חוקרים ישראלים גילו מולקולה ממקור צמחי, היכולה להילחם ביעילות בפטריות פתוגניות ולשמש כבסיס לפיתוח טיפולים ידידותיים לסביבה. את המחקר הוביל צוות חוקרים בראשות ד"ר עופרי לוי ממכון המחקר מיגל והפקולטה למדעים באקדמית תל-חי ופרופ' בני הורביץ מהפקולטה לביולוגיה בטכניון. המחקר, שפורסם בכתב העת המדעי mBio של האגודה האמריקנית למיקרוביולוגיה (American Society for Microbiology), מציע גישה חדשנית להתמודדות עם אחד האיומים ההולכים וגדלים על בריאות הציבור והחקלאות - פטריות שפיתחו עמידות לתרופות ולחומרי הדברה.
2 צפייה בגלריה
בתמונה הדבקה של פטריית ה Ustilago maydis. מחלה הפוגעת ישירות בכמות ואיכות היבול החקלאי
(צילום: המכללה האקדמית תל-חי)
פטריות הן ממלכה מגוונת של יצורים מיקרוסקופיים, שחלקן פתוגניות לאדם או לצמחים. בבני אדם, זיהומים פטרייתיים פולשניים מהווים סיכון חמור ואף גורמים למקרי מוות רבים, בעיקר בקרב אנשים עם מערכת חיסון מוחלשת. על פי ההערכות זיהומים פטרייתיים גובים מדי שנה את חייהם של למעלה מ-2.5 מיליון אנשים ברחבי העולם.
בנוסף, בחקלאות הפטריות מהוות איום חמור. הן גורמות לאובדן של 10 עד 20 אחוז מתפוקת היבולים העולמית מדי שנה, זאת למרות השימוש הנרחב בחומרי הדברה. המשמעות היא אובדן מזון שיכול להאכיל מיליוני בני אדם ואיום ממשי על ביטחון המזון הגלובלי.
החוקרים אמרו: "האתגר המרכזי בפיתוח תרופות נגד פטריות נובע מהדמיון הביולוגי שלהן לתאי האדם. בשונה מאנטיביוטיקה, הפועלת על מסלולים ייחודיים לחיידקים, תאי הפטרייה הם בעלי דמיון רב, ברמה המולקולריות, לתאים אנושיים. לכן, תרופות חדשות חייבות להיות ממוקדות במסלולים ייחודיים לפטרייה, בכדי לא לפגוע בגוף האדם. אחד המסלולים הבולטים הינו מסלול הביוסינתזה של מולקולת הארגוסטרול - המסלול המקביל הפטרייתי למסלול יצירת הכולסטרול באדם, שהוא מטרה עיקרית של תרופות אנטי-פטרייתיות קיימות".
באמצעות כלים מתקדמים של ביולוגיה מולקולרית, בהם CRISPRi screen - מערכת המשמשת להשתקת גנים באופן ממוקד, הצליחו החוקרים לזהות כי חומצה פרולית פוגעת בתהליך היצור של ארגוסטרול ובכך יכולה, למעשה, לשמש כחומר נוגד פטריות.
כמו כן, נמצא כי חומצה זו פועלת בסינרגיה עם Fluconazole, אחת התרופות הנפוצות ביותר נגד פטריות. השימוש בשני החומרים במקביל - הצליח להתגבר גם על זנים של Candida albicans שפיתחו עמידות קלינית ל-Fluconazole, תוצאה שמעידה על פוטנציאל טיפולי.
בנוסף לכך, למחקר החדש השפעה ישירה על תחום החקלאות. בניסויים על צמחי תירס הנגועים בפטרייה פתוגנית, נצפתה ירידה משמעותית בנזקי הפטרייה, לאחר טיפול בחומצה פרולית. ממצא זה מצביע על כיוון חדש לחקלאות בת-קיימא, דבר שיכול להפחית את השימוש בחומרי הדברה כימיים, המזיקים לסביבה.
"פריצת דרך זאת הינה בעלת משמעות כפולה", אומרים החוקרים. "מצד אחד- חומצה פרולית עשויה לשמש בסיס לפיתוח תרופות חדשות נגד זיהומים עמידים בבני אדם. מצד שני- היא מציעה מענה חקלאי ידידותי לסביבה שיכול לצמצם את השימוש בכימיקלים מזיקים".
חזון החוקרים הוא לפתח טיפולים טבעיים שמבוססים על מולקולות מהצומח. לאחרונה זכו החוקרים במענק מחקר מהקרן הלאומית למדע (ISF) להמשך העמקת המחקר בנושא, צעד זה מאפשר לקדם מחקר מתקדם ברפואה ובחקלאות. המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF) ועל ידי קרן הלמסלי במסגרת Helmsley Fellowships for Sustainability and Health.
