מחקרים

במחקר בינתחומי שבוצע באוניברסיטת תל אביב, חברו חוקרים מבית הספר למדעי הצמח ואבטחת מזון בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז לעמיתיהם מהמחלקה למיקרוביולוגיה קלינית ואימונולוגיה מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, במטרה לחקור את מהלך צמיחתם של שורשי הצמחים. חוקרי הצמח נעזרו במודל חישובי שנבנה על ידי חוקרי סרטן עבור תאים סרטניים, ויישמו אותו על תאים בשורשי הצמח. בתצפית רזולוציית תא בודד הם גילו כי השורש גדל בתנועת הברגה, ממש כמו מקדחה החודרת לקיר. המחקר, שמקדם משמעותית את המחקר בצמחים הן בהיבט הסביבתי והן בכל הנוגע לקידום החקלאות ולהזנת האוכלוסייה, יאפשר כעת לבחון את המודל גם על תאים סרטניים ואופן חדירתם לרקמות בריאות הסמוכות אליהם.

תוך כדי תנועה

המחקר הובל על ידי פרופ' אילון שני מבית הספר למדעי הצמח ואבטחת מזון, ופרופ' אילן צרפתי מהמחלקה למיקרוביולוגיה קלינית ואימונולוגיה, ובוצע בשיתוף עם חוקרים מארה"ב, מאוסטריה ומסין.

החוקרים בקבוצתו של פרופ' שני השתמשו בצמח מודל הקרוי ארבידופסיס. הם סימנו את הגרעינים של תאי השורש באמצעות חלבון פלואורסצנטי, ועקבו אחר תהליך הצמיחה ותנועת התאים בקצה השורש באמצעות מיקרוסקופ רב-עוצמה (כ-1000 תאים בכל הדמיה).

כמו כן, כדי לבחון מה גורם לתנועה ומבקר אותה, הם התמקדו בהורמון מוכר בשם אוקסין, הידוע כמווסת התפתחות בצמחים. הם בנו במספר תאים נבחרים מערכת גנטית המאפשרת הפעלה וכיבוי של ייצור אוקסין (כמו מתג), ואחר כך עקבו אחר השפעת ההפעלה והכיבוי על אלף התאים שבקצה השורש, בארבעה ממדים: שלושת ממדי המרחב וממד הזמן. אחרי כל הפעלה או כיבוי של האוקסין, צולם כל אחד מאלף התאים בווידאו לאורך 6 עד 24 שעות, וכך הצטברה כמות עצומה של חומר מצולם.

בשלב הבא נעזרו החוקרים בכלים החישוביים שהעמיד לרשותם פרופ' צרפתי, שפותחו במעבדתו לצורך מעקב אחר התפתחות גידולים סרטניים, וניתחו באמצעותם את קבצי ההדמיה שהתקבלו בניסוי. כך למעשה הצליחו לראשונה לצפות במו עיניהם בתנועת ההברגה של השורש, וכן לכמת ולמפות באופן מדויק כ-30 פרמטרים של צמיחת השורש בזמן ובמרחב, בהם תאוצה, אורך, שינויים במבנה התא, קואורדינציה בין התאים במהלך הצמיחה ומהירות התנועה - זאת לכל אחד מאלף התאים בקצה השורש. הממצאים אף איפשרו להם להעריך במדויק את תנועת והשפעת האוקסין בשורש ואת האופן בו הוא מבקר את תהליך הגדילה. המאמר פורסם במרץ 2021 בכתב העת היוקרתי Nature Communications.

^{צילום הצמיחה של אלף התאים שבקצה השורש הוביל לגילוי מפתיע}

קידום המחקר בצמחים ובמלחמה בסרטן

"הכלים החישוביים שפותחו עבור חקר הסרטן אפשרו לנו לראשונה למדוד ולכמת במדויק את הקינטיקה של הצמיחה ולחשוף את המנגנונים המבקרים אותה ברזולוציה של תא בודד. בכך הם קידמו משמעותית את המחקר בצמחים, שנחשב לתחום בעל חשיבות עליונה לחברה הן בהיבט הסביבתי, והן בכל הנוגע לקידום החקלאות ולהזנת האוכלוסייה", מסביר פרופ' שני ומוסיף "במהלך המחקר גילינו תופעה מרתקת שלא נצפתה עד כה ב'לייב': ראינו שהתאים בקצה השורש נעים בתנועת התברגות, כמו מקדח שחודר לאדמה. כמו כן זיהינו כי הורמון האוקסין מבקר את תהליך התברגות קצה השורש. למדנו ומדדנו את כיווני התנועה של אותו הורמון, אשר נע מתא לתא בשורש, על מנת לבקר את גדילת השורש ואת תנועת ההברגה".

