חוקרים הנדסו חיידקי עור נפוצים על מנת שישמידו תאים שמעודדים התפתחות של פצעונים. הטיפול נוסה בינתיים רק בתרבית תאים.
מחלת העור הנפוצה ביותר בעולם המערבי היא אַקְנֶה (חטטת), שבאה לידי ביטוי בהופעת פצעונים מוגלתיים על עור הפנים ופלג הגוף העליון. התופעה מתרחשת בעיקר עקב שינויים הורמונליים, שמגבירים את ייצור השומנים בבלוטות החֵלֶב שבזקיקי השיער. מאחר ששינויים כאלה – ובעקבותם האקנה – שכיחים מאוד בגיל ההתבגרות, הנגעים על העור מכונים גם פצעי בגרות.
במצב תקין, תפקידו של החֵלֶב הוא להגן על העור מזיהומים ולשמור אותו לח וגמיש. אך עקב הייצור המוגבר החֵלֶב מצטבר, מתערבב עם תאי עור מתים וסותם את הבלוטה. בתוך הבלוטה הסתומה מתפתחים תנאים אופטימליים להתרבותם של חיידקי עור, ובעיקר של המין קוטיבקטריה אקנס (Cutibacteria acnes). ההתרבות הלא-מבוקרת של החיידקים מגייסת את מערכת החיסון לפעול נגדם, ובמקום מתפתחת דלקת המתאפיינת בנפיחות, אדמומיות ומוגלה. חוקרים מספרד החליטו כעת לנצל את הנוכחות הטבעית של הקוטיבקטריה על העור, כדי להנדס אותו לפגוע בתאים המייצרים את החֵלֶב, שנקראים סבוציטים (Sebocytes). כך החיידקים, שהם אחד הגורמים לאקנה, ישמשו לטיפול בו.
משמידי הסבוציטים
כיום נהוג לטפל באקנה בעזרת חומרים שהורגים חיידקים, או כאלה שמפרקים את החֵלֶב ואת התאים המתים. לסובלים ממחלת אקנה חריפה (אקנה וולגריס) ניתנת לפעמים התרופה איזוטרטינואין (Isotretinoin), שנמכרת בישראל תחת המותגים רואקוטן וקיורטן. התרופה דומה במבנה הכימי שלה לוויטמין A, והיא מפחיתה את ייצור החֵלֶב בבלוטות, אולם יש לה תופעות לוואי קשות. בין השאר היא עלולה לפגוע בכבד, מעלה את הסכנה לכוויות שמש בעור, ואף עלולי ליצור מומים אצל עוברים ולפגוע בגדילה של ילדים – לכן השימוש בה אסור לנשים הרות ולילדים מתחת לגיל 12.
מחקר משנת 2008 הראה שהתרופה מפעילה בסבוציטים גֵן שגורם להם להשמיד את עצמם באמצעות מנגנון המוות התאי המתוכנן (אפופטוזיס), מנגנון שקיים בכל התאים ומופעל לרוב במקרה של נזק. בקבוצת המחקר של מארק גואל (Güell) מאוניברסיטת פומפאו פאברה בברצלונה, החליטו לנסות לנצל את חיידקי הקוטיבקטריה שנמצאים בזקיקי השיער, כדי לגרום להם לייצר בעצמם את החלבון שמפעיל את מנגנון ההשמדה העצמית של התאים. על ידי הרג התאים, הם קיוו, אפשר יהיה להפחית את כמות החֵלֶב המופרש, וכך את הפצעונים. המחקר פורסם בכתב העת Nature biotechnology.
החוקרים נדרשו לפתח שיטות הנדסה גנטית ייעודיות לקוטיבקטריה אקנס, שהפגין בעבר עמידות גבוהה לניסיונות להתערב בגֵנים שלו. אחת הבעיות היא שכמו חיידקים רבים אחרים הוא משתמש בחלבונים המכונים אנזימי הגבלה כדי לפרק מקטעי DNA זר. לכן כדי לשתול בו מקטע DNA חדש צריך לוודא קודם לוודא שהחיידק יזהה אותו כחלק מהחומר התורשתי שלו עצמו. על מנת להתגבר על הבעיה העתיקו החוקרים את הגֵן שאחראי לייצור החלבון שמסמן לקוטיבקטריה באיזה מקטעי DNA לבטוח, והכניסו אותו לחיידק אי קולי (E. coli), שקל לעשות בו שינויים. לאחר מכן החדירו לאותו חיידק את הגֵן המורה על הפעלת מנגנון המוות התאי המתוכנן. בצורה זו, הגן לייצור החלבון להשמדה עצמית מסומן כ”בטוח”. שיפור נוסף בשיטת העבודה איפשר להם להעביר את אותו מקטע מהונדס, עם הסימון שלו, מחיידק האי-קולי לקוטיבקטריה, וכך להטמיע גם בהם את הגֵן שגורם להשמדת התאים.
החוקרים אספו את החלבון שמורה על השמדה עצמית משלושה מקורות שונים: חלבון טבעי שנוצר בתאי אדם, וזה שייצרו חיידקי אי-קולי או חיידקי קוטיבקטריה. לאחר מכן הוסיפו כל אחד מהם בנפרד לתרביות של תאים מייצרי חֵלֶב במעבדה. בשלושת המקרים כמות החֵלֶב פחתה לחצי כעבור 48 שעות, בדומה למה שקורה אחרי טיפול באיזוטרטינואין. באופן מפתיע, עם זאת, התאים לא מתו. החוקרים לא בדקו מדוע התאים לא מתו, או כיצד, למרות עובדה זו, כמות החלב פחתה. לבסוף הניחו את החיידקים המהונדסים על עורם של עכברים ומצאו שהחיידקים שרדו לפחות למשך כמה ימים, ייצרו את החלבון הרצוי ולא גרמו נזק לעור. החוקרים לא בדקו את פעילות הסבוציטים בזקיקי השיער של העכברים.
החלבון שנבדק עשוי לשמש לטיפול באקנה, אולם ייצור תעשייתי שלו, למשל בתאי אדם או בחיידקי אי-קולי, הוא תהליך מורכב ויקר. קל למדי להנדס חיידקי אי-קולי שייצרו את החלבון, אך הם חיידקי מעיים ויתקשו לשרוד על העור. החוקרים מקווים שהצעתם להשתמש לצורך זה בחיידקי קוטיבקטריה מהונדסים תתפתח לטיפול יעיל ובטוח לאקנה, ומקווים להתחיל בקרוב בניסויים קליניים.
מאת: דר' גל חיימוביץ'
באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
https://davidson.weizmann.ac.il/
