חומר חדשני נגד נגיפים קטלניים שעוברים מבעלי-חיים לבני-אדם

וירוס. צילום: PD באדיבות Pixabay
וירוס. צילום: PD באדיבות Pixabay

נגיפים שונים שעוברים מבעלי חיים לבני אדם גורמים לתחלואה רבה: לאחרונה פקדה את סין ומשם מתפשטת לעולם מחלה הנגרמת על ידי נגיף הקורונה המיסתורי – הווירוס הסיני שמתפשט אל מדינות שונות והוביל למותם ולהידבקותם של רבים. יש הסבורים כי הווירוס הסיני – נגיף הקורונה שהינו ממשפחת הסארס הועבר לבני אדם מבעלי חיים.

וירוסים קטלניים מועברים מבעלי-חיים לבני-אדם. לדוגמה משפחת ה”ארנה-וירוס”. שניים מהנגיפים, המכונים חונין (Junín) ומצ’וּפּו (Machupo), הובילו להידבקות של בני-אדם בדרום-אמריקה שבאו במגע עם מכרסמים נגועים. כמו אבולה, גם וירוסים אלה מסוגלים להוביל לקדחת דימומית הגורמת למוות מהיר. הטיפול הזמין היחיד למחלות הללו מסוכן מורכב ויעיל חלקית בלבד. מדענים ממכון ויצמן בצוותא עם חוקרים נוספים פיתחו מולקולה שמנטרלת את הנגיפים חונין ומצ’ופו, ואף נגיפים נוספים מאותה משפחה, ובכך עשויה לשמש כתרופה לאותם נגיפים.

באיזה אופן נגיפי ארנה מצליחים לחצות את הקווים ולעבור ממכרסמים או מבעלי-חיים אחרים לבני-אדם? במחקר קודם שהתקיים במעבדה של ד”ר רון דיסקין מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן השוו המדענים בין וירוסים שעברו בהצלחה לבני-אדם ונגיפים אחרים מאותה משפחה שלא מדביקים בני-אדם. המדענים מצאו שהוירוסים שלא מסכנים בני-אדם, נושאים חלבונים שלא מתאימים להיקשרות לקולטן המשמש נקודת כניסה נגיפית לתאים האנושיים. ואולם הם גילו שגם בוירוסים המסוכנים, החלבונים לא מתאימים באופן מושלם לקולטן האנושי; ועם זה, התאמתם החלקית בלבד מספיקה להם כדי להשתחל פנימה.

ההתאמה החלקית הובילה את החוקרים לרעיון לפתח מולקולת פיתוי: להשתמש בקולטנים מתאי המכרסמים שהתאימו כ”כפפה ליד” ל”חלבוני הכניסה” הנגיפיים בכדי “ללכוד” את הנגיפים ולהרחיקם מהתאים האנושיים. “ניסיונות קודמים לפתח מלכודות ‘דביקות’ מעין אלה – משמע מולקולות שנועדו למשוך חלבונים נגיפיים – התבססו על קולטנים מבני-אדם”, מסביר ד”ר דיסקין. “העובדה שקולטנים אלה היו זהים לקולטנים שבהם היו אמורים להתחרות, מנעה מהם להציג תחרות אמיתית”. לעומת זאת, מולקולה המבוססת על קולטן ממכרסמים, שיערו החוקרים, עשויה להוות תחרות משמעותית לקולטנים האנושיים.

על מנת לבחון זאת ד”ר הדס כהן-דבשי מקבוצת המחקר של ד”ר דיסקין הסירה בפעולה “כירורגית” את קצה הקולטן של מכרסמים, הרכיבה אותו על נוגדן – ויצרה מולקולה חדשה שזכתה לשם “ארנספט”. הקבוצה החלה להעמיד מולקולה זו במבחנים שונים; בשלב ראשון , נגד “פסאודו-נגיפים” – דמויי-נגיפים מהונדסים הנושאים את חלבוני הכניסה הנגיפיים, אך אינם מהווים סכנה. כבר בשלב זה, תוך שיתוף פעולה עם קבוצת המחקר של ד”ר ורד פדלר-קראוואני מאוניברסיטת תל-אביב, ראו החוקרים כי לא זו בלבד שמולקולת הארנספט נקשרה בחוזקה לנגיפים המדומים, היא גם גייסה את המערכת החיסונית להתקפה נגד הפלישה הנגיפית.

שלבי המחקר הבאים התבצעו במעבדות באוניברסיטת טקסס, גלווסטון, בארצות הברית ובמכון פסטר, ליון, בצרפת, שבהן אפשר לערוך ניסויים במחוללי מחלות מסוכנים ברמות הבטיחות הגבוהות ביותר. במעבדות אלה התמודדה הארנספט לראשונה עם התקפות של וירוס חונין ושל וירוס מצ’ופו. גם בניסויים אלה, ראו החוקרים כי הארנספט נקשרת בחוזקה לנגיפים לפני שהם מספיקים להיקשר לקולטנים האנושיים וכן נצפתה הפעלה של התגובה החיסונית. ממצאי המחקר רואים אור בכתב-העת המדעי Nature Communications. במחקר נטלו חלק גם ד״ר עליזה בורנשטיין-כץ ממכון ויצמן למדע; ד״ר רון אמון מאוניברסיטת תל-אביב; קריסטל אגנס, רוברט קרוס ופרופ׳ תומס גייסברט מאוניברסיטת טקסס, וד״ר מתייה מטאו ופרופ’ סילביין באייז ממכון פסטר.

משום שארנספט מבוססת על נקודת כניסה המשותפת לכל וירוס במשפחת ארנה, ולא מבוססת רק על מאפיינים ייחודיים של כל וירוס (כמו שמתרחש לדוגמה בחיסונים או בנוגדנים), אז ארנספט הינה יעילה נגד כל הוירוסים במשפחה זו העוברים לבני-אדם מבעלי-חיים ומשתמשים לשם כך באותו הקולטן. לדברי דוקטור דיסקין “ייתכן אף שהיא תהיה יעילה נגד נגיפים מאותה משפחה שטרם התגלו”. יתרה מזאת- כל הסימנים מצביעים על כך שארנספט איננה רעילה ואף עמידה בטמפרטורות גבוהות, כך שאפשר יהיה לשלוח אותה לאזורים החמים שבהם מחלות אלה מהוות סכנה. המדענים סבורים גם שייתכן שניתן יהיה ליישם את הרעיון של יצירת מלכודות דבש מקולטני יונקים במגוון מחלות אחרות אשר עוברות לבני-אדם מבעלי-חיים.

חברת “ידע”, של מכון ויצמן רשמה פטנט על השיטה, והיא בודקת אפשרויות פיתוח של הארנספט כטיפול רפואי בבני-אדם.