חוקרים בטכניון פענחו את המבנה האטומי של סיב פפטידי חשוב במערכת החיסון האנושית

חוקרים בטכניון פענחו את המבנה האטומי של פפטיד אנטי-חיידקי חשוב במערכת החיסון האנושית וגילו שהוא יוצר סיבים בעלי מבנה מיוחד. להערכתם, הממצאים עשויים להוביל ליצירת חלקיקים מלאכותיים דומים שישמשו לטיפול ממוקד בזיהומים ואפילו בתאי סרטן. התגלית התפרסמה אתמול בכתב העת Nature Communications.

 

פֶּפְּטִיד הוא שרשרת קצרה של חומצות אמינו. בניגוד לחלבונים, המכילים בדרך כלל מאות רבות של חומצות אמינו, פפטידים מכילים לכל היותר עשרות חומצות כאלה. אחת מקבוצות הפפטידים החשובות היא קבוצת הפפטידים האנטי-מיקרוביאליים (AMPs), שבה עוסק המחקר הנוכחי. קבוצה זו ממלאת תפקיד משמעותי במערכת החיסון המולדת ומסייעת לה להתמודד עם זיהומים חיידקיים שונים.

פרופ' מיטל לנדאו
פרופ’ מיטל לנדאו

חוקרי הטכניון, פרופ’ מיטל לנדאו והדוקטורנט יצחק אנגלברג מהפקולטה לביולוגיה, התמקדו במחקר הנוכחי בנגזרת פעילה של הפפטיד האנטי-מיקרוביאליLL-37(17-29) הנמצא בגוף האדם ומסייע לו להיאבק בחיידקים שונים. במחקר, שנערך בטכניון ובמאיצי חלקיקים באירופה, גילו השניים כי אחד האמצעים המשמשים פפטיד זה בקטילת חיידקים הוא סיב חלבוני ייחודי הניחן ביציבות רבה ובעמידות בחום גבוה. החוקרים מיפו את צורת ההתארגנות העצמית (self-assembly) של הסיב – מבנה ארוך, דמוי סרט, המפגין יציבות רבה בתנאים עוינים והיצמדות לתאי חיידקים המאפשרת לו לתקוף את החיידקים מטווח אפס.

בעקבות פענוח המבנה הייחודי של הסיב מציעים אנגלברג ופרופ’ לנדאו קונספט חדש לתכנון פפטידיים אנטי-בקטריאליים מלאכותיים עמידים ויציבים, שיחליפו במקרים מסוימים את הטיפול האנטיביוטי. זאת על רקע העובדה שהטיפול האנטיביוטי, שאמנם הציל את חייהם של מאות מיליונים במאה השנים האחרונות, גורם להתפתחות עמידות חיידקית שפוגעת ביעילותו. כידוע, רבים ממקרי המוות בבתי החולים נגרמים כיום מהידבקות בחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה – עמידות שהתפתחה בעקבות היחשפות החיידקים למנות גבוהות של אנטיביוטיקה רחבת-טווח.

פפטידים נחשבים כיום להבטחה טיפולית גדולה מאחר שלפחות בחלק מהמקרים הם מסוגלים לנטרל את אוכלוסיית החיידקים המזיקים (פתוגנים) מבלי לגרום להיווצרות של עמידות חיידקית לטיפול. קבוצות מחקר רבות בעולם עוסקות בפיתוח פפטידים למטרות רפואיות, והאתגרים ההנדסיים רבים: יעילות, סלקטיביות, התאמה לרקמות הגוף (bioavailability), יציבות באחסון (חיי מדף) ויציבות בגוף לאחר הבליעה.

להערכת פרופ’ לנדאו, המחקר הנוכחי הוא צעד חשוב בהגשמתן של מטרות אלה. המבנה האטומי והמולקולרי של הפפטידים הטבעיים, שפוענח במחקר הנוכחי, יאפשר לייצר מבנים דומים שישמשו שלד או אריזה ליישומים שונים בהנדסה ביו-רפואית, ברפואה רגנרטיבית, בביוטכנולוגיה ועוד.

פענוח המבנה המורכב של הסיב החלבוני התבסס על עבודת מחקר במאיצי החלקיקים DESY (גרמניה) ו-ESRF (צרפת) ובמרכזי הטכניון: המרכז לביולוגיה מבנית בטכניון, המרכז הבין-תחומי למדעי החיים וההנדסה ע”ש לורי לוקיי, המרכז למיקרוסקופיית אלקטרונים (מיק”א) ו- Russell Berrie Electron Microscopy Center of Soft Matter. המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF), משרד המדע והטכנולוגיה והקרן לשיתוף פעולה בין ישראל לארה”ב (BSF).

