חוקרים התקדמו נגד מחלת הורקת הדרים על ידי פיתוח עצי הדר היברידיים המייצרים פרי רצוי דמוי תפוז ומתנגדים למחלה. באמצעות ניתוח גנטי, הם יצרו כלים לבדיקת פרופיל טעמים מוקדמת, מה שמסמן צעד משמעותי בהבטחת היברידיות עתידיות משלבות סבילות למחלות עם טעם התפוז המתוק החיוני.
זיהום עמיד לאנטיביוטיקה צפוי להדביק את הסרטן כגורם המוות המוביל בשנת 2050, מה שהופך את ההבנה והגבלת התפשטות של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה בראש סדר העדיפויות בעולם.
במאמר שפורסם לאחרונה ב- הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים (PNAS)צוות מחקר בראשותו של מייקל ס. גילמור, Ph.D., קצין מדעי ראשי ב- Mass Eye and Ear, מתאר את הגילוי של 18 שטרם נראו. מִין של חיידקים של אנטרוקוקוס סוג שמכיל מאות גנים חדשים – ממצאים שעשויים להציע רמזים חדשים לגבי עמידות לאנטיביוטיקה בזמן שמדענים מחפשים דרכים לרסן את הזיהומים הללו.
Enterococci הם הגורמים המובילים לזיהומים עמידים לריבוי תרופות, במיוחד לאחר ניתוח ובחולים מאושפזים. הזיהומים עלולים להיות קטלניים ולתרום ליותר מ-30 מיליארד דולר בשנה בתוספת עלויות בריאות.
החשיבות של אנטיביוטיקה
"במהלך 75 השנים האחרונות, אנטיביוטיקה הצילה מאות מיליוני חיים ותרמה רבות להצלחת כל סוגי הניתוחים", אמר גילמור, שהוא גם מנהל המכון למחלות זיהומיות בבית הספר לרפואה בהרווארד. "במהלך 30 השנים האחרונות, לעומת זאת, רבים מהחיידקים הבעייתיים ביותר הפכו עמידים יותר ויותר לאנטיביוטיקה וזה מגיע כעת לממדי משבר. הממצאים שלנו עשויים לשפר את ההבנה כיצד גנים עמידות מתפשטים לחיידקי בית חולים ומאיימים על בריאות האדם".
התגלתה בשנות ה-20, אנטיביוטיקה כמו פניצילין היא תרכובות המיוצרות באופן טבעי על ידי חיידקים באדמה. גילמור מציין כי חיידקים המייצרים אנטיביוטיקה משגשגים בעלים נרקבים ובחומר צמחי על קרקעית היער ומעניקים לאדמת היער את ריחו.
תפקידם של חרקים בעמידות לאנטיביוטיקה
גילמור ואשלי ארל, Ph.D., מנהלת קבוצת הגנומיקה החיידקית בברוד, הרכיבו צוות בינלאומי של מדענים, כולל הרפתקנים מובחרים, כדי לסרוק פינות מרוחקות של כדור הארץ לאיתור דגימות זבל, אדמה ודגימות אחרות שכנראה יכילו חיידקים של ה אנטרוקוקוס סוּג. מגוון הדגימות שהם אספו השתרע על פני דגימות מפינגווינים הנודדים במים תת-אנטארקטיים, דויקרים ופילים מאוגנדה; חרקים, צליות, צבי ים והודו בר מברזיל ועד ארצות הברית; קסטרל ונשרים ממונגוליה; וואלבי, ברבורים, וומבטים מאוסטרליה; וחיות גן חיות וציפורי בר מאירופה.
מאמצי האיסוף של הצוות הובילו בעבר לגילוי סוגים חדשים של רעלנים חיידקיים והראו כי אנטרוקוקוס חיידקים התעוררו לפני כ-425 מיליון שנים כאשר החיות הראשונות, אבותיהם של אלפי רגליים ותולעים, עלו ליבשה. סביר להניח שהם שלטו בכוכב הלכת במשך כ-50 מיליון שנה לפני שבעלי חיים עם ארבע רגליים עלו לחוף.
מדען ההרפתקאות סטיבי אנה פלאמר עם דגימות זריקה ומים שנאספו במהלך משלחת נפאל בשנת 2016 לאיסוף דגימות למחקר המיקרובים העולמי. קרדיט: מדעני הרפתקאות (צילום: פול עמוס)
האוספים האחרונים שלהם הרחיבו את המגוון הסוגי של זני אנטרוקוקלי ביותר מ-25 אחוז ובכך חשפו רמזים נוספים, וחשפו כי חרקים ועוד חסרי חוליות הם ככל הנראה המקור הטבעי הגדול ביותר לחיידקי אנטרוקוק, כולל מינים עמידים באופן טבעי לאנטיביוטיקה.
"עד לאחרונה, רוב מה שהבנו על הגנטיקה של האנטרוקוקוס מגיע מאלה שגורמים לנו לחלות, וזו בעיה – כמו לנסות להבין את החושך מבלי לראות את האור", אמר ארל. "הרחבת הראייה שלנו לכלול אנשים מחוץ לבתי חולים, בסיוע מדענים אזרחיים, נתנה לנו את הניגוד שהיינו צריכים כדי לזהות כיצד הם גורמים לאנשים לחולים בבית החולים, וגם נותנת לציבור את ההזדמנות להיות שותף בבעלות על פתרונות".
גילמור טוען כי חרקים אכלו את החומר הצמחי הנרקב, ובאופן טבעי נותנים לעצמם מנת אנטיביוטיקה בתהליך. הוא משער שבמשך מאות מיליוני שנים, חיידקים במעיים של חרקים אלה כמו אנטרוקוקוס נחשפו לאנטיביוטיקה והפכו עמידים. בשנות ה-40 וה-50, כשבני אדם החלו לקחת אנטיביוטיקה לראשונה, העמידות כבר היו בסביבה ופלסו את דרכם לתוך החיידקים הגורמים לזיהום בבני אדם.
"ה COVID 19 מגיפה גילתה שהטבע מכיל סיכונים זיהומיים רבים לבני אדם", אמר גילמור. "מחקר זה מראה כי חרקים וקרוביהם בטבע הם מאגר גדול ולא מאופיין של גנים שלא התגלו בחיידקים הקשורים קשר הדוק לאלה הגורמים לכמה מהזיהומים העמידים ביותר לאנטיביוטיקה."
פרויקט זה נתמך על ידי תוכנית הרווארד להתנגדות לאנטיביוטיקה, מענק NIH/NIAID AI083214 ו-U19AI110818 ל-Broad Institute. חלקים מהעבודה נתמכו על ידי מענק שבתון מחקר לגילמור ממחקר למניעת עיוורון כדי לחקור את מקורות העמידות לאנטיביוטיקה. שוורצמן נתמך על ידי מלגת NIH Ruth Kirschstein F32GM121005.
