נעמה גבע / צילום: איליה מלניקוב
לא היין הישראלי, לא פייסבוק וגם לא טראמפ. נדמה שאת המהפכה התדמיתית הגדולה של העשור עשו החיידקים. היצור החד תאי, שכולנו ראינו בו אויב, הפך לתקווה הגדולה של המדע. "בעוד עשור ישתנו ספרי הרפואה: הם יעסקו פחות בכימיה, ויותר בחיידקים. כל חיידק הוא ישות בפני עצמה, עולם ומלואו", אומרת חוקרת החיידקים ד"ר נעמה גבע-זטורסקי, מהפקולטה לרפואה בטכניון.
"אחד התחומים הכי נחקרים כעת עוסק בקשר שבין חיידקים למצבי רוח. אנחנו יודעים שיש cross talk בין המוח לחיידקים. למשל, כשמשתילים חיידקים מעכבר שמן אל תוך עכבר ללא חיידקים, חוץ מזה שהעכבר משמין, רואים גם שינוי בהתנהגות שלו. יש בכך היגיון, היות ובמעי ישנם תאי עצב רבים, המעצבבים ישירות למוח.
"כיום מאמינים שיש קשר בין חיידקים לדיכאון, לזקנה, לפחדים, לאוטיזם, לפרקינסון ולאלצהיימר. ניתן להפוך מחרדתיים לרגועים וההפך, רק בעקבות שינוי אוכלוסיות חיידקי המעי. ניסויים בעכברים הראו שהשינוי קובע האם הם יעזו לקחת סיכון, או לא.
"אם עד היום מחקרים הראו קשר קורלטיבי בלבד בין חיידקי המעי והמוח, כעת מחקרים חדשים מראים שחיידקי המעי לא רק משפיעים על מערכת העצבים, אלא גם מייצרים נוירו-טרנסמיטורים ספציפיים, שמתקשרים עם התאים במערכת. הנוירו-טרנסמיטורים האלה מעכבים פעילות של נוירונים, וכך מאפשרים לאדם להישאר רגוע. החוקרים מצאו שאצל אנשים שסובלים מדפרסיה, יש נוכחות פחותה של החיידקים הללו - המגוון החיידקי אצלם הרבה יותר נמוך מזה של אנשים בריאים. ייתכן שאם נצליח לאכלס את המעי של חולי הדפרסיה בחיידקים הללו לאורך זמן, נוכל לרפא אותם באופן קבוע.
"היום מכנים את חיידקי המעי שיכולים להשפיע על תופעות מוחיות ‘חיידקים פסיכוביוטיים’. הפוטנציאל הטיפולי כאן הוא אדיר, ניתן יהיה להיעזר בחיידקים ותוצריהם גם למחלות מעי דלקתיות, לשיפור הטיפול בסרטן ואף למחלות פסיכיאטריות - ייתכן ואפילו לאיזון מצבי הרוח שלנו", אומרת גבע, שמתמחה בחקר חיידקי המעי.
להחליף את החיידקים
עד לפני עשור, המחקר התמקד בחיידקים 'רעים', שמייצרים מחלות. "כיום אנו מבינים שמספר גדול מאוד של חיידקים טובים, שחיוניים לתפקוד התקין, מאכלסים את גופנו, בכל האיברים. מתוך סך החיידקים שחיים בתוכנו, ה’רעים’ מהווים אחוז מאוד קטן".
מה אנחנו יותר, אנשים או חיידקים?
"אנחנו אמורים להיות חצי-חצי, לפי הספר".
גם בעלי החיים בנויים כך?
"בוודאי, והם גם מודעים לזה. פילים אוכלים צואה של פילים אחרים על מנת לגוון את אוכלוסיית החיידקים שלהם. יש חרקים שרק אחרי שהם אוכלים את הצואה שלהם, מבינים את תכלית החיים - רק אז הם יודעים לאן ללכת".
אוכלוסיית החיידקים משתנה כל הזמן, או שיש איזשהו בסיס?
"אצל פעוטות רואים הבדלים כשמתחילים לאכול בשר או מזון מוצק, ולקראת גיל 3 יש איזון. זה מושפע מהתזונה והסביבה שבאים איתה במגע. למשל, ישנם הבדלים משמעותיים בהרכב החיידקי של צמחונים לעומת אוכלי כל. התזונה היא מרכיב קריטי בתקשורת שלנו עם חיידקי המעי. החיידקים מעכלים חלקים נכבדים מהמזון שאנחנו אוכלים, ומשחררים מולקולות מטבוליות, וביניהן ויטמינים, חומצות אמינו וחומצות שומן. מחקרים הראו שחומצות שומן שמיוצרות על ידי החיידקים, לדוגמה, גורמות לעלייה של תאים מסוימים במערכת החיסון שמדכאים דלקות".