לאחרונה הכריזה האגודה הישראלית למיקרוסקופיה כי תעניק את פרס מרגוליס לשנת 2020 לדוקטורנט יצחק אנגלברג, וזאת בשל פריצת הדרך המחקרית המתוארת במאמר הנוכחי. ועדת הפרס ציינה כי התגלית היא “הישג מרשים בחקר המבנה של פפטיד אנטימיקרוביאלי אנושי” וכי היא צפויה להוביל ליישומים מגוונים בביוטכנולוגיה, בננוטכנולוגיה, בייצור תרופות אנטי-חיידקיות, בשיקום רקמות ועוד.

מבנה הסיב שמייצר פפטיד (LL-37(17-29 כפי שפוענח במחקר הנוכחי. עיצוב: שרון עמלני
מבנה הסיב שמייצר פפטיד (LL-37(17-29 כפי שפוענח במחקר הנוכחי. עיצוב: שרון עמלני

 

למאמר המלא ב  Nature Communications לחצו כאן

הפקולטה למדעי המחשב בטכניון תיקרא ע”ש הנרי ומרילין טאוב

 

 

“אנו אסירי תודה למשפחת טאוב, שתמיכתה ומעורבותה משתרעות על פני שישה עשורים,” אמר נשיא הטכניון פרופסור אורי סיון. “הנרי טאוב המנוח ורעייתו היקרה מרילין, מידידיו הגדולים של הטכניון, קשרו את גורלם בחיי הטכניון כבר בשנות ה-60 ומאז תרמו לו ברוחב לב. הפקולטה למדעי המחשב חגגה חמישים שנה של הישגים עצומים, ואנו גאים על הצלחתה המתמשכת. תרומתה האחרונה של משפחת טאוב תסייע לפקולטה להמשיך להתרחב ולהוביל את עולם מדעי המחשב בארץ ובעולם.”

 

הנרי טאוב, איש עסקים פורץ דרך שייסד את ADP, החברה המובילה בעולם בתחום המחשוב האינטגרטיבי ומיקור החוץ, הוביל אותה כנשיא וכיו”ר שנים רבות. הוא תרם מחוכמתו, ממנהיגותו ומחזונו לטכניון ול-ATS – אגודת ידידי הטכניון בארצות הברית – וזכה להוקרה רבה, בין השאר בתפקיד נשיא ה-ATS וכיו”ר קורטוריון הטכניון.

הנרי ז"ל ומרילין טאוב
הנרי ז”ל ומרילין טאוב

 

תרומתו הראשונה לטכניון נועדה לבניין מדעי המחשב ע”ש הוריו המנוחים מוריס וסילביה טאוב. לימים אפשרו הוא ומרילין את הקמתו של המרכז למדע וטכנולוגיה ע”ש הנרי ומרילין טאוב, שנחנך בשנת 2000, והמשיכו לתרום להרחבת הפקולטה בין השאר בהקמת מרחב למידה חדשני ומרפסת לאירועים לרווחת הסטודנטים. חזונם של בני הזוג טאוב ונדיבותם היו מרכיב משמעותי בתוכנית “מנהיגים במדע ובטכנולוגיה” לגיוס חברי סגל, שבמסגרתה מוקמות תשתיות מחקר חיוניות עבור חברי הסגל החדשים.

 

בחמישים שנות קיומה של הפקולטה למדעי המחשב התרחב המחקר והעמיק, וחברי הסגל בפקולטה הובילו פריצות דרך במחקר ובפיתוח. ב-1972 סיים המחזור הראשון את לימודיו בפקולטה עם עשרה סטודנטים וסטודנטיות; לאחרונה, כמעט חמישים שנה מאז הקמתה, סיימו 300 סטודנטיות וסטודנטים את לימודיהם בפקולטה.

 

“הפקולטה למדעי המחשב נמצאת בליבת תעשיית ההייטק הישראלית ובוגריה משמשים בעמדות מפתח במשק,” אמר פרופ’ דן גייגר דיקן הפקולטה למדעי המחשב ע”ש הנרי ומרילין טאוב. “למשפחת טאוב חלק חשוב ומשמעותי בצמיחתה של הפקולטה ובהצלחתה בקנה מידה עולמי. הנרי טאוב ז”ל אמר: ‘בניינים הם רק קירות. האנשים הם העיקר’. ואכן, תרומתה הנדיבה של משפחת טאוב תסייע לנו לקדם את הפקולטה ולשמר את מעמדה כגורם מרכזי בכלכלת ההייטק הישראלית.”

