חוקרים מצאו כי חומרים שמדכאים תיאבון אצל בני אדם מפחיתים את המשיכה של יתושות לבני אדם
מעבר לעובדה שיתושים הם חרקים המציקים בעקיצתם ומטרידים בזמזומם, הם גם מפיצים מחלות מסוכנות, דוגמת המלריה והזיקה. למעשה, נקבת היתוש אחראית לכל הנזק, שכן רק הנקבה ניזונה מדם. בעקבות ארוחת הדם שלה, היתושה מפסיקה להימשך לבני אדם למשך שלושה-ארבעה ימים, שבמהלכם היא משלימה מחזור רבייה ומטילה ביצים חדשות. השפעת ארוחת הדם על התנהגות היתושה מורכבת משני שלבים לפחות: שלב ראשון קצר, שבו נפח בטנה של היתושה מוכפל בגלל הדם שהיא מכילה, ושלב שני ארוך יותר, שבו מתפתחות הביצים החדשות. מחקרים הראו כי מרכיבים מסוימים בדם דרושים כדי להפעיל מסלול ביוכימי מסוים בנקבת היתוש, המסתיים בהבשלת הביצים. המנגנון האחראי לעיכוב המשיכה לבני אדם בעקבות ארוחת דם טרם פוענח.
חיקוי נאמן למקור
החוקרים התמקדו ביתושים מהמין Aedes aegypti, המעבירים כמה מחלות, וגילו כי מרכיב מסוים בדם מפעיל שרשרת העברת אותות בגוף היתושה. אותות אלו מובילים לעיכוב המשיכה של היתושה לבני אדם, ומכאן לדיכוי מציצת הדם. על סמך ממצאים ממחקרים קודמים, בחרו החוקרים להתמקד במולקולות מסוג נוירופפטיד Y (או בקיצור NPY). אלה מקטעים חלבוניים קטנים המורכבים מ-36 חומצות אמינו, שמתפקדים כמוליכים עצביים ומשתתפים בתהליכי העברת אותות במערכת העצבים באמצעות קישור לקולטנים ספציפיים.
חלבוני NPY שמורים מאוד לאורך האבולוציה, כלומר גרסאות דומות שלהם קיימות בקבוצות רבות של בעלי חיים, ונמצא כי הם קשורים להתנהגות המשפיעה על דפוסי אכילה במינים רבים, בהם האדם. מכיוון שהחלבונים האלה משתתפים בתהליכים עצביים רבים, מעבדות שונות ניסו והצליחו לפתח מולקולות המחקות את פעילותם באמצעות הפעלה או עיכוב של הקולטנים המתאימים, למשל לצורך דיכוי תיאבון. מולקולות "מחקות" כאלה נקראות מולקולות אנלוגיות.
רק על בטן מלאה פוחתת המשיכה שלה לבני אדם. יתושת Aedes aegypti מוצצת דם | צילום: Shutterstock
הקולטנים הנכונים
כדי לבחון אם הגורם לעיכוב המשיכה הוא אכן מולקולה ממשפחת ה-NPY, החוקרים הוסיפו לתמיסה שלא הכילה רכיבי דם מולקולות המדמות את הפעילות של NPY, וכך הצליחו לזהות שלוש מולקולות אנלוגיות שהשפיעו על דפוס המשיכה של יתושות לבני אדם. בשלב הבא, ניסו החוקרים לבודד את הקולטן שמפעילים חלבוני NPY או המולקולות האנלוגיות. הם סרקו את הגֵנום של היתוש ובודדו 49 גנים הצפויים שהעריכו כי מקודדים קולטנים המזהים מולקולות ממשפחת NPY. בשלב הבא החוקרים ביטאו את הקולטנים שהגנים האלה מקודדים, כלומר גרמו ליתוש לייצר את החלבון עצמו. כך הם בחנו כיצד המולקולות האנלוגיות משפיעות על היתושים והצליחו לבודד קולטן אחד אשר הגיב עם כל המולקולות האנלוגיות. כדי להוכיח שזה אכן הקולטן האחראי להפעלת מסלול העברת האותות הרלוונטי, השתמשו החוקרים במערכת העריכה הגנטית CRISPR ויצרו יתושים ללא הגן המקודד לקולטן. כצפוי, ביתושות שחסרו את הגן לקולטן, אכילת ארוחת דם לא הובילה לעיכוב המשיכה לבני אדם.
בשלב הבא תכננו החוקרים לבודד מולקולות שיפעילו את הקולטן ביתושות, אך לא יגיבו עם קולטנים של בני אדם – כלומר לא ישפיעו על בני אדם ולא יזיקו להם. חשיפת היתושות למולקולה תפעיל את הקולטן הרלוונטי ותמנע את המשיכה לבני אדם. כך היתושות לא יעקצו ולא יוכלו להתרבות, שכן לא יופעל המסלול הדרוש להבשלת הביצים. החוקרים סרקו למעלה מ-200,000 מולקולות, ולבסוף הצליחו לבודד שש מולקולות שהפעילו באופן סלקטיבי רק את הקולטן הרלוונטי ביתושים.
בעתיד, פיתוחים שיתבססו על המולקולות הללו יוכלו לשמש להדברת יתושים המעבירים מחלות, וכך למנוע את הפצתן.