במעבדתו של פרופ' צרפתי, שמתמקדת בטיפול מותאם בסרטן השד, מנתחים כעת את תוצאות המחקר בשורשים כדי לקדם פיתוח חדש בטיפול בסרטן. "מדובר בשיתוף פעולה סינרגטי שמעצים ומלמד את שני הצדדים", אומר פרופ' צרפתי. "אנחנו עושים השוואות בין תנועת השורשים לתנועת התאים הסרטניים. בצמחים התהליכים מתרחשים הרבה יותר מהר, ולכן הם מהווים עבורנו מודל מעולה. בעקבות ממצאי המחקר, אנו בודקים כעת אפשרות לתנועת הברגה דומה גם בתאים סרטניים ובגרורות, במהלך חדירתם לרקמת בריאות הסמוכות אליהם. אנו חוקרים מנגנונים מולקולריים, שגורמים להיווצרות גרורות של תאי סרטן. החלבון MET גורם לתנועה מוגברת של תאים ולהיווצרות גרורות. לפני כשנתיים אושר הטיפול במעכבים של MET, אך זיהינו כי חולים פיתחו עמידות נגד הטיפול ב-MET. לאחרונה, הצלחנו לבודד סדרה של חלבונים שעובדים ביחד עם חלבון ה-MET והם אלו שגורמים לעמידות לתרופה. כעת אנחנו בודקים גישה חדשה לטיפול בסרטן על ידי עירוב חלבונים אלו. ממצאי המחקר המשותף על תאי הצמחים יסייעו לנו מאוד לשיפור הטיפול בסרטן השד, וגם בסרטנים נוספים, שגם בהם נפוץ חלבון ה-MET".

סרטן המלנומה נחשב לחמור ולקטלני ביותר מבין סרטני העור הממאירים, וכ-200,000 מקרים חדשים שלו מתגלים מדי שנה בעולם. חשיבות הגילוי המוקדם קריטית להצלחת הטיפול ולהצלת חיי המטופל, אך נכון להיום נאלצים החולים להסיר תחילה את הנגע ולהמתין לתוצאות בדיקה פתולוגית שמאפשרת אבחון סופי. פיתוח טכנולוגי חדש צפוי לחולל מהפכה בתחום. צוות המעבדה של פרופ' אברהם קציר מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, פיתח טכנולוגיה אופטית חדישה שיכולה להבחין בין סוגי סרטן עור: מלנומה וסרטנים מסוכנים פחות. מדובר באבחון מהיר, בלתי פולשני ושאינו כרוך בכאב. הטכנולוגיה כבר נוסתה בהצלחה על כמאה מטופלים בבית חולים מרכזי בישראל, וכעת מתכננים החוקרים לאמת את השיטה במדידות על מאות חולים.

לצבוע את הסרטן

לדבריו של פרופ' קציר, במקרה של מלנומה, אבחון מיידי יכול להציל חיים. "כאשר מתגלה בבדיקה שגרתית על ידי רופא עור נגע חשוד, הוא מוסר בניתוח קטן ונשלח לבדיקה מעבדתית. פתולוג מאבחן את הנגע וקובע אם זו מלנומה. כאשר מזהים מלנומה מוקדם, כשהיא עדיין שטחית ועובייה קטן מ-1 מ"מ ומסירים אותה - אזי מרבית החולים מחלימים. אבחון מאוחר, כשעובי המלנומה גדול מ-1 מ"מ, מקטין בהרבה את סיכויי ההחלמה ומסכן חיים".

