בין הקורונה למערכת החיסונית

שיטות של ביולוגיה חישובית הובילו לתובנה מפתיעה על מחלת הקורונה

חולי קורונה חווים קשיי נשימה שבמקרים קשים מחייבים אשפוז והנשמה בבית-החולים. מה הסיבה לאופי הסוער, לעתים, של מחלת הקורונה, המתבטאת גם בסערה של המערכת החיסונית? נגיף הקורונה מזוהה, לרוב, עם מחלת ריאות חריפה. אולם במעבדה של פרופ’ דן מישמר, נשיא החברה הגנטית בישראל, ראש הקתדרה לגנטיקה וגנומיקה במחלקה למדעי החיים באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, רואים במיטוכונדריה (אברונים תוך-תאיים האחראים על הפקת האנרגיה של הגוף), גורם מרכזי בהתנהלות תקינה של גוף האדם, ובחייהם של כל בעלי החיים המורכבים במהלך האבולוציה. תפיסה זו הובילה את פרופ’ מישמר ואת קבוצת המחקר שלו, לשאלה, האם המיטוכונדריה נפגעת בעת מחלת קורונה? ואם כן, כיצד הפגיעה הזאת מתבטאת בהמשך?

החוקרים השתמשו בשיטה המבוססת על ביולוגיה חישובית, וניתחו באמצעותה, במשך שנה, את תהליכי התבטאות של גנים במערכת הגנטית של חולים מרחבי העולם. התשובה שהתקבלה במחקר זה, שנתמך במסגרת מענק מחקר מהקרן הלאומית למדע, היתה שאכן המיטוכונדריה ממלאת תפקיד חשוב במחלת הקורונה – אולם באופן מפתיע, הפגיעה שנגרמת במסלול זה לא התחוללה בתאי הריאות, אלא בתאי המערכת החיסונית.

“כשבודקים את אופן התקדמות המחלה, מבחינים בתופעה הנקראת ‘סערת ציטוקינים'”, אומר פרופ’ מישמר. “תופעה זו מתבטאת בתסמינים כמו חום ועייפות קיצונית. שיערנו שסערת הציטוקינים מעידה על פגיעה במערכת החיסונית. כיוון שהציטוקינים מעבירים אותות, וכיוון שהמיטוכונדריה הינה גורם מרכזי בהעברת אותות בתוך התאים, הערכנו כי הסערה תפגע בפעילות המיטוכונדריה. ליתר דיוק, שיערנו, שכיוון שסערת הציטוקינים הינה חלק אינטגרלי מהמחלה, וזו מביאה למצב קשה, הסיפור של המחלה לא נמצא רק בריאות אלא דווקא במערכת החיסונית”.

הדוקטורנטית הדר מדיני בדקה במשך שנה את בקרת הגנים של המיטוכונדריה בקרב חולי קורונה. באמצעות ניתוח של מידע ביואינפורמטי, כולל בדיקת החומר הגנטי ברקמות ובתאים בודדים, גילתה, בשיטה המבוססת על ביולוגיה חישובית, שהפרעות בפעילות ובבקרה של המיטוכונדריה גרמו לפגיעה בתאים של מערכת החיסון. “לפני שעורכים ניסויים בתאים, כדאי להסתכל על המידע הקיים”, אמרה מדיני. “כשעשינו זאת, קיבלנו עוד ועוד תוצאות שתמכו בהשערה שלנו והבנו שככל שהנתון חוזר על עצמו, מדובר  בתופעה משמעותית”.

כעת, משהתקבלו התוצאות המפתיעות, החוקרים סבורים שיש מקום להציע לחולים טיפול במיטוכונדריה, ולשנות כיוון חשיבה. “הטיפולים כבר קיימים, רק צריך לתעל לשם את דרך החשיבה, כדי להקל על החולים”, אומר פרופ’ מישמר. בקבוצת המחקר השתתף גם הסטודנט לתואר שני, עמית צירמן.

החיים עצמם:

פרופ’ מישמר, יליד ירושלים ולמד באוניברסיטה העברית, בה קיבל  תואר ראשון בארכיאולוגיה, ותארים שני ושלישי בגנטיקה. ביצע מחקר  פוסט-דוקטורט באוניברסיטת קליפורניה באירווין. ב-2004 חזר לישראל והקים מעבדה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב. הוא מתגורר ביישוב מיתר יחד עם בת זוגו מיכל ובנם הצעיר יהונתן (17). בנם הבוגר אורי (23) החל ללמוד באוניברסיטה העברית והוא מתגורר בירושלים.

“אני מאוד אוהב לטייל עם הכלבות שלנו בשביל ישראל שממש מתחת ליישוב, לבשל ולבלות עם המשפחה, לקרוא סיפורת לסוגיה, לספר סיפורים (דמיוניים ומדעיים) ולהנחות את תלמידי במעבדה בדרכם האקדמית”.