mRNA – מחיסונים למאבק בשחפת

חוקרים מהפקולטה לביולוגיה בטכניון יפתחו גישה חדשה למאבק במחלות זיהומיות במסגרת המאגד האירופי NanoBiCar. זהו ניסיון ראשון להשתמש במולקולות mRNA לשחפת ומחלות חיידקיות אחרות נוכח הבעיה הקשה של עמידות חיידקית לאנטיביוטיקה

מאגד אירופי חדש, שבו שותפה קבוצת המחקר של פרופ’ יורם רייטר מהפקולטה לביולוגיה, יפתח טיפולים חדשניים לזיהומים חיידקיים בכלל ולשחפת עמידה בפרט. במאגד NanoBiCar חברים חוקרים מאוניברסיטאות ומכוני מחקר בישראל, ספרד, הולנד וצרפת. מובילות הפרויקט במעבדת רייטר הן מנהלת המעבדה ד”ר מיה כהן וד”ר מיה ליניאל, שתעשה השתלמות פוסט-דוקטורט במסגרת הפרויקט.

תמונה קבוצתית - חברי הקונסורציום.
תמונה קבוצתית – חברי הקונסורציום.

זיהומים חיידקיים גורמים לכ-20% ממקרי התמותה בעולם, ושחפת היא המחלה הקטלנית ביותר הנגרמת מחיידק מסוג אחד. על פי ארגון הבריאות העולמי (אוקטובר 2024), בכל שנה מתים כ-1.25 מיליון איש משחפת. רוב מקרי השחפת הפעילה (כ-95%) הם בעולם השלישי; כיום, בעקבות גלי ההגירה הגדולים למערב, חלה זליגה של מחלה זו לאירופה. גם בישראל מתגלים מדי פעם חולי שחפת ולכן הוקמה ב-1997 התוכנית הלאומית למיגור השחפת בישראל.

שחפת היא מחלה זיהומית ומדבקת שבה נפגעות בעיקר הריאות, אולם היא עלולה לפגוע גם באיברים אחרים ובהם המוח, עמוד השדרה והכליות. מחולל המחלה הוא החיידק מיקובקטריום טוברקולוזיס. כתוצאה משימוש מרובה באנטיביוטיקה לשחפת, חיידק זה פיתח עמידות גוברת והולכת לטיפולים אנטיביוטיים. המאגד החדש יתמודד עם אתגר זה באמצעים חדשים ובמרכזם מולקולות mRNA העטופות בחלקיקי שומן. חלקיקים משולבים אלה יעוררו את מערכת החיסון ויגרמו לה לתקוף את חיידק השחפת ביעילות ובבטיחות, זאת בלי לגרום לו לפתח עמידות.

מולקולות ה-mRNA נודעו בציבור הרחב בהקשר של חיסונים, בעיקר בתקופת הקורונה, והטיפול שיפותח במסגרת המאגד יהיה השימוש הראשון במולקולות אלה כנגד מחלות חיידקיות. בניגוד לטיפול האנטיביוטי, העלול לפגוע באוכלוסיות חיידקים חיוניות ולהניע עמידות חיידקית, הגישה החדשה מבוססת על ההבנה שמערכת החיסון האנושית ספציפית יותר, יעילה יותר ובטוחה יותר בטיפול בחיידקים, והטיפול האמור רק ימריץ אותה לעשות את עבודתה. זוהי הגישה שהובילה להתפתחות האימונותרפיה – טיפול בסרטן באמצעות “הסרת הבלמים” ממערכת החיסון, תחום שבו עוסק פרופ’ רייטר כבר שנים רבות.

במסגרת המאגד ייבדק הטיפול על שלושת שלבי המחלה – הרדום (שלב שבו נמצא רבע מהאוכלוסייה), האקוטי  והכרוני. אף שהמטרה הראשונית היא טיפול בשחפת, החוקרים מעריכים כי הטכנולוגיה שיפתחו תהיה רלוונטית לזיהומים חיידקיים אחרים וכך תצמצם את השימוש הבעייתי באנטיביוטיקה. הטיפול החדש יסייע גם למטופלים הסובלים ממערכת חיסונית מוחלשת ויועיל במיוחד לאוכלוסיות מוחלשות הסובלות הן מתחלואה מוגברת והן מהיעדרם של שירותי רפואה מתקדמים.

תיאור סכמתי של אחת הגישות בפרויקט NanoBiCAR: ננו חלקיקים, (1) הנושאים בתוכם מולקולות mRNA שמקודדות לחלבון מהונדס גנטית המאקטב את מערכת החיסון, מוחדרים למערכת ונקלטים על ידי תאי דם לבנים הנוצרים במח העצם (2). תאים אלה מייצרים את החלבון ממולקולות ה-mRNA ומפרישים אותו (3). לחלבון המופרש יכולת קישור כפולה: מצד אחד הוא קושר את התאים שמודבקים בחיידק השחפת (4) או את החיידק עצמו (5), ומצד שני הוא קושר תאי דם לבנים הורגים ממערכת החיסון (6). הקישור הכפול מאקטב תהלכים דלקתיים וחיסוניים (6) ומוביל בסופו של דבר להרג התאים שמודבקים בחיידק או לחיסולו של החיידק עצמו (7).
תיאור סכמתי של אחת הגישות בפרויקט NanoBiCAR: ננו חלקיקים, (1) הנושאים בתוכם מולקולות mRNA שמקודדות לחלבון מהונדס גנטית המאקטב את מערכת החיסון, מוחדרים למערכת ונקלטים על ידי תאי דם לבנים הנוצרים במח העצם (2). תאים אלה מייצרים את החלבון ממולקולות ה-mRNA ומפרישים אותו (3). לחלבון המופרש יכולת קישור כפולה: מצד אחד הוא קושר את התאים שמודבקים בחיידק השחפת (4) או את החיידק עצמו (5), ומצד שני הוא קושר תאי דם לבנים הורגים ממערכת החיסון (6). הקישור הכפול מאקטב תהלכים דלקתיים וחיסוניים (6) ומוביל בסופו של דבר להרג התאים שמודבקים בחיידק או לחיסולו של החיידק עצמו (7).

המאגד ממומן על ידי האיחוד האירופי דרך תוכנית Horizon Europe במסגרת EIC Pathfinder  יוזמה שנועדה לתמוך במחקר בסיסי הצפוי לסלול דרך לטכנולוגיות חדשניות. יוזמה זו מתמקדת בפרויקטים שיש בהם סיכון משמעותי, ולכן אינם זוכים למימון מהמגזר הפרטי, ומקדמת שיתופי פעולה בין חוקרים מדיסציפלינות שונות. זוהי יוזמה יוקרתית המקבלת רק כ-4% מההצעות המגיעות אליה, ומאגד NanoBiCar הוא אחד מ-40 שהתקבלו במחזור הנוכחי מתוך יותר מ-אלף הגשות.