנט (ולמעשה גם פוסט-דוקים) מרוויחים מעט מאוד ביחס ליכולות שלהם, לשעות העבודה שהם משקיעים שדומות למדי להשקעה של אנשי היי-טק, אלא שתלמידי מחקר לא מרוויחים כמו אנשי היי-טק. למי שעוד לא יודע, תלמידי מחקר מבצעים עבודה לכל דבר, המדהים הוא שכשתלמיד מחקר מנסה לגייס כסף, לא לחופשה חס וחלילה, אלא לעבודה, יש אנשים כמוך יאיר שלדעתם מספיק להעביר אינפורמציה במאמרים ובמיילים ושתלמידי מחקר צריכים לעבוד (בעבודה נוספת!) כדי לממן את העבודה העיקרית שלהם. הייתי רוצה לראות תגובה של איש היי-טק שאומרים לו שעליו לעבוד בעבודה נוספת כדי שהוא יוכל לממן נסיעת עבודה מטעם החברה בה הוא עובד.

  2. ר.ח.
    אכן המדינה צריכה להשקיע בסטודנט כזה, אבל הוא לא צריך לשנורר. וראה את דבריו של עמית.כמו כן התעלמת ממה שאתה יודע וכתבתי, שסטודנטים מקבלים מימון גם לכנסים בחול.

  3. יש לי בעייה עקרונית קשה עם היוזמה הזאת :
    הרעיון שחוקרים צריכים לשנורר כסף מהציבור הוא פאתטי. יש תקציב מדינה עצום והוא יכול לממן את כל המחקרים הראויים.
    יוזמה שכזאת יוצרת זילות של המדע ומשחררת את המדינה מאחריות לקידום המדע בישראל.

    אני אגב חושב בצורה דומה גם על עמותות כמו "האגודה למען החייל".

    מדינת ישראל כבר עברה את שנותיה הקשות לאחר הקמתה.כסף במדינה יש בשפע שמתבזבז על שחיתויות למינהן ,תקציבים מנופחים וכו' .

    כואב לי על מדענים מהשורה הראשונה שמבזים את עצמם ב"שנור".

  4. אתה צודק יאיר. אכן כדאי שהסטודנטים הישראלים ייעבדו למחייתם, יילכו רק לכנסים בארץ, ישלחו אינפורמציה במיילים ואת הכסף נעביר לבחורינו המצויינים בישיבה.
    אני מקווה שימנו אותך לשר המדע כי בשיטה שלך נגיע ממש ממש רחוק.

    אתה לא מבין שמבחינת המדינה כל שקל בסטודנט זה השקעה בטוחה כי מחר הוא זה שישלם מיסים, והרבה?

  5. התביעה למימון מהציבור היא ציניות מרגיזה. כפי שמוכר לי ממכון ויצמן, סטודנטים לתואר שני במדעי הטבע מקבלים מימון יפה, ועוד יותר יפה לדוקטורט, וגם מימון לכנסים, וכנסים רבים נעשים גם בארץ. במקצועות אחרים לתואר שני הסטודנט משלם ולדוקטורט יש במקצועות אחרים מימון חלקי, אם בכלל, והסטודנט ברוב המקרים גם עובד. אינפורמציה מועברת במאמרים ובמיילים יפה מאוד,

  6. הרעיון שנטען שהמחקר הוכיח (חבל שלא קראנו איך) כבר הועלה בעבר והוא גם מופיע בספרן של חוה יבלונקה ומריון לאמב – "אבולוציה בארבעה ממדים".
    שם זה בפירוש רעיון בלבד ופירוט הממצאים של המחקר הנוכחי – ממצאים שבעקבותיהם זה מוצג כאן כמסקנה – יכול היה להיות מעניין.
    אגב – גם בחיים השוטפים ההגנה מפני מוטציות אינה כה הדוקה. זה מה שמאפשר את זיהוי האדם על פי ממצאים גנטיים, זה מה שעומד מאחרי מספר מחלות גנטיות ובכלל – זה מאפשר את השונות שלנו.
    צריך גם לזכור שחלק מן העמידות למחלות אינה נוצרת על ידי יצירה של מוטציה חדשה אלא על ידי התרבות יתרה של פרטים שהמוטציה הנחוצה כבר הייתה קיימת בהם אבל בתנאים הקודמים היא לא העניקה להם יתרון.
    עוד דבר מעניין שנתקלתי בו לאחרונה הוא הטענה הבאה:
    רובן המכריע של התרופות האנטיביוטיות מקורו בתרכובות שכבר קיימות בטבע ומשמשות יצורים שונים להגנה בפני מזיקיהם.
    לכן סביר שרוב הגנים המקנים עמידות נגדן כבר קיימים אף הם במקום כלשהו בטבע.
    מה שנחוץ, לכן, כדי שחיידק מזיק יפתח עמידות – אינו בהכרח "פיתוח" הגן הרלבנטי מאפס ובמקרים רבים מה שקורה הוא הטמעה של גן שקיים ביצורים אחרים – בגנום של החיידק שגורם למחלה.

  7. עמידות החיידקים היא ראיה לברירה טבעית, לא לאבולוציה. החיידקים לא מפתחים שום מנגנון חדש, נא להבדיל.

    הייתי רוצה לראות סימולציה המדגימה כיצד חיידק מפתח אנזים חדש. זה באמת היה יכול להיות מרשים.

    "משמעות הדבר שיש לנו עוד הרבה מה ללמוד על אבולוציה של חסינות לתרופות בחיידקים, אם רק נשנה את הנחות המוצא שלנו"- לשם שינוי אני מסכים. הייתי רוצה לראות פעם מדען החושב בצורה של תכנון, ולא תהליך טבעי. מי יודע, אולי יש כאן עדות למוטציות מכוונות?

  8. יואב,
    אני תומך בצורה זו של עזרה למדע בכל ליבי.
    ייתכן שזו רק שאלה של ניסוח, אולם מהאופן שבו נכתבו הדברים לא עולה הבדל מהותי בין המסקנות שלך מתוצאות הסימולציות לבין ההנחה המקובלת שמצבי עקה מגדילים את מספר המוטציות כתוצאה מצמצום ההשקעה במנגנוני תיקון שנובע מחוסר במשאבים. אין ספק שהעליה במספר המוטציות, ואולי אף ברמת הסיבוך שלהן, תורמת לסבירות של הופעת מוטציות שיועילו לאורגניזם במצב העקה שבו הוא נתון, אפשרות שגרמה לתכונה הזו להשאר ואולי אף להתפתח ולהתחדד לאורך העידנים. יחד עם זאת, אין בממצאים האלה (כפי שהוצגו בכתבה) להראות שהתפישה המקובלת מוטעית, מה גם שאינך מסביר במה היא מוטעית ואינך מעלה כלל תפישה חלופית: אתה רק מציין שהקצב המוגבר של המוטציות מועיל לאורגניזם, ואין בכך לסתור את התפישה המקובלת.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן