שתפו‬        

נעה רובין

סרטנים נגד מחלות

ביוטכנולוגיה ישראלית חדשנית מייצרת סרטנים שיכולים להילחם בטפילי הבילהרציה בבריכות דגים ובמקווי מים מתוקים, למנוע את הפצת המחלה המסוכנת ולחסוך את המחיר הכלכלי והסביבתי של חומרי ההדברה הכימיים
15 בספטמבר 2019



בשנות ה-80 של המאה הקודמת נבנה סכר על גבי נהר הסנגל – נהר גדול שמפריד בין סנגל למאוריטניה במערב אפריקה. מטרתו העיקרית של הסכר הייתה להפחית את מליחות המים בנהר על ידי חסימת המוצא שלו לאוקיינוס האטלנטי, וכך לאפשר השקיה של קרקעות במי הנהר המתוקים והפיכתן לשדות חקלאיים.

אך הפרויקט השאפתני גרם שלא במתכוון לתגובת שרשרת אקולוגית הרסנית, שבסופה תושבי האזור אמנם קיבלו יותר קרקע חקלאית, אך גם נחשפו למחלה מסוכנת שאיימה על חייהם – בילהרציה. הסיבה לכך היא שבמי הנהר חיים חלזונות שמשמשים פונדקאים לעלקת הבילהרציה – תולעת שגורמת למחלה הקשה. עד לבניית הסכר, במי הנהר חיו גם האויבים הטבעיים של אותם חלזונות – סרטנים טורפי חלזונות בשם סרטן הנהרות האפריקאי (Macrobrachium vollenhovenii). אך בניית הסכר גרמה לכך שהסרטנים נכחדו כמעט לחלוטין מן הנהר, ועלקת הבילהרציה החלה לשגשג ולסכן את התושבים המקומיים.

"סרטני נהרות חיים את חייהם במים מתוקים. אך בשלב הרבייה הם מוכרחים להשתמש במים מליחים, מפני שזחלי הסרטנים חייבים לשהות בשלבי ההתפתחות הראשונים שלהם במים מליחים, ורק אז יכולים לחזור למי הנהר המתוקים", מסביר ד"ר עמית סויה, חוקר באוניברסיטת בן גוריון. בניית הסכר מנעה מן הסרטנים את המעבר למי הים המלוחים, וכך הם נכחדו מן הנהר כמעט לחלוטין. ההיכחדות גרמה לכך שכמות החלזונות גדלה בצורה מהירה, ואחוזי הבילהרציה בכפרים במעלה הנהר עלו.

מחקר שהתפרסם ב-2017 הראה שבניית סכרים דוגמת זה שבסנגל, שגרמו להכחדת סרטן הנהרות, חשפו כ-400 מיליון איש ברחבי העולם לסכנה משמעותית להידבקות בבילהרציה.

בעולם נעשים כיום ניסיונות להשיב את הסרטנים לנהרות, במטרה לבלום את התפשטות המחלה. בניסיון הזה מעורבים גם חוקרים ישראלים, שמצאו כי לסרטנים הללו יש פוטנציאל לגידול גם בבריכות הדגם בארץ, ואפילו להפוך לענף כלכלי רווחי בזכות עצמם. המחקר הוצג בוועידה השנתית למדע ולסביבה 2019.

החלזונות יוצאים משליטה

מאגרי מים מתוקים ובריכות דגים עלולים להיפגע ממזיקים שונים, שחלקם הופכים נפוצים יותר עקב פעולות שונות שמבצע האדם וכן בשל שינויים אקלימיים. דרכי ההתמודדות עם מזיקים אלה כוללות שימוש בחומרי חיטוי והדברה כימיים, שנוסף על מחירם היקר חלקם עלולים להוות גם סכנה בריאותית או סביבתית. בין המזהמים הנפוצים ניתן לזהות תולעים, שנמצאות במים ונכנסות למינים שונים של חלזונות כדי להתרבות בתוך גופם.

