זיהום חיידקי בימינו אינו עניין מסוכן במיוחד בורב המקרים. רובנו לא מתרגשים כלל כשהרופא מספר שיש לנו חיידק בקיבה, במערכת הנשימה, בעיניים או אוזניים. מה הסיפור הגדול? לוקחים אנטיביוטיקה שבוע וגמרנו.

אנטיביוטיקה וגמרנו! איזה מזל יש לנו שידענו להיוולד התקופה הנכונה. השימוש הרחב באנטיביוטיקה שינה לחלוטין את מאזן הכוחות בין בני האדם לבין אויביהם החיידקיים. עד לפני עשרים בודדים האנושות עדיין הייתה בעידן הטרום-אנטיביוטי, ובימים ההם כשהרופא אמר שסביר שיש לך זיהום חיידקי, המשמעות הייתה שנשקפת סכנה אמיתית לחייך. זה היה נכון על אחת כמה וכמה אצל זקנים ותינוקות, אך גם אנשים צעירים ובריאים היו בסיכון ניכר.

הכול היה מסוכן אז. אפילו תאונות יומיומיות כמו שריטה בגילוח או שפשוף בברך בגלל נפילה במשחק כדורגל או תופסת הסתיימו לעתים תכופות במוות מזיהום שהסתבך. כיום איננו יכולים להעלות בדעתנו תרחיש דומה. שריטה או שפשוף הם לכל היותר מטרד לא נעים, ובוודאי לא סכנת חיים כמו בעידן הטרום-אנטיביוטי. שוב, צריך לדעת מתי להיוולד.


תמונה: Shutterstock

אנטיביוטיקה אינה המצאה או טכנולוגיה שהמין האנושי פיתח בעצמו, אם כי כמובן הרבה טכנולוגיה מעורבת בהפקה ובייצור המסחרי שלה. האנטיביוטיקה היא יותר "טכנולוגיה" של הטבע. אם תרצו, אפשר להסתכל עליה כטכנולוגיה שפטריות ושמרים פיתחו בטבע ומשתמשים בה למלחמה בחיידקים. מאין יש לפטריות אנטיביוטיקה? התשובה היא שסביר להניח שמיליוני שנים של תחרות בין חיידקים ופטריות על אותם משאבים גרמו, בתהליך אבולוציוני ארוך, לפטריות לייצר חומרים שמעכבים גידול של חיידקים ומקנים לפטריות יתרון תחרותי עליהם.

האמת היא שהתהליך האבולוציוני שהוביל את הפטריות לפתח אנטיביוטיקה היה מורכב ואינו מובן עד עצם היום הזה למין האנושי. ראיה לכך היא שכל האניביוטיקות היעילות הקיימות כיום נמצאו למעשה בטבע. אף אחת מהן בני האדם לא המציאו בעצמם, אלא רק שיפרו ושכללו את הקיים.

תגלית 1: חיידקים הם מחוללי המחלות

המסגרת המחשבתית שהכשירה את הקרקע לגילוי האנטיביוטיקה נזקפת לזכות המדענים לואי פסטר ורוברט קוך. שני אלה ניסחו את התיאוריה החיידקית של המחלות וטענו טענה שהיום נשמעת טריוויאלית אך בתקופתם חרגה במידה ניכרת מכל מה שמדע הרפואה ידע והכיר. הם היו הראשונים שגרסו שהמחולל של מחלות רבות הוא יצור חי. מהפכני! את החיידקים כבר הכירו אז, אם כי לא ידעו מה הם עושים בדיוק, ומטבע הדברים הם היו החשודים העיקריים. התיאוריה הזו הפכה לאבן פינה של הרפואה המודרנית והובילה לתגליות כמו האנטיביוטיקה ולהכרה בחשיבותה של ההיגיינה האישית והציבורית.

מדוע התיאוריה הזאת הייתה חשובה לגילוי האנטיביוטיקה? משום שהיא סיפקה את המטרה שאותה היו המדענים צריכים לחקור. עד אז כלל לא היה ברור מה צריך לחפש כדי לרפא מחלות, כיוון שלא היה ברור מה מחולל אותן. מרגע שנמצאו החשודים, התחוור לרופאים שייתכן שצריך לחפש או להמציא חומרים שיעכבו חיידקים, משום שייתכן שהם גורמי המחלות. אני אומר "ייתכן" משום שבימיה הראשונים זו הייתה רק תיאוריה, ועדיין לא אמת מדעית מוכחת.

החיפוש אחר "כדור הקסם" שיהרוג את מחוללי המחלות היה ונותר עד עצם היום הזה אתגר רציני, משום שהנשק הזה צריך לדעת לטפל ביעילות בחיידקים ללא פגיעה בתאים האנושיים.

תגלית 2: המירוץ אחרי האנטיביוטיקה

כמו רוב התגליות המדעיות, גם על האנטיביוטיקה עמלו רבים אך הקרדיט נזקף לבודדים שההיסטוריה בחרה לזכור, ושני פרסי נובל ברפואה ניתנו למדענים על עבודתם בתחום האנטיביוטיקה.