"המחשבה שהנחתה אותנו בפיתוח הטכנולוגיה הייתה שבתחום הנראה יש לחומרים שונים צבעים שונים, אבל בתחום האינפרא-אדום יש לחומרים שונים מעין "צבעים" אחרים, שתלויים בהרכב הכימי של כל חומר", מסביר פרופ' קציר. "על כן הערכנו שאם נערוך מדידות באמצעות מכשירים המסוגלים לזהות "צבעים" אלו, יהיו לעור בריא ולכל אחד מהנגעים השפירים והממאירים "צבעים" שונים, מה שיאפשר לנו לזהות מלנומה".

קבוצת המחקר של פרופ׳ קציר פיתחה סיבים אופטיים ייחודיים, השקופים לאינפרא-אדום. הקבוצה, בשיתוף הפיזיקאים פרופ' יוסף רייחלין מאוניברסיטת אריאל, ד"ר מקס פלטקוב מהקריה למחקר גרעיני וסבטלנה בסוב מקבוצת קציר, פיתחה מערכת המבוססת על סיבים אלו ואשר מתאימה לצרכי מדידות על עור. החוקרים חיברו קצה אחד של סיב כזה למכשיר למדידת "צבעים" באינפרא-אדום, והקצה השני נגע קלות, למשך שניות אחדות, בנגע על עורו של חולה. הסיב איפשר לבדוק מיד את ה"צבע" של הנגע.

^{מהיר ולא פולשני. פרופ' קציר משתמש בטכנולוגיה החדשה לזיהוי סוג הנגע העורי}

'טביעת אצבע' צבעונית

לדבריו של פרופ' קציר, ניסויים קליניים נעשו על נגעי עור חשודים בכמאה חולים. הפיזיקאים ביצעו בעזרת המערכת החדשה מדידות של ה"צבע" של כל אחד מנגעים אלו, לפני שהם הוסרו ונשלחו לבדיקה פתולוגית. כשהגיעו התוצאות, ראו החוקרים כי לכל הנגעים שנקבעו בפתולוגיה שהם מסוג מסוים, למשל מלנומה, יש "צבע" אופייני באינפרא-אדום, בעוד שלכל אחד מהנגעים מסוגים אחרים יש "צבע" אחר.

"טכנולוגיה זו מעניקה מעין 'טביעת אצבע' המאפשרת אבחון ברור של הנגעים השונים, בעזרת מדידת הצבעים האופייניים", מדגיש פרופ' קציר. "באופן זה, ניתן לאבחן נגעים בשיטה אופטית בלתי פולשנית, והרופא והמטופל מקבלים את התוצאה באופן אוטומטי ומיידי. זאת בניגוד לבדיקה השגרתית כיום, הכרוכה בניתוח ובאבחון פתולוגי שלוקח זמן רב".

"מלנומה היא סרטן עור מסכן חיים ועל כן חשוב מאד לאבחן אותה מבעוד מועד, כאשר היא עדיין שטחית. המערכת החדשנית תאפשר לכל רופא עור לקבוע אוטומטית את אופיו של נגע חשוד, ובמיוחד האם הוא מלנומה. למערכת יש פוטנציאל לחולל שינוי דרמטי בתחום האבחון והטיפול בסרטן עור, ואולי גם בסוגים אחרים של סרטן. האתגר הגדול יהיה להפוך את הטכנולוגיה, שהיא עדיין יקרה, לכזו שייעשה בה שימוש בכל בית חולים או בכל קליניקה", מסכם פרופ' קציר.

המחקר נערך כשיתוף פעולה בין חוקרים ממכון כללית למחקר ואוניברסיטת תל אביב. את המחקר הובילו פרופ' שי בן שחר, מנהל המחלקה לרפואה מותאמת אישית במערך החדשנות בכללית, ד"ר דורון נצר - ראש אגף הרפואה בחטיבת הקהילה בכללית, ופרופ' עדי שטרן מביה״ס ע״ש שמוניס למחקר ביורפואי וסרטן בפקולטה למדעי החיים באוניברטיסת תל אביב. 