אחת התולעים האלה היא עלקת הבילהרציה (Schistosoma), המתפתחת בגופם של חלזונות במקורות מים מתוקים ולאחר מכן יוצאת מהחילזון למים וחודרת דרך העור לפונדקאי הבא שלה – האדם. כאשר הביצים מוטלת בגוף האדם, נגרמים זיהומים באיברים פנימיים, כאבי בטן, דם בהפרשות, עיכוב התפתותי אצל ילדים, הגדלת הסיכוי להתפתחות גידולים בשלפוחית השתן ובמעי ועוד.

ההידבקות בבילהרציה זוהתה עד היום ב-78 מדינות, ב-52 מהן העלקה עצמה הייתה קיימת בשטח (ולא הועברה על ידי אדם). ארגוני הבריאות העולמיים מעריכים שסך החולים במחלה הוא כ-200 מיליון איש ברחבי העולם, בעוד ששיעור מקרי המוות מהמחלה נע סביב 24 אלף בני אדם בשנה. כ-90 אחוז מן המקרים מופיעים באפריקה, מפני שהמחלה מועברת כאשר נעשה שימוש במקורות מים מזוהמים. בהרבה ממדינות אפריקה אין מים זורמים באופן קבוע. לכן בכפרים רבים נעשות מקלחות, כביסות, רחיצת והשקיית הבהמות והצאן בנהרות, ששורצים חלזונות עם תולעי הבילהרציה.

גם בישראל החלזונות המהווים פונדקאים לתולעים הם בעלי השפעה לא מבוטלת. אחד המקומות שבהם הנושא בעייתי הוא עמק המעיינות שבבקעת בית שאן, שם חלק מבריכות הדגים נפגעו מתולעים, אשר הפכו לטפילות בזימי הדגים. הדבר פוגע במערכת הנשימה של הדג, מאט את גדילתו ומקטין את שרידות הדגים בבריכות.

אחת הבעיות היא העובדה שכמות החלזונות יוצאת במהירות מכלל שליטה. החלזונות מתרבים בקצב מהיר וכך גם התולעים שבתוכם הופכות להיות נפוצות יותר. "התולעת נכנסת לחילזון ומשתלטת על מערכת המין שלו, ואז הוא מייצר תולעים במקום עוד חלזונות", מסביר סויה. באופן דומה, גם כאשר אדם נדבק במחלה, התהליך נהיה מחזורי – חולים שנכנסים למקורות מים על מנת להתרחץ בהם ועושים את צרכיהם בתוך המים, משחררים ביצי תולעים נוספות למאגר המים, וכך יותר אנשים נדבקים.

התפרצות החלזונות גורמת גם לנזק כלכלי. בישראל, מנסים להיפטר מהחלזונות באמצעות שימוש בחומרי הדברה כימיים. החקלאים שבריכות הדגים נמצאות בבעלותם משתמשים לשם כך בגופרת נחושת, חומר שעושה עבודה חלקית ביותר בהפחתת כמות החלזונות, עולה כסף רב וגם פוגע בזופלנקטון ובאצות, עלול להוביל למחסור בחמצן בבריכות פתוחות, ובטיפול לא נכון אף לפגוע בדגי הבריכה. מחקרים מראים שחומר זה, אם הוא מגיע לסביבה מימית מחוץ לאזור המטופל, מסוכן לבעלי חיים ימיים וליונקים הנמצאים באזור בו מפוזר החומר.