התיאור המדעי הראשון של תופעות אנטיביוטיות בעולם המערבי פורסם כבר ב-1877 על ידי פסטר וקוך, שתיארו איך חיידקים מזן מסוים מעכבים את גדילתם של חיידקים אחרים. אולם, המחקר האנטיביוטי כדיסציפלינה מדעית נולד בגרמניה רק בסוף שנות ה-80 של המאה ה-19. המדען הגרמני היהודי פאול ארליך בחן את הפעילות האנטיביוטית של מאות חומרים בחיפוש אחרי חומר שהורג חיידקים אך לא פוגע בתאים אנושיים. הוא אפילו מצא חומר כזה, בשם סלברזאן, אולם תופעות הלוואי שלו היו קשות מדי לשימוש כאנטיביוטיקה יעילה.

עם זאת, עבודתו של ארליך פרצה את הדרך לאחרים, וביניהם גרהרד דומאק שגילה את התרופה האנטיביוטית הראשונה "פרונטוסיל". התגלית הזו זיכתה אותו בפרס נובל לרפואה בשנת 1939.

אולם הסיפור המפורסם והחשוב ביותר בהיסטוריה של האנטיביוטיקה שייך ללא ספק למדען הסקוטי אלכסנדר פלמינג. פלמינג היה מדען די מפוזר שנהג להשאיר את מעבדתו במצב לא מסודר, אפילו מוזנח. יום אחד, כשחזר מחופשה של חודש, נזכר פלמינג שהוא השאיר תרביות של חיידקים באינקובטור במשך כל אותו זמן. כשבחן אותן הוא ראה שהן הזדהמו בפטרייה (כנראה הוא גם לא היה מדען קפדן במיוחד). הוא כבר עמד לזרוק את התרביות לפח, אך אז שם לב שסביב הפטריות שחדרו לתרביות שלו יש טבעת שחיידקים לא גדלים בה.

גדולתו של פלמינג כמדען הייתה שהוא ידע לזהות את החשיבות של התופעה הזו, שסביר להניח שרבים לפניו ראו. פלמינג הבין שהפטריות הללו יודעות כנראה לייצר חומר שמעכב את גדילתם של חיידקים, וייתכן שלחומר זה יש חשיבות רפואית עליונה. הוא קרא לחומר שגילה פניצילין, על שם הפטרייה פניציליניום נוטטום שיצרה אותו. זה היה ב-1928.

בכל שארית חייו המקצועיים ניסה פלמינג לבודד את החומר הנ"ל, אך בהיעדר מתקנים מתאימים הדבר לא עלה בידו, ולכן לא הצליח להפוך את הפניצילין לתרופה. עם הזמן הקהילה המדעית הפסיקה לייחס חשיבות לממצאים שלו, אולם יותר מעשור אחרי הגילוי המקורי חידשו ארנסט צ'יין והווארד פלורי את עבודתו של פלמינג והצליחו לבודד את הפניצילין, שהתגלה כחומר יעיל להפליא נגד חיידקים שגורם מעט מאוד תופעות לוואי אצל בני אדם.

במידה רבה העולם שלנו עוצב אחרת בזכות הפניצילין ובזכות אנטיביוטיקות אחרות שהתגלו אחריו. על עבודתם קיבלו פלמינג, פלורי וצ'יין פרס נובל לרפואה בשנת 1945.

ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

3 תגובות

  • נעמי

    פניצילין בישראל

    האם תוכל להפנות אותי למאמרים/ספרים העוסקים בהגעת הפניצילין לישראל?
    בעיקר - באיזה שנים החלו לעשות בו כאן שימוש, והאם מחירו היה סביר בראשית דרכו?
    ממתי הפך לתרופה הנמכרת במחיר השווה לכל נפש? מה היו השימושים העיקריים שלו בראשית דרכו כאן?
    תודה
    נעמי

  • אסף

    אנטיביוטיקה

    אני זוכר שלמדתי בבית הספר על האנטיביוטיקה, על כך שהיא מונעת בניית דפנות אצל חיידקים, ושיש לחיידקים דרכים למזער את השפעתה (למשל משאבות) אך אני לא זוכר זאת לפרטי פרטים ואשמח מאוד אם תוסיפו גם הסבר כימי לאנטיביוטיקה
    תודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום אסף
    מה שאנטיביוטיקה ממשפחת הפניצילין עושה היא לעכב את אחד האנזימים האחראים על בניית דופן החיידק (טרנספפטידאז). בדרך זו כאשר החיידק מתחלק, הדופן לא נבנת כמו שצריך והוא חשוף ללחץ אוסמוטי ונקרע יחסית בקלות.

    יש מספר מנגנונים ליצירת עמידות לתרופה, האחת משאבה שמוציאה את התרופה מהחיידק, והשניה אנזים המפרק את האנטיביוטיקה (בטא לקטמאז), והדרך האבולוציונית של מוטציות באנזים הטרנספפיטדאז ההופכים אותו לפחות רגיש לתרופה.
    מקווה שעזרתי
    ארז