החוקרים איתרו מטופלי כללית שנמצאו חיוביים לקורונה החל מ- 14 יום לאחר קבלת מנת החיסון הראשונה. יצוין כי היעילות הגבוהה של החיסון לקורונה הביאה לכך שמספר נמוך מאוד של מחוסנים נדבקו בקורונה, ולאחר איתורם, לכל מחוסן שנמצא חיובי לקורונה "הוצמד" נדבק שלא חוסן, הדומה לו בגיל, במין, במגזר, באזור המגורים ובמאפיינים נוספים. המחקר התבסס על כ-800 נבדקים (כ-400 זוגות) של מחוסנים ולא מחוסנים אשר נמצאו חיוביים לקורונה, וכל הנגיפים שבודדו נשלחו לריצוף גנטי.

בריצוף הגנטי נמצא שהשכיחות של הזן הדרום אפריקאי נמוכה – כ-1% מכלל הנגיפים אשר רוצפו בקרב כלל הנדבקים. בין שתי קבוצות הנדבקים בקורונה, נמצא כי בקרב מחוסנים בשתי מנות, שכיחות הזן הדרום אפריקאי הייתה גבוהה יותר באופן משמעותי (פי 8) מבקרב הקבוצה המצומדת מקרב הלא מחוסנים – שבה היו שכיחים יותר הזן הבריטי והזן המקורי. המשמעות היא שהחיסון ב-2 מנות ככל הנראה אינו מקנה הגנה זהה נגד הזן הדרום אפריקאי של נגיף הקורונה בהשוואה לוריאנטים האחרים. תוצאות אלו מעידות שאמנם לזן הדרום אפריקאי יש יכולת מסוימת לפרוץ את ההגנה מהדבקה שמקנה החיסון של פייזר, אך לאור העובדה שהנגיף לא מתפשט במהירות בישראל, יתכן ויכולת זו מוגבלת.  

בנוסף, המחקר בדק עד כמה מצליח הזן הבריטי לפרוץ את הגנת החיסון בהשוואה לזן המקורי של הקורונה. מהנתונים עולה כי בקרב 250 נשאים חיוביים לקורונה שהיו מחוסנים חלקית (משבועיים לאחר קבלת מנה ראשונה ועד שבוע מקבלת מנה שנייה), נמצא שהשכיחות של הזן הבריטי היתה גבוהה באופן מובהק לעומת נשאים חיוביים שלא חוסנו, שבהם שכיחות הזן המקורי של הקורונה היתה גבוהה יותר. המשמעות היא שבקרב נשאים שלא חוסנו ניתן היה לראות יותר מקרים חיוביים של קורונה מהסוג המקורי, אליו כוון החיסון מלכתחילה.

חשוב לציין שאחרי שתי מנות של חיסון, שיעור הזן הבריטי בקרב מחוסנים ירד באופן משמעותי. משמעות הדבר היא כי הזן הבריטי מצליח לפרוץ במידה מסוימת את ההגנה של השבועות הראשונים לאחר מנה אחת של חיסון, אך תופעה זו לא נצפית כעבור חודש, אחרי קבלת המנה השנייה.

הצד המעודד: שכיחות נמוכה של הזן הדרום אפריקאי

"בדקנו את עמידות הווריאנטים השונים בישראל – הבריטי והדרום אפריקאי – לחיסון של פייזר", מסבירה פרופ׳ שטרן, מביה״ס ע״ש שמוניס למחקר ביורפואי וסרטן בפקולטה למדעי החיים באוניברטיסת תל אביב, "בדקנו האם רואים יותר הדבקות מזן מסוים בקרב המחוסנים בהשוואה ללא-מחוסנים, ומצאנו שהתשובה לכך חיובית: מצאנו, באופן מובהק, יותר מקרים של הזן הדרום אפריקאי בקרב המחוסנים במנה שנייה, בהשוואה לקבוצת הביקורת. פירושו של דבר שהזן הדרום אפריקאי יכול לפרוץ במידה מסוימת את ההגנה החיסונית. יחד עם זאת, יש להדגיש כי הזן הדרום אפריקאי מהווה מיעוט המקרים בקרב אוכלוסיית המחוסנים". לדברי פרופ' שטרן "לא ניתן ללמוד ישירות מהמחקר את דרגת ההגנה המדויקת של החיסון כנגד הזן הדרום אפריקאי, זאת כיוון שהשכיחות של הזן הדרום-אפריקאי בישראל היא מאוד מאוד נמוכה, ומצייגת כ 1% מכלל ההדבקות. השכיחות הנמוכה בכל זאת מעודדת מאוד, כי פירושה הוא שגם אם הזן הזה מצליח לפרוץ את החיסון, הוא לא מצליח להתפשט באוכלוסייה, כפי שעשה הזן הבריטי, שמהווה את הרוב המוחץ של הדבקות הקורונה בישראל”.

