נגיף אבולה "נכה" לטובת המחקר

במדור "החיים בקטן" (גיליון 112) כתבנו על נגיפי אבולה ומרבורג - נגיפים מסוכנים (50-90% תמותה), המחוללים מדי פעם מגפות באפריקה, ושכיום אין בנמצא כל תרופה או חיסון כנגדם. מאז נובמבר 2007 מתחוללת באוגנדה מגפה של זן חדש של נגיף האבולה (זן חמישי - המכונה באופן זמני Ebola II), שקטלה בינתיים לפחות 40 איש.

המדענים החוקרים את נגיפי אבולה ומרבורג מחויבים בעבודה ברמת הבטיחות המחמירה ביותר (רמה 4), על מנת להימנע מפגיעה בעצמם ומהפצת מגפה. רמת בטיחות גבוהה שכזו אינה קיימת במרבית מעבדות המחקר, ולכן הוגבלו המחקרים המתבצעים על הנגיף (שמטרתם, בין היתר, למצוא תרופות ולפתח חיסונים) לכשש מעבדות ברחבי העולם.

פריצת דרך להקלה במחקר הנגיף נעשתה על-ידי קבוצתו של יושיהירו קוואוקה (Kawaoka) מאוניברסיטת מדיסון שבוויסקונסין, בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטת טוקיו. החוקרים הצליחו ליצור נגיף שאינו יכול להתרבות בתאי המטרה הרגילים - ולכן אינו יכול לגרום למחלה בבעלי-החיים שבהם מתרבה נגיף האבולה בדרך-כלל, אלא רק בתרבית של תאים מיוחדים, שהונדסו במיוחד למטרה זו. המדענים החוקרים את מחזור חייו של הנגיף בתאים אלה יכולים להפחית את אמצעי הבטיחות בחקר הנגיף בלא חשש שמא הנגיף ידביק אותם או יזהם את סביבתם. פריצת דרך זו תאפשר לחוקרים במעבדות שרמת הבטיחות בהן נמוכה יותר להצטרף למחקר, וכך אולי לזרז את מציאת הפתרונות והאמצעים להדברת המחלה.

לנגיף האבולה יש גנום קטן מאד, ובו שמונה גנים בלבד. לאחר בדיקה ממושכת של כל אחד מהם, נמצא שהגן המכונה vp30, המקודד את החלבון VP30, הוא גן הכרחי להתרבות הנגיף בתא המאכסן, מכיוון שרק בנוכחות VP30, שהוא גורם תעתוק ייחודי, המערכת התאית של המאכסן מסוגלת לתעתק את שבעת הגנים האחרים. והנה, קבוצת המחקר החליפה גן זה בגן "מדווח" (גן מדווח הוא גן שבאמצעותו אפשר לאתר את התאים שקלטו את ה-DNA שמכיל אותו. במקרה זה השתמשו החוקרים בשני סוגים של גנים מדווחים. גן המקנה עמידות לאנטיביוט נאומיצין, Neomycin, וגן המקנה לתאים צבע ירוק זוהר - GFP). היעדרות הגן vp30 (וכתוצאה מכך גם חוסר החלבון שהוא מקודד) גורמת לכך שהנגיף מאבד את היכולת להתרבות בתאי המטרה שלו, ולמעשה מאבד את תפקודו כנגיף.

קבוצתו של קוואוקה "שתלה" תעתיק DNA של הגן, המקודד לחלבון החסר, בשורת תאים המכונה Vero, שמקורה בתאי כליה של veu; גונון ירוק. כתוצאה מכך, תאים אלה מייצרים את החלבון הנגיפי החסר. כך נוצר מצב שבו הנגיף המהונדס יכול לקיים מחזור התרבות תקין אך ורק בשורת התאים הזאת, ואילו בכל תא אחר שאליו יגיע - במקרה או בכוונה - לא יוכל לפגוע.

בכך קטן בצורה ממשית הסיכון הכרוך בחקר הנגיף, שמבחינות רבות הוא דומה לנגיף המקורי, ויש לקוות שהדבר יזרז מציאת פתרון לבעיית האבולה.

תקציר המאמר המקורי בכתב-העת Proceedings of the National Academy of Sciences מ-21 בינואר 2008

בחדשות אוניברסיטת מדיסון בוויסקונסין