סרטן הנהרות האפריקאי. צילום: עמית סויה

סרטן משודרג

סויה עובד במעבדתו של פרופ' אמיר שגיא, שעוסקת, בין היתר, ברבייה ובהתפתחות של סרטנים. בין הטכנולוגיות שפותחו במעבדה נכללים פטנטים המאפשרים ליצור אוכלוסיית סרטים שכוללת רק זכרים (all males) או רק נקבות (all female): באמצעות ביוטכנולוגיה בשם RNAi, מבצעים המדענים "השתקה" זמנית של גן מסוים שמשפיעה על חלון ההזדמנויות שבו הסרטן מבצע התמיינות זוויגית, ועל ידי כך ניתן "להפוך" זכר לנקבה או להפך (רק מבחינת המופע והתפקוד הרבייתי, ללא כל שינוי ב-DNA של הסרטן). הסרטנים המהופכים הללו יכולים לבצע רבייה בתנאי מעבדה ולייצר דור של צאצאים חד-זוויגיים גם הם, שכן הגן שיאפשר בהמשך יצירה של שני המינים מושתק. הסרטנים שנוצרים יהיו חד-מיניים, ולכן לא יוכלו להתרבות אלא באופן מבוקר במעבדה.

לטכנולוגיה זו השפעות רחבות, והיא יכולה להיות יעילה מבחינה כלכלית בענפי חקלאות רבים: ראשית, הסרטנים שיוכנסו לבריכות הדגים יוכלו לטרוף את החלזונות נשאי העלקות. נוסף על כף, בסרטנים הזכרים ניתן לעשות שימוש כסרטני מאכל, וערכם הכלכלי רב יותר מנקבות הסרטנים – מה שיכול להוות פתח לרווח כלכלי משמעותי נוסף.

בסנגל, חקר סויה את התנהגותו ואת אורח חייו של הסרטן שכמעט והוכחד מהנהרות המקומיים, על ידי בדיקת תנאי המליחות והטמפרטורה האופטימליים לגדילתו, וזאת על מנת לגדלו לצורכי חקלאות והדברה ביולוגית. במחקר ראשוני, אוכלסו עשרות סרטני נהרות אפריקנים שיובאו מקמרון, ונעשה ניסיון לבדוק את השפעתם. במהרה, הסרטנים טרפו חלק משמעותי מן החלזונות בנהר והפחיתו את כמותם, ובכך גם את כמות תולעי הבילהרציה. התוצאות היו חד משמעיות – תוך שנה וחצי מהשבת הסרטנים, מספר חולי הבילהרציה בכפרי הניסוי ירדה בכ-18 אחוז.

מהמעבדה אל הבריכה

את הביוטכנולוגיה הייחודית הזו ניתן ליישם גם בישראל. אוכלוסיות החלזונות שמשגשגות במקורות המים המתוקים ניתנות לריסון באמצעות הסרטנים. כיום, נערכים מספר פרויקטים במעבדתו של שגיא שעוסקים בדיוק בנושא זה. ההשפעה של הכנסת הסרטנים בארץ מעט פחות צפויה מאשר באפריקה, שכן שם הם קיימים במערכת באופן טבעי ואילו בעמק המעיינות לא; אף על פי כן, הטכנולוגיה המוצעת מבטיחה שלא תתאפשר רבייה טבעית של הסרטנים במקורות המים עצמם, אלא רק במעבדה, ובכך מונעת את סכנת הפיכת הסרטנים למין פולש.

השימוש בסרטנים נעשה כבר בחלק מבריכות הדגים, וגם במקרה זה התוצאות היו מרשימות. הפחתת כמות החלזונות הייתה כה משמעותית, שבשנה לאחר השימוש בהם כמעט לא היה צורך להשתמש בחומרי הדברה לטיפול בהם. כמו כן, הדגים בבריכות עם הסרטנים היו נגועים פחות באופן מובהק מאשר הדגים בבריכות ללא הסרטנים.

כך, בעתיד ייתכן שנראה את הסרטן שכמעט ונכחד מנהרות אפריקה "עושה עלייה" ומסייע בהדברת חלזונות נושאי בילהרציה גם בישראל.

הכתבה הוכנה על ידי "זווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה".




שתפו‬        


הירשמו לניוזלטר שלנו

עקבו אחרי זווית