פיפי ולישון? מדענים חשפו את כל החומרים שניתן לגלות בשתן

ההרכב הכימי של השתן מעניין במיוחד רופאים, תזונאים ומדענים סביבתיים משום שהוא חושף מידע חשוב לא רק על בריאותו של אדם, אלא גם על מה הוא אוכל, מה הוא שותה, מה התרופות שהוא לוקח ומהם מזהמים שייתכן שהוא נחשף להם בסביבה

חוקרים באוניברסיטת אלברטה בקנדה הודיעו כי הצליחו לאתר את ההרכב הכימי של השתן האנושי. המחקר שארך למעלה משבע שנים בידי צוות של כ-20 חוקרים חשף כי למעלה מ-3,000 חומרים כימיים או “מטבוליטים” ניתנים לאיתור בשתן. למחקר זה עשויות להיות השלכות משמעותיות בתחומי הרפואה, התזונה, וכן לבדיקות סמים ובדיקות סביבתיות.
“השתן הוא נוזל ביולוגי מורכב ביותר. לא היה לנו מושג שכל־כך הרבה תרכובות שונות יורדות עם המים בשירותים” אומר דייויד וישארט (Wishart), המדען הבכיר בפרויקט.

אנשי צוות המחקר השתמשו בטכניקות ניתוח כימי מתקדמות לרבות ספקטרוסקופית תהודה גרעינית מגנטית, כרומטוגרפיה של גזים, ספקטרומטרית מאסות וכרומוגרפיה של נוזלים, זאת על־מנת לזהות באופן עקבי וכמותי מאות תרכובות ממגוון רחב של דגימות שתן.

כדי להרחיב את תוצאות המחקר הם גם השתמשו בטכניקות כריית נתונים בהן נסקרה למעלה מ-100 שנה של ספרות מדעית אודות השתן האנושי. מאגר כימי זה – הכולל שמות וכינויים של חומרים כימיים, הרכב כימי, תיאורים, מבנים, ריכוזים ומחלות הקשורות לאלפי מטבוליטים אוחסנו בבסיס נתונים חופשי המכונה Urine Metabolome Database, , או UMDB . ה-UMDB יוכל כעת לשמש מקור התייחסות לניתוח כימי של סמים ותרופות, מידע קליני וניתוח סביבתי. ה-UMDB מתוחזק בידי מרכז החדשנות המטבולומי בקנדה (The Metabolomics Innovation Centre).

ההרכב הכימי של שתן מעניין במיוחד רופאים, תזונאים ומדענים סביבתיים משום שהוא חושף מידע חשוב לא רק על בריאותו של אדם, אלא גם על מה הוא אוכל, מה הוא שותה, מה התרופות שהוא לוקח ומהם מזהמים שייתכן שהוא נחשף להם בסביבה. ניתוח השתן למטרות רפואיות החל לפני יותר מ-3,000 שנים. למעשה, עד סוף המאה ה-17, ניתוח שתן באמצעות צבע, טעם וריח (שנקרא uroscopy) היה אחת מהשיטות העיקריות ששימשו רופאים לאבחון מוקדם של המחלה. גם היום, מיליוני בדיקות שתן מבוססות כימיה מבוצעות בכל יום לזיהוי הפרעות מטבוליות אצל יילודים, לאיבחון סוכרת, תפקוד כליות, דלקות בשלפוחית השתן וזיהוי שימוש בסמים.

“ספרי הלימוד הרפואיים מכילים רק רשימות של 50 עד 100 כימיקלים בשתן, ובדיקות השתן הקליניות הנפוצות ביותר מודדות רק שש עד שבע תרכובות”, אמר וישארט. “הרחבנו את רשימת הכימיקלים הידועים בשתן פי 30 ושיפרנו את הטכנולוגיה, כך שנוכל לזהות מאות כימיקלים בשתן בכל פעם. שיטה זו תוכל לשנות את כללי המשחק בבדיקות הרפואיות”. אמר וישארט. “מחקר זה הוא משמעותי במיוחד, משום שהוא יאפשר דור חדש של בדיקות רפואיות מהירות, זולות ונטולות כאבים שניתן יהיה לבצע באמצעות בדיקת שתן במקום ליטול מהנבדקים ביופסיות דם או רקמות. וישארט מציין את בדיקות האבחון חדשות המבוססות על שתן לזיהוי סרטן מעי גס, ובשלבי פיתוח ערכות לזיהוי סרטן הערמונית, מחלת צליאק, דחיית שתלים, דלקת המעי הגס, דלקת ריאות, כיבית ועוד, העומדות להיכנס לשוק, בין השאר הודות למחקר זה.

המאמר הופיע ביום חמישי האחרון בכתב העת PLoS ONE. המונח metabolome (הנגזר מהמילים “חילוף החומרים” ו”גנום”) מוגדר כאוסף של מטבוליטים או כימיקלים שנמצאים באורגניזם מסוים או ברקמה השלמה. מחקר השתן האנושי הוא חלק מסדרה של מחקרים שנערכו על־ידי חוקרים מאוניברסיטת אלברטה במטרה לאפיין באופן שיטתי את המטבולום האנושי כולו. בשנת 2008 תיארו חברי אותו הצוות את ההרכב הכימי של נוזל השדרה האנושי וב-2009 הם קבעו את ההרכב הכימי של הדם אנושי. “זו בהחלט לא המילה האחרונה על ההרכב הכימי של השתן”, אמר וישארט. “ככל שיפותחו טכניקות חדשות וייוצרו מכשירים רגישים יותר, אני בטוח כי ניתן יהיה לזהות מאות תרכובות נוספות בשתן. למעשה, תרכובות חדשות מתווספות ל-UMDB כמעט כל יום.

“בעוד פרויקט הגנום האנושי בהחלט ממשיך לתפוס את רוב תשומת הלב של העולם, אני מאמין שלמחקרים אלה על המטבולום האנושי כבר יש השפעה הרבה יותר משמעותית ומיידית על בריאות אדם.” אומר וישארט.