על השאלה האם אפשר יהיה לזהות אנשים על פי הרכב החיידקים שלהם, משיבה גבע כי לכל אחד יש טביעת אצבע אישית של חיידקים, "עד כדי כך שלפי טביעת החיידקים ניתן לשייך לנו את חיית המחמד ואת בן הזוג שלנו. כלומר, אנחנו חולקים חיידקים עם חיות המחמד שלנו ועם בני משפחתנו, בייחוד אלו שגרים איתנו. בני זוג חולקים את אזור המחיה, ולרוב גם את סוג המזון, בנוסף למגע בין-זוגי יומיומי. כל אלה גורמים לכך שבני זוג יחלקו סוגי חיידקים רבים, ולכן ניתן להשתמש ב’חתימה החיידקית’ שלנו (בזיהוי החיידקים שמאכלסים אותנו) כדי להסיק מי הוא בן זוגנו. עם זאת, צריך לומר שישנו גם מרכיב גנטי לאכלוס חיידקים.
"מחקרים בזבובים מראים שהחיידקים גם משפיעים על בחירת בן/בת הזוג, וכן על הריח שלנו. בעתיד כל אחד יקבל את הפרופיל החיידקי שלו בקלות רבה, ולפי זה ייקבע הטיפול הרפואי. זה נכון בעיקר במצבים שבהם הטיפול עצמו הוא חיידקי גם כן".
בעצם, זה המשך ישיר לרפואה מותאמת אישית.
"כן. אפשר יהיה להכין קוקטייל חיידקים שיעלה את תאי החיסון שרוצים להפעיל, בהתאם למחלה או למצב הבריאותי. כבר כיום ישנן שיטות יחסית זולות ומהירות לאפיון ההרכב החיידקי האישי, ועל פיהן מזהים אילו חיידקים קיימים בסבירות גבוהה יותר באנשים עם מחלות מעי, וגם באנשים עם מחלות אוטו-אימוניות, כמו טרשת נפוצה וסוכרת".
בשנים האחרונות מקימים בנק צואה, במטרה להשתיל צואה של אדם בריא אצל אדם חולה, ובכך לעזור לו לשקם את אוכלוסיית החיידקים שלו.
"זה עובד באחוזים מאוד גבוהים, ולמרות מה שחושבים, זה לא ממש דוחה, כי מקפסלים את הצואה. יש, למשל, מחלת מעיים בשם C. difficile, שמקורה בחיידק. הרבה אנשים הם נשאים של החיידק הזה, אבל הוא רדום אצלם, ודווקא אנטיביוטיקה מעירה אותו, כי היא הורגת חיידקים ששומרים על האיזון במעי ומונעים ממנו להתפרץ. לעומת זאת, להשתלת צואה יש סיכויי הצלחה של מעל 90%".
אנטיביוטיקה מעוררת אצל אנשים יחס אמביוולנטי.
"עדיף להימנע ממנה כשאין צורך בכך. בעתיד נשתמש בשיטות אחרות במקום אנטיביוטיקה כדי להילחם בחיידקים רעים, ובאנטיביוטיקה נשתמש כדי להחליף את אוכלוסיית החיידקים בגופנו. מתוך מחקר על התקשורת הטובה וגם ההורסת בין החיידקים, ניתן יהיה לייצר מולקולות 'טבעיות' שהורגות חיידקים ספציפיים, או שמשבשות את תפקודם - למשל, הופכות אותם מחיידקים מזיקים לחיידקים מועילים, או לפחות 'לא מזיקים'".
כמו עוד איבר בגוף
המסלול המחקרי של גבע, 40, אינו טריוויאלי. כשהיא הגיעה לפוסט דוקטורט בהרווארד כדי לחקור את חיידקי המעי, הבינה שעמיתיה הם ברובם אימונולוגים שחוקרים את מערכת החיסון, או מיקרוביולוגים. "ואני הגעתי ממקום אחר, חקרתי דינמיקה של חלבונים במחלת הסרטן, והשתמשתי במודלים מתמטיים. התחום הזה ממש לא דיבר לפרופסור שהיה ראש המעבדה, ובסוף היום הוא שאל אותי למה בכלל הגעתי אליו.
"הסברתי לו שדווקא מהתחום השונה שלי אני יכולה לתרום. הגישה המסורתית הייתה לחקור חיידק אחד ספציפי ואיך הוא מתקשר עם מערכת החיסון, ואותי עניין להסתכל על החיידקים במעי כמערכת, כעל עוד איבר שלנו, שמשלים את תפקוד הגוף. למזלי, הוא התלהב מזה, וזה הפך לפרויקט ענק ומעניין שאנחנו ממשיכים לחקור במעבדה שלי ובעוד מעבדות בעולם".
מאז חוקרת גבע בעיקר את החיידקים במיקרוביום במעי, בין היתר כי הם אלה שגורמים להתפתחות מערכת החיסון. "בחרתי במעי כי הוא מכיל הכול, אוכלוסיות שלמות של חיידקים שמפרישים אותות כימיים המאפשרים להם לתקשר ביניהם ואיתנו, ולהשלים את הפעולות של הגוף. למשל, חיידקי המעי עוזרים לנו בעיכול חלקי מזון שגופנו לא מסוגל לעכל, ובכך מייצרים ויטמינים שהגוף סופג. אנחנו, בתמורה, מספקים להם סביבת מחיה נוחה ובטוחה.
