פוצח הקוד הגנטי של פטריה קטלנית

חוקרים במכון למחקר גנומי בבריטניה הצליחו לפענח את הגנום של ה"אספרגילוס פומיגטוס", הגורמת לנזקים חמורים לאנשים הסובלים מדיכוי חיסוני וחולי אסטמה. באמצעות טכנולוגיות הנדסה גנטית, ינסו החוקרים להסביר את מידת רעילותה של הפטריה המזיקה, ואולי גם למצוא לה תרופה

חוקרים במכון למחקר גנומי בבריטניה מקווים שעבודתם תוביל לבדיקות מאבחנות טובות יותר ולטיפולים יעילים יותר נגד זיהומים של הפטריה אספרגילוס פומיגטוס (Aspergillus fumigatus), הגורמת ליותר זיהומים מאשר כל פטרית עובש אחרת, ומסוכנת במיוחד לאנשים עם מערכת חיסונית מוחלשת. שיתוף הפעולה של החוקרים מדווח בכתב העת היוקרתי Nature.

 

החוקרים גילו שגנום הפטריה כולל שמונה כרומוזומים, הנושאים סך כולל של 10,000 גנים. הם מצאו 700 גנים ייחודיים או שונים באופן מובהק מהגנים של הפטריה הפחות רעילה - נאוסרטורבה פיסצ'רי. בנוסף, זיהו החוקרים לראשונה תשעה חומרים גורמי אלרגיה המיוצרים על-ידי הפטריה. החוקרים קבעו גם את הרצף הגנטי של שני מיני פטריות נוספים של אספרגילוס, כולל אספרגילוס אוריזאה, אשר שימשה בתהליך ייצור מזון כמו משחת פולי סויה ורוטב סויה מזה כאלפיים שנה.

 

המומחים מאמינים כי אספרגילוס פומיגטוס הפכה לאיום מתגבר בשנים האחרונות, כאשר חלה עליה במספר האנשים הסובלים ממערכת חיסונית מוחלשת (כתוצאה משיפורים מדעיים ורפואיים שונים). בין החולים החשופים לזיהומי הפטריה, ניתן למנות חולים שעברו השתלות ואנשים החולים בלאוקימיה או באיידס. הפטריה גם מעוררת התקפי אסטמה בקרב אנשים בעלי מערכת חיסון רגישה במיוחד, וגורמת למחלות אלרגיה בקרב חולים אסמטיים ובקרב חולים הסובלים מסיסטיק פיברוזיס.

 

לפטריה תכונות יוצאות דופן - היא יכולה לשגשג בטווח רחב מאד של טמפרטורות - החל מ-70 מעלות צלסיוס (הטמפרטורה בערמת קומפוסט) וכלה ב-37 מעלות צלסיוס- טמפרטורת גוף האדם. כעת מחפשים החוקרים גנים ייחודיים אלה כדי לאסוף רמזים שיסבירו מדוע אספרגילוס פומיגטוס כה מדבקת וכה מחוללת זיהומים.

 

סביר שהגנים המרכזיים המקודדים לזיהומיות הרבה של הפטריה הם בעלי תפקיד מורכב בבקרה של היבטים רבים של הדרך בה תאי הפטרייה מפרקים ובונים חומרים שונים. תכנית החוקרים היא "לשתק" (knock out) באופן שיטתי גנים שונים וכך לבדוק את השפעתם ותפקודם האינדיבידואלי. את המוטציה הנושאת גן מושתק (שלכן אין ייצור של החומרים אליהם הגן המושתק מקודד) אפשר להשוות לזן הבר של הפטריה וכך לאתר את החומרים ואת המנגנונים להם אחראי הגן המושתק.

 

החוקר הראשי ד"ר ויליאם נירמן אומר: "הרצף הגנומי הזה יהיה מרכזי בפיתוח כלים לטיפול יעיל בזיהומים של אספרגילוס פומיגטוס, אשר הופכים להיות נפוצים יותר ויותר בקרב האוכלוסייה המזדקנת".

 

ד"ר פול דייר, מומחה לפטריות באוניברסיטת נוטינגהם בבריטניה אומר: "יש עדיין הרבה עבודה והימים עדיין מוקדמים. אולם מחקר זה מתחיל זו הפעם הראשונה להצביע על הגורמים לכך שמינים קרובים כל כך של פטריות שונים כל-כך בהשפעותיהם ובמידת רעילותם לבני אדם".

 

ד"ר דייר אומר שאספרגילוס פומיגטוס נפוצה מאד בטבע. מעריכים שכל אדם נושם כ-200 ספורות (נבגים) של הפטריה ביום. מכאן שמרבית האוכלוסייה חשופה לפטריה אולם הזיהום הפטרייתי נגרם בדרך-כלל בקרב בעלי מערכת חיסון מוחלשת.

   

מכון סנגר ועמיתיו מקיימים אנליזה ראשונית של גנום האספרגילוס פומיגטוס. מחקר זה מערב הכנת ספרייה של כרומוזמים חיידקיים מלאכותיים (bacterial artificial chromosome (BAC)) של אספרגילוס פומיגטוס, כדי "לקחת את טביעות האצבעות" (לאתר ולזהות) של 3000 שבטי BAC וכך ליצור מפה פיזיקלית ולאחר מכן לקבוע רצף של 10 שבטים הקשורים פיזיקלית זה לזה. מעריכים שגודל הגנום של אספרגילוס פומיגטוס הינו 30-35Mb.

 

למרות שאספרגילוס פומיגטוס חשובה מאד מבחינה רפואית, ידוע מעט מאד על ההרכב הגנטי שלה. עד כה נקבע הרצף המלא של פחות מ-60 גנים של הפטרייה. אנליזה גנומית נרחבת בוצעה בפטרית המודל נאורוספורה קראסה ואספרגילוס נידולנס. מקווים שמחקרים משווים של הגנום של אספרגילוס עם הגנום של פטרית המודל יבהירו את הבסיס הגנטי לפתוגניות.

 

בשיתוף אתר "הידען"