לדברי פרופ' בן שחר, מנהל המחלקה לרפואה מותאמת אישית במערך החדשנות בכללית "תוצאות  מחקר זה ממחישות את החשיבות שיש להרחבת הריצוף הגנטי של הנגיף בקרב נדבקים, וזאת כדי להיות מסוגלים לאתר התפרצות אפשרית של הזן הדרום אפריקאי, כמו גם זנים חדשים בארץ, וכדי לשפר את הבידוד של חולים הנושאים זנים אלה. התוצאות מדגישות שלא ניתן להתייחס למגפת הקורונה כמצב שחלף".

צורך בניטור מתמיד אחר זנים חדשים

לדברי ד"ר דורון נצר, מנהל אגף רפואה בחטיבת הקהילה בכללית "מדובר במחקר ראשון בעולם, חשוב ביותר, המתבסס על נתוני "עולם אמיתי", המוכיח כי החיסון מקנה הגנה פחותה יותר כנגד הזן הדרום אפריקאי לעומת הנגיף המקורי והזן הבריטי. התוצאות מלמדות על חשיבות והצורך בריצוף וניטור מתמיד אחר זנים חדשים ושימוש באמצעים משלימים, לרבות ריחוק ומסיכות בחללים סגורים, למניעת הדבקה ולמניעת התפרצות נוספת של קורונה בישראל".

פרופ רן בליצר, ראש מערך חדשנות בכללית ומנהל מכון כללית למחקר, מוסיף "שיטת המחקר אשר יישמנו במחקר ראשון מסוגו זה, שבמסגרתה שלחנו לריצוף 400 צמדים מזווגים מראש של מתחסנים ולא-מתחסנים בעלי מאפיינים דומים שנדבקו בקורונה, מאפשרת להתגבר על הטיות ולהסיק מסקנות. אף כי המספרים אינם גדולים ויש להמשיך ולהרחיב את היקף המעקב, הפער המשמעותי בשכיחות הזן הדרום אפריקאי בין המתחסנים שנדבקו למרות החיסון ללא-מחוסנים מצביע בסבירות גבוהה על יעילות פחותה של החיסון במניעת הדבקה בזן זה. הדיווחים עד כה בנושא זה מהעולם לא היו חד משמעיים, אך בכל הזהירות הנדרשת ניתן לומר כי ההתאמה של ממצא זה לממצאים מעבדתיים של מבחני נטרול שפורסמו בעולם ובישראל מחייבת תשומת לב, ומדגישה את הצורך במאמץ ממוקד להרחבת הניטור האפידמיולוגי-ריצופי וההתערבות להקטנת המשך התפשטות הזן הדרום-אפריקאי בישראל".

תוצאות המחקר מפורסמות כטיוטת מאמר באתר medrxiv.com לאחר שנשלחו להערכת עמיתים.

מחקר חדש של בית הספר לרפואת שיניים ע"ש מוריס וגבריאלה גולדשלאגר קובע כי שימוש גובר בסמארטפון וברשתות החברתיות עשוי להוביל לבעיות שינה, לנמנום ולתחושת עייפות במהלך היום, ואף לחריקת שיניים ולכאבים בשרירי הפה ומפרקי הלסתות. המחקר נערך במסגרת עבודת הגמר של ד''ר יצחק הוכהאוזר ובהובלת ד"ר אלונה אמודי-פרלמן, ד''ר פסיה פרידמן-רובין, פרופ' אילנה אלי ופרופ' אפרים וינוקור. המחקר צפוי להתפרסם בקרוב בכתב העת Quintessence International.