הקורונה לא עוצרת את הישגי תלמידי ישראל

הישגים מרשימים לנבחרת ישראל בכימיה באולימפיאדה הבינלאומית בכימיה, שהתקיימה במהלך הימים האחרונים במתכונת ייחודית בעקבות הקורונה- מדלית זהב, 2 מדליות כסף ומדלית ארד. הנבחרת הוכשרה לתחרות בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון

 

במהלך השבוע האחרון 240 צעירות וצעירים מ- 60 ממדינות ברחבי העולם לקחו חלק באולימפיאדה הבינלאומית ה- 52 בכימיה, שהתקיימה השנה במתכונת ייחודית ובאמצעות הזום, בעקבות הקורונה.

מדינת ישראל משתתפת באולימפיאדה משנת 2006. השנה הובילה טורקיה את ניהול האולימפיאדה בה הגיעה נבחרת ישראל להישגים מרשימים ומעוררי גאווה- כל חברי הנבחרת זכו במדליות וכן לראשונה מזה עשור תלמיד נבחרת זכה במדליית זהב.

 

חברי נבחרת ישראל בכימיה שייצגו בכבוד את מדינת ישראל:

רועי פאר מגן חיים- זכה במדליית זהב

בר שפר מעין ורד- זכה במדליית כסף

רון שפרינץ מאשדוד- זכה במדליית כסף

וורד יחיא מטייבה- זכה במדליית ארד

 

נבחנים בשגרת קורונה
נבחנים בשגרת קורונה

משרד החינוך ומרכז מדעני העתיד של קרן מיימונידיס מובילים את הכשרת הנבחרות להשתתפות באולימפיאדות הבינלאומיות החל משנת 2017 במסגרת מיזם משותף. נבחרת ישראל בכימיה הוכשרה בטכניון- מכון טכנולוגי לישראל, הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך.

את המשלחת ליוו פרופסור זאב גרוס מהפקולטה לכימיה ע”ש שוליך של הטכניון, שמכהן גם כדיקן היחידה ללימודי המשך וחוץ ועומד בראש מגוון תוכניות נוער ארציות לכימיה, והמאמנת הראשית של הנבחרת ד”ר איזנה ניגל-אטינגר. בהכשרת התלמידים לקחו חלק גם בוגרי האולימפיאדות הבינלאומיות רז לוטן – סטודנט לתואר ראשון למתמטיקה בטכניון, אסף מעודה – בוגר תואר ראשון ושני בכימיה וסטודנט לתואר שני במחשבים, ורון רפאלי – סטודנט לתואר ראשון בכימיה.

 

שר החינוך יואב גלנט בירך את נבחרת ישראל בכימיה ואמר: “תלמידי ישראל, דור העתיד של המדינה, מגיעים פעם אחר פעם להישגים בינלאומיים יוצאי דופן בתחרויות המדעים. הערכתי הגדולה לרועי פאר, לבר שפר, לרון שפרינץ לוורד יחיא – שהביאו הרבה כבוד וגאווה למדינת ישראל, בפרט בתקופה מורכבת זאת.

גם בשנת תשפ״א נוסיף במשרד החינוך להשקיע ולתמוך בהכשרת הנבחרות הישראליות בתחומי המדעים. זאת לצד פיתוח ושיפור היכולות של כל תלמידי ישראל, בכל חלקי הארץ, ומתן הזדמנות שווה לכל התלמידים למצות את הפוטנציאל שלהם בתחומים שונים״.

 

סמנכ”ל תקשוב טכנולוגיה ומערכות מידע, ד”ר עופר רימון: “נבחרת ישראל בכימיה ייצגה בכבוד את מדינת ישראל ואת מערכת החינוך שלנו. תלמידי הנבחרת עברו בנחישות ובהתמדה דרך ארוכה, רצופה בלמידה, בתרגול ובמאמץ. אנחנו מלאי הערכה ותודה לתלמידים שלנו ומאמינים, שהם צריכים לשמש מודל למצוינות.

נמשיך להשקיע בתלמידים שלנו ולהעניק להם כלים, שיאפשרו להם לכבוש פסגות ולהפוך את ישראל למדינה מובילה בעולם”.

 

מנכ”ל מרכז מדעני העתיד של קרן מיימונידיס, אלי פריד: “אני מברך את תלמידי נבחרת ישראל בכימיה, שהביאו כבוד רב וגאווה גדולה למדינת ישראל. גם בימים מאתגרים אלה, בישראל כמו בעולם כולו, תלמידי הנבחרת והצוות המקצועי התמידו באימונים, בהשקעה רבה ובנחישות להצליח, להצטיין ולהגיע להישגים.

