מחקרים - נגיף הקורונה

במכון ויצמן זיהו לראשונה את פרופיל ייצור החלבונים של נגיף הקורונה

מחקר חדש שנעשה במכון ויצמן ובמכון למחקר ביולוגי ביפו ופורסם השבוע ב-Nature מציג אסטרטגיה שונה לחקר נגיף הקורונה | הממצאים עשויים לסייע בפיתוח חיסונים, טיפולים ובדיקות טובות יותר לאיתור הנגיף

"הנגיפים משתכפלים במהירות כה גבוהה, כך שכמות ה-RNA הנגיפי בתא עולה במהירות על כמות ה-RNA האנושי". צילום: שאטרסטוק

מאז פרוץ המגיפה הוקדשו אלפי מחקרים ללימוד נגיף הקורונה (SARS-CoV-2). אלא שהנגיף ששינה את החיים בעולם נותר במידה רבה לא מפוענח, לא מעט בשל העובדה שזה אחד מנגיפי ה-RNA הגדולים והמורכבים ביותר שנחקרו עד כה. רוב המחקרים שהוקדשו למיפוי הנגיף נסמכו על שיטות ריצוף גנטי, תוך הישענות על הדמיון של הנגיף הזה לנגיפים מוכרים אחרים ממשפחת הקורונה ועל תחזיות ממודלים מתמטיים. אולם, מחקר חדש שנעשה במכון ויצמן, יחד עם חוקרים מהמכון למחקר ביולוגי ביפו ופורסם אתמול (ד') ב-Nature, מציג אסטרטגיה מחקרית שונה.

החוקרים דיווחו כי מיפו את פרופיל ייצור החלבונים של נגיף הקורונה וזיהו 23 רצפי חלבון חדשים. המחקר התמקד בתהליך תרגום ה-RNA הנגיפי לחלבונים בתוך התא המארח, מבלי להסתמך על ידע קודם על נגיפים אחרים ממשפחת הקורונה או על הנחות מוקדמות כלשהן. ממצאי המחקר, סבורים עורכיו, "עשויים לסייע בפיתוח טיפולים חדשים ובדיקות טובות יותר לאיתור נגיף הקורונה ולסייע להבין מה הופך את הנגיף הזה למידבק כל כך".

במחקר נבחן גם כושר ההדבקה של הנגיף בסוגים שונים של תאים בגוף. כך נתגלה שתאי אפיתל מסוימים המרפדים את הריאות הם "המארחים הנלהבים ביותר" של הנגיף שחדר לתוכם

ידוע שכאשר נגיף חודר לתא מארח בגופו של אדם שנדבק בו, הוא משתמש בריבוזומים, מפעלי ייצור החלבונים של התא, כדי לייצר "חלבונים נגיפיים". במחקר החדש שביצעו יערה פינקל ואוראל מזרחי מקבוצת המחקר של ד"ר נעם שטרן-גינוסר במחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן, יחד עם קבוצתם של ד"ר ניר פארן וד"ר תומר ישראלי מהמכון הביולוגי, הדביקו החוקרים תאים אנושיים בתרבית בנגיפי קורונה, וכאשר הריבוזומים החלו לפלוט מקווי הייצור שלהם רצפי חלבונים, הקפיאו החוקרים את התאים ומיפו את כל הריבוזומים ותוצריהם, הנגיפיים והלא-נגיפיים כאחד.

מידע מדויק על כמויות החלבונים הנגיפיים בתא המארח

צוות המחקר דיווח כי זיהה 23 רצפים חלבוניים חדשים בגנום הנגיף. רוב הרצפים היו קצרים – פפטידים שייתכן שיש להם תפקיד רגולטורי כלשהו. אך ארבעה מהם היו חלבונים במלוא מובן המילה. חלבונים נגיפיים אלה עשויים להוות אנטיגנים – מולקולות זרות המעוררות את המערכת החיסונית  לפעולה.

במקרים רבים חומרת המחלה, הנגרמת כתוצאה מההדבקה בנגיף הקורונה, נגרמת בשל תגובת יתר של המערכת החיסונית (סערה ציטוקינית). מחקר עתידי של חלבונים אלה עשוי להוביל להבנה טובה יותר של התקדמות המחלה, כמו גם להצביע על דרכים טובות יותר לטפל בה או למנוע תגובת יתר של המערכת החיסונית.

"שיטת המיפוי של תוצרי הריבוזומים אפשרה לנו לא רק לזהות במדויק את הרצפים בגנום הנגיפי שמתורגמים לחלבונים, אלא נתנה גם מידע על הכמויות המדויקות של החלבונים הנגיפיים השונים בתא המארח. הודות לממצאים אלה היה בידינו די מידע כדי לערוך השוואה בין נגיף הקורונה לבין נגיפים אחרים מאותה המשפחה, וכן להשוות את הממצאים לתחזיות המבוססות על מודלים מתמטיים", מסרה ד"ר שטרן-גינוסר.

"השוואות אלו אפשרו לזהות בנגיף הקורונה רצפים גנטיים המקודדים לחלבונים שלא היו מוכרים עד כה, ואולי לא פחות חשוב מכך: גילינו שחלבונים שאמורים היו להיות, לפי התחזיות, לא יוצרו בפועל".

במחקר נבחן גם כושר ההדבקה של הנגיף בסוגים שונים של תאים בגוף. כך נתגלה שתאי אפיתל מסוימים המרפדים את הריאות הם "המארחים הנלהבים ביותר" של הנגיף שחדר לתוכם.

הממצאים חשפו "מתכון ויראלי" נוסף: הנגיפים משתכפלים במהירות כה גבוהה, כך שכמות ה-RNA הנגיפי בתא עולה במהירות על כמות ה-RNA האנושי.

החוקרים סבורים שפרופיל ייצור החלבונים של הנגיף "עשוי לאפשר לזהות אנטיגנים ייחודיים לקורונה וכך לפתח בדיקות מדויקות, זולות ומהירות יותר למחלה, מה שעשוי לעזור גם לחזות אילו חולים עלולים לפתח מחלה קשה יותר מאחרים ובנוסף לספק תובנות חדשות לקראת פיתוח תרופות וחיסונים.

נושאים קשורים:  נגיף הקורונה,  חיסון לקורונה,  חדשות,  מחקרים,  ד"ר נעם שטרן-גינוסר,  ד"ר ניר פארן,  ד"ר תומר ישראלי,  מכון ויצמן,  מחקר ישראלי
תגובות
 
11.09.2020, 11:53

מעורר השראה

המכון למחקר ביולוגי בישראל נמצא בנס ציונה כבר מעל 50 שנה, עדיין לא עבר ליפו... אנו תקנו. כמו כן, איחולים לחוקרים בוייצמן ובמכון על שיתוף הפעולה והתוצאות המענינות.

13.09.2020, 11:19

כנראה שהטעות באה מזה שבמקור כתוב שהמכון הביולוגי \"מיפו\" (מלשון מפה) \"מיפו את הרצף הגנטי או החלבוני וכ\"ד... \"
זה באמת מצחיק.

אנונימי/ת
13.09.2020, 12:36

אבל כתוב ביפו ולא מיפו