מי שמשתמש יותר - סובל יותר

"בעידן של היום אנשים חיים בתחושת FOMO (fear of missing out), והם רוצים להישאר כל הזמן מעודכנים ולדעת בכל רגע 'מה חדש'. הצורך הזה יוצר באופן טבעי גם תלות גוברת בנייד שגורר בעקבותיו תחושות של לחץ וחרדה – 'מישהו עשוי לכתוב משהו ברשתות החברתיות ואני אפספס או לא אהיה בעניינים'", מסבירות ד''ר פסיה פרידמן-רובין ופרופ' אילנה אלי.

במחקר, הראשון מסוגו שנערך בארץ, החוקרות והחוקרים השוו בין שתי קבוצות (סך הכל כ-600 משתתפים): קבוצת אנשים חילונים משתמשי סמארטפון, וקבוצת אנשים חרדים שמרביתם משתמשים בטלפון "כשר" ללא חיבור לאינטרנט. במחקר הנשאלים התבקשו להתייחס למספר היבטים המאפיינים שימוש יתר בטלפון, בהם תחושת לחץ ומתח לאורך היום, נטייה להתעורר בלילה, צורך בזמינות בנייד, ותופעות  של חריקות שיניים וכאבים במפרק הלסת.

הממצאים במחקר חד משמעיים: 54% מהחילונים משתמשי הסמארטפון מרבים להתעורר בלילה ברמה בינונית עד גבוהה לעומת 20% בלבד בקרב החרדים. בנוסף, מחצית מהחילונים חשים תחושות של לחץ בגלל הטלפון הנייד ברמה בינונית עד גבוהה לעומת 22% בלבד בקרב החרדים. הפערים בין הקבוצות באים לידי ביטוי גם בשאלת הצורך בזמינות של המכשירים הניידים: 45% מהחילונים השיבו שהצורך שלהם לזמינות של המכשיר הנייד הוא בינוני עד גבוה, לעומת 20% בלבד בקבוצת החרדים.

פערים אלו אף מתחדדים יותר כאשר בוחנים את הפגיעה בשרירי הלעיסה ומפרקי הלסת: 45% מהחילוניים הצביעו על תסמינים של חריקות שיניים (24% ביום ו-21% בלילה), ו-29% מתוכם טענו לכאבים בשרירי הלסתות, לעומת כ-14% בלבד מהחרדים שסובלים מתסמינים אלו (13.5% - חריקות שיניים ו-14% כאבים בשרירי הלסתות). בין הגורמים התורמים להתפתחות כאבי השרירים ושחיקה השיניים ניתן לזהות את רמת השימוש בטלפון הנייד במהלך הלילה והלחץ הנגרם בגלל הטלפון הנייד.

החסרונות של מהפכת הטכנולוגיה

ד''ר פסיה פרידמן-רובין הסבירה שעל אף ההבדלים בתפיסות החברתיות בין קבוצות האוכלוסייה, שיכולים להשפיע על מידת הלחץ שבו הם שרויים, המחקר הצליח לבודד את השפעת הסמארטפון ולהצביע עליו כמקור מייצר חרדה. "למהפכת הסמארטפון יש אומנם יתרונות רבים בכל הקשור לנגישות וזמינות למידע, אך הרצון להתעדכן בפוסטים החדשים שעלו ברשתות החברתיות, או בכתבה החדשה שפורסמה באתר כזה או אחר, והצורך להיות זמינים כל הזמן - גם יוצר בקרב המשתמשים תחושה של לחץ וחרדה".

"במחקר הנוכחי מצאנו בפעם הראשונה קשר בין שימוש גובר בסמארטפונים המאפשרים גלישה באפילקציות חברתיות, לבין התגברות משמעותית של מקרי התעוררות בלילה (שגורמים לעייפות במהלך היום), כאבים באזור הפנים והלסת ושל הידוק לסתות ביום וחריקת שיניים בלילה – תסמינים פיזיים שנובעים לעתים קרובות ממתח וחרדה, ואף עשויים להוביל לפגיעה פיזית כגון שחיקת השיניים ופגיעה במפרקים. אנחנו אומנם בעד ההתקדמות הטכנולוגית אך כמו בכל דבר בחיים, גם שימוש רב מדי בסמארטפונים עשוי לעורר תסמינים שליליים וחשוב שהציבור יהיה ער להשלכות שיש לכך על הגוף והנפש".