מרכז מדעני העתיד של קרן מיימונידיס ימשיך לקדם בשותפות עם משרד החינוך את הכשרת נבחרות ישראל במדעים תוך השקעה משמעותית והכשרת איכותית, שיסייעו לתלמידים שלנו לפרוץ את הדרך”.

 

ראש תוכניות הנוער מהפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון, פרופ’ זאב גרוס: ״כל הכבוד לתלמידים שעמדו בגבורה במסע ההכנה המפרך. ההכנות הנרחבות והמעמיקות של המשלחת, בראשות ד”ר איזנה ניגל אטינגר, הקנו לתלמידים את הידע והחוסן הנפשי הנדרש כדי שיפיקו מעצמם את המרב בשעת האמת: מבחן תאורטי של 5 שעות שבמהלכן הם נדרשו לפתור יותר מ-100 שאלות.
למאמץ נרחב זה שותפים גם דיקן הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך, פרופ’ מוריס אייזן, ראש המנהל חנה אולשטיין, מרכזת התוכנית שירלי קפלן ומהנדסות המעבדות גבריאלה הלוי ואמה גרץ. תודה מיוחדת לזוכי מדליות אולימפיות בעברם שתרמו רבות מניסיונם וזמנם, אסף מעודה ,רז לוטן ורון רפאלי, שהם כיום סטודנטים בטכניון. ”

 

נציין שבאולימפיאדה האסייתית-אירופאית מנדלייב, שהתקיימה עשרה ימים מוקדם יותר (בהשתתפות 27 מדינות, באופן מקוון גם כן), השתתפו בנוסף לארבעת התלמידים המוזכרים לעיל גם מיכאל בלגולה מהכפר הירוק ואיתמר שטייניץ מרמת השרון. בתחרות זו קטפה נבחרת ישראל 5 מדליות נוספות (2 כסף ו-3 ארד).

 

 

קרדיט לתמונות: מרכז מדעני העתיד

חוזרים לקמפוס תחת שגרת הקורונה

“מתוך הכרה בחשיבות הרכיב האנושי והחברתי בפעילות ההוראה, הלמידה והחינוך ובחוויית ההשכלה הגבוהה בכלל נעשה כל מאמץ לאפשר למידה פיזית של הסטודנטים בקמפוס, בכפוף להנחיות משרד הבריאות,” אמר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון. “במקביל, כלל הפעילויות הלימודיות ישודרו גם באמצעים דיגיטליים, יוקלטו ויועמדו לטובת הסטודנטים שנבצר מהם להגיע לקמפוס.”

הפעילות הלימודית המתוכננת בקמפוס תכלול במידת האפשר תרגולים, מעבדות, שיעורים בקבוצות קטנות, קבוצות לימוד ודיון, פעילות במרכזי הלמידה, חניכה אישית וחניכה בקבוצות קטנות. הפעילות בקבוצות קטנות תאפשר אימוץ תפיסות הוראה ולמידה המקובלות בתארים מתקדמים והפעלתן גם במערך לימודי ההסמכה (תואר ראשון) בטכניון. הפעילות תיעשה תוך הקפדה על הוראות משרד הבריאות,עמידה בהנחיות “התו הסגול”, שימוש באמצעי חיטוי ומיגון ותוך שמירה על בריאות הסטודנטים, חברי הסגל והעובדים. זאת כדי להבטיח למידה פעילה ומשמעותית וחווית לימודים בריאה ומאתגרת.

“השנה האקדמית החולפת הייתה שנה של אתגרים וחשיבה מחודשת, שנה שזרעה זרעים של שינוי והאיצה תהליכים קיימים,” אמר המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ’ עודד רבינוביץ‘. “הודות להתגייסות חברי הסגל, הסטודנטים והסגל המנהלי גדל מספר הקורסים המקוונים בטכניון מ-14 ליותר מ-1,000 בן לילה. המעבר המהיר ללמידה מקוונת הצריך התארגנות מורכבת, ואכן הצלחנו לקיים את הסמסטר המקוון הראשון בתולדות הטכניון בהתראה של שבוע בלבד מבלי לפגוע בהתקדמות האקדמית של הסטודנטים. בהיערכות שלנו לפתיחת שנת הלימודים הבאה נסתייע ביכולות שפיתחנו בתחום הדיגיטלי אך גם נדגיש את ההיבטים האנושיים והחברתיים ונפעל לקיום מפגשים בקבוצות קטנות ובמתכונות העומדות בהוראות משרד הבריאות.”