"חיידקי המעי גם חשובים למערכת החיסון שלנו. עכברים ללא חיידקי מעי הם בעלי מערכת חיסון לא מפותחת, בדיוק כמו תינוק שרק נולד. כשמוסיפים את חיידקי המעי, אחד אחד, מערכת החיסון מתפתחת לכדי שלמות. לכל חיידק יש תפקיד מסוים, ובה בעת ישנה חפיפה ביכולות של החיידקים לפתח את מערכת החיסון, כלומר, לרוב לא הכול קם ונופל על חודו של חיידק אחד. לכל אחד מאיתנו יש הרכב חיידקי שמפתח ומשלים את מערכת החיסון שלו - ואין מתכון אחד ויחיד שרק איתו מערכת החיסון תתפתח.
"במחקר שביצענו בשנים האחרונות, ראינו שרוב החיידקים שנבדקו (כ-60 סוגים) יכולים לתרום למערכת החיסון בדרכים שונות. רובם מפעילים יותר מתא אחד של מערכת החיסון, ובאופן דומה - רבים מתאי מערכת החיסון יכולים להיות מופעלים על ידי יותר מחיידק אחד. העובדה שהטבע דאג לכך שיהיה גיבוי - שיותר מחיידק אחד יוכל 'לעשות את העבודה' - מעידה על כך שתרומת החיידקים לגופנו מאוד חשובה.
"גם אם נפסיד חיידק מסוים במערכה, בעקבות התערבות סביבתית חיצונית - עדיין נשמור על מערכת חיסון תקינה. בנוסף, לא כל חיידק יכול לאכלס כל אדם, לכן תכונת ה'ניוון' של המערכת - העובדה שכמה חיידקים שונים יכולים להפעיל אותו תא - מעודדת. בעתיד, כל אדם יקבל את החיידק שהכי מתאים למערכת החיסון שלו".
חיידקי המעי מפעילים את מערכת החיסון, או מדכאים אותה?
"גם וגם. המחקרים העכשוויים מראים שהימצאותם של חיידקים מסוימים במעי יכולה להשפיע על מערכת החיסון, ולעזור בטיפול אנטי סרטני. זה עובד בעיקר בטיפול החדשני בסרטן, שכולל תרופות ביולוגיות, אך גם בכימותרפיה. כשמוסיפים את החיידקים הרלוונטיים, יש הבדל משמעותי בהצלחת הטיפול".
אמור לי מי החיידק שלך
כשתינוק נולד הוא מקבל את מרבית החיידקים מהאם בתהליך הלידה, מה קורה אצל תינוקות שנולדו בניתוח קיסרי?
"חיידקים בתהליך הלידה מהווים בסיס לבנייה של המערכת החיסונית, ולכן בחודשים הראשונים יש הבדל באוכלוסיית החיידקים בין תינוקות שנולדו בצורה וגינלית לבין תינוקות שנולדו בניתוח קיסרי".
התקשורת הבינאישית בונה את אוכלוסיית החיידקים שלנו.
"אם תהיה לנו אינטראקציה רק עם אנשים בודדים - זה לא בריא. אנשים עם מגוון חיידקים גדול יותר הם אנשים יותר בריאים. יש ממצא מעניין שחוזר על עצמו במחקרים: במצבי מחלה, המגוון החיידקי יורד. הוא פחות מועשר.
"כלומר, ישנו ערך מוסף במגוון עצמו, ולא רק בחיידקים בודדים. חשיפה למגוון חיידקים תורמת לעמידות שלנו, ועוזרת לנו ‘ללמד’ את מערכת החיסון. לכן אנחנו משתתפים ביוזמה בינלאומית לשמר את המגוון החיידקי הקיים כרגע על כדור הארץ.
"בשבטים מבודדים ישנו מגוון חיידקי גדול יותר (פר אדם) מאשר בעולם המערבי. הדיאטה המערבית, שכוללת פחות סיבים ויותר אוכל מעובד - פחות ירקות, יותר מוצרים קנויים שאיבדו את הרכיבים הטבעיים שלהם - השימוש באנטיביוטיקות והניקיון המוגזם, מורידים פלאים את המגוון החיידקי. כאמור, אנחנו מגלים שבחיידקים הטובים המאכלסים את גופנו טמון אוצר בלום של תוצרים רפואיים, היכולים לשפר את בריאותנו. לכן, כדאי להזדרז ולשמר את המגוון הקיים כרגע על כדור הארץ. ברגע שילידי השבטים יתמערבו - והם כבר רואים רופאים ומקבלים אנטיביוטיקה כשצריך - נאבד במהירות את המגוון הקיים".