כמה מהנגיפים הקטלניים ביותר העלולים לעבור מבעלי-חיים לבני-אדם נמנים עם משפחת ה"ארנה-וירוס". שניים מהנגיפים, המכונים חונין (Junín) ומצ'וּפּו (Machupo), הדביקו בעבר בני-אדם בדרום-אמריקה שבאו במגע עם מכרסמים נגועים. בדומה לאבולה, נגיפים אלה עלולים לגרום קדחת דימומית המובילה למוות מהיר, והטיפולים היחידים הזמינים למחלות אלה מסוכנים, מורכבים וניחנים ביעילות חלקית בלבד. באחרונה הינדסו מדעני מכון ויצמן למדע ושותפיהם למחקר מולקולה המנטרלת את הנגיפים חונין ומצ'ופו, ונגיפים נוספים מאותה משפחה, ובכך עשויה להוות תרופה לאותם נגיפים. ממצאיהם מתפרסמים בימים אלה בכתב-העת המדעי Nature Communications.
צפו: "הנגיף הסיני הקטלני" - חשש מהתפרצות מגפה עולמית
רויטרס
כיצד בכלל נגיפי ארנה מצליחים לחצות את הקווים ולעבור ממכרסמים או מבעלי-חיים אחרים לבני-אדם? במחקר קודם במעבדתו של ד"ר רון דיסקין מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון, השוו החוקרים בין נגיפים שהצליחו לעבור לבני-אדם ונגיפים אחרים מאותה משפחה שאינם מדביקים בני-אדם. החוקרים גילו כי הנגיפים שאינם מסכנים בני-אדם, נושאים חלבונים אשר אינם מתאימים להיקשרות לקולטן המשמש נקודת כניסה נגיפית לתאים האנושיים. עם זאת, באופן מפתיע, גם בנגיפים המסוכנים, החלבונים אינם מתאימים באופן מושלם לקולטן האנושי; ובכל זאת, התאמתם החלקית בלבד מספיקה להם כדי להשתחל פנימה.
ההתאמה החלקית הולידה את הרעיון לפתח מולקולת פיתוי: להשתמש בקולטנים מתאי המכרסמים שהתאימו כ"כפפה ליד" ל"חלבוני הכניסה" הנגיפיים על-מנת לפתות וללכוד את הנגיפים ולהרחיקם מהתאים האנושיים. "ניסיונות קודמים לפתח מלכודות 'דביקות' מעין אלה – כלומר 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.
החלק הפעיל של המולקולה "ארנספט" (חוטים בצבעי הקשת) נקשר לקולטן של הנגיף מצ'וּפּו (באפור)החלק הפעיל של המולקולה "ארנספט" (חוטים בצבעי הקשת) נקשר לקולטן של הנגיף מצ'וּפּו (באפור)
החלק הפעיל של המולקולה "ארנספט" (חוטים בצבעי הקשת) נקשר לקולטן של הנגיף מצ'וּפּו (באפור)
(מכון ויצמן)
כדי להעמיד זאת במבחן, 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; תחילה, 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 נערכו 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 הנגיפים חונין ומצ'ופו. גם בניסויים אלה, ראו החוקרים כי הארנספט נקשרת בחוזקה לנגיפים לפני שהם מספיקים להיקשר לקולטנים האנושיים וכן נצפתה הפעלה של התגובה החיסונית.
מכיוון שארנספט מבוססת על נקודת כניסה המשותפת לכל הנגיפים במשפחת ארנה, ולא על מאפיינים ייחודיים של כל נגיף ונגיף (כפי שקורה למשל בחיסונים או בנוגדנים), היא יעילה נגד כל הנגיפים במשפחה זו העוברים לבני-אדם מבעלי-חיים ומשתמשים לשם כך באותו הקולטן. "ייתכן אף שהיא תהיה יעילה נגד נגיפים מאותה משפחה שטרם התגלו", אומר ד"ר דיסקין. יותר מכך, 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 שאפשר יהיה ליישם את הרעיון של יצירת מלכודות דבש מקולטני יונקים במגוון מחלות אחרות העוברות לבני-אדם מבעלי-חיים.
הדמיה של נגיף החצבתהדמיה של נגיף החצבת
הדמיית נגיף: מולקולת האנספט מגייסת נגדו את המערכת החיסונית
(צילום: Shutterstock)
חברת "ידע", זרוע מסחור הקניין הרוחני של מכון ויצמן למדע, המקדמת יישומים תעשייתיים ורפואיים על בסיס המצאותיהם של מדעני המכון, רשמה פטנט על השיטה, והיא בוחנת כעת אפשרויות לפיתוח הארנספט כטיפול רפואי בבני-אדם.
השתתפו במחקר 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.