להלן פירוט העקרונות להפעלת מערך ההוראה והלמידה בשנת הלימודים תשפ”א:

  1. פעילות ההוראה והלמידה תשתמש במדיום הדיגיטלי לקיום למידה ולמידה עצמית, וזאת כתחליף לפעילויות מרובות משתתפים כגון הרצאות בקורסים גדולים, ותנצל את השהיה והלימודים בקמפוס לטובת למידה במתכונת מצומצמת בקבוצות תרגול, בשיעורי מעבדה, בדיון בקבוצות קטנות, בהנחיה ובחניכה. הפקולטות וחברי הסגל יפעלו במסגרות כאלה ובמסגרות דומות כדי להפיק את המיטב מלמידה חברתית בקמפוס.

 

  1. בקורסים קטנים (עד 40 משתתפים) תתקיים פעילות הוראה (הרצאות, תרגולים וכו’) בקמפוס בכפוף להוראות התו הסגול ובכיתות שהוכשרו לכך. במקביל, פעילות ההוראה תשודר באופן דיגיטלי סינכרוני, תוקלט ותועמד לטובת הלומדים עד תום הסמסטר.

 

  1. קורסים גדולים (מעל 40 משתתפים) יתקיימו במתכונת המשלבת כלים דיגיטליים ולמידה בקמפוס. תתקיים קבוצת הרצאה אחת בלבד (כולל במקרים בהם תואמו מראש מספר קבוצות הרצאה) בכיתה שתיקבע על פי זמינות החדרים ובמגבלת איכלוס על פי התו הסגול. ההרצאה תשודר באופן סינכרוני באיכות גבוהה וכן תוקלט ותועמד למשך כל הסמסטר לטובת הלומדים, יחד עם אמצעים דיגיטליים נוספים ללמידה עצמית מקוונת. פורמט זה יתקיים בעיקר בקורסי היסוד של תלמידי שנה א’. כיתות התרגול יתקיימו באופן פיזי (ככל שהדבר יתאפשר) ובמקביל ישודרו באופן סינכרוני, יוקלטו ויועמדו לטובת הלומדים למשך כל הסמסטר. במקרים חריגים בהם גודל קבוצת ההרצאה לא יאפשר התכנסות בטכניון ההרצאה תתקיים באופן מקוון בלבד.

משאבי הוראה יתועלו להגדלת מספר כיתות התרגול. בנוסף נעודד את הפקולטות ואת סגל הקורסים לקבוע מפגשים (meetups, שעות קבלה וכו’) ללמידה ודיון בקבוצות קטנות של כ-10 לומדים + מרצה ו/או מתרגל. מתכונת הלמידה בקבוצות מפגש אלה תתבסס על חניכה והנחיה בדומה למתכונות המוכרות בלימודי מוסמכים. פעילות מסוג זה, המתקיימת בקבוצות קטנות, רגישה פחות למגבלות התקהלות ולכן הטכניון יעודד הקצאת משאבים לקיומה.

 

  1. הפקולטות והמרצים מוזמנים לפתח מתכונות משלימות או חלופיות למתכונת המשולבת המוצעת לעיל, וזאת בכפוף למגבלות התו הסגול ולמגבלת זמינות הכיתות בקמפוס ותוך תיעדוף הקורסים של השנה הראשונה והשנייה ללימודים.

 

  1. קורסים של שנים מתקדמות יתקיימו במידת האפשר, ועל פי שיקול הדעת האקדמי, במתכונת של למידה פעילה ותכני לימוד שאינם מבוססים על הוראה פרונטלית: פרויקטים, עבודת צוות, מפגשים בשטח, שילוב בקהילה וכו’. הטכניון יעודד את הפקולטות ואת חברי הסגל להתאים את תכני לימוד למתכונות למידה פעילה.

 

  1. בכל קורס ייקבעו שיטות הערכה המותאמות למתכונת הלמידה המיוחדת. במיוחד מומלץ לאמץ הערכה המשובצת בפעילות הלמידה במהלך הסמסטר. שיטות ההערכה ואופן קביעת הציון יצויינו בסילבוס בצורה מפורטת.

 

  1. כדי לאפשר פעילות פיזית מיטבית בקמפוס, הטכניון יגלה גמישות (ונדיבות) רבה, ככל הניתן, בהקצאת דיור במעונות גם לתקופות קצרות של חודש או אפילו פחות.

 

לקריאת ההודעה ממשרד המשנה הבכיר: היערכות לסמסטר חורף תשפא 2.8.2020