מהנשמדע 17/1 - מחקרים חדשים ביותר

מה חדש?

• לייזר חדש לאבחון רקמות חיות

• עמידות לאנטיביוטיקה בעקבות שילוב תרופות

• הוכרזו הזוכים בפרס וולף, הפרס הבינלאומי היוקרתי ביותר המוענק בישראל

• מנהל התרופות האמריקאי (FDA) אישר לשימוש לבלב מלאכותי 

• מה מייחד את המוח האנושי משאר בעלי החיים?

לייזר חדש לאבחון רקמות חיות

מערכת לייזר חדשה מסוגלת לזהות בעת ובעונה אחת מגוון רחב של מולקולות אורגניות בתוך רקמות חיות ברגישות גבוהה מאוד. לכל מולקולה בטבע יש תנודות אופייניות המושפעות מההרכב הכימי והמבנה המרחבי שלה, ואפשר לראות בתנודות מעין "טביעת אצבע" ייחודית של כל מולקולה, הניתנת לזיהוי בעזרת גלאי של קרינה תת-אדומה. מה שמנע עד היום שימוש נרחב בתת-אדום לדגימות ביולוגיות היה חוסר היכולת למדוד חומרים בריכוז נמוך מאוד. את המערכת החדשה פיתח צוות חוקרים בין תחומי מגרמניה, והיא מבוססת על לייזר שמייצר הבזקים מהירים מאוד בטווח רחב של תדרי תת-אדום, כל הבזק נמשך מיליונית של מיליארדית השנייה (פֶמְטוֹ-שנייה). כתוצאה מכך, הקשרים הכימיים בין אטומי החומר רוטטים בצורה מוגברת ופולטים אור. כאשר מודדים את אורכי הגל שנפלטים ואת תדרי הרטט של האטומים בחומר אפשר לזהות את המולקולות שנמצאות בו. מדידה כזו תאפשר לזהות מחלות פעילות ביולוגית בשלב מוקדם יחסית, שעד כה עברו "מתחת לרדאר". החוקרים הדגימו את השיטה על עלים ודגימות דם והם מקווים שהיא תיכנס בקרוב לשימוש במחקר ביולוגי ורפואי. למאמר המלא לחצו כאן.

יפתח דיבון

עמידות לאנטיביוטיקה בעקבות שילוב תרופות

יותר ויותר חיידקים מפתחים היום עמידות לאנטיביוטיקה שמקשה על הטיפול בזיהומים. מדענים ברחבי העולם חוקרים את המנגנונים שמובילים להתפתחות העמידויות האלו, ומנסים להבין אותם כדי לפתח גישות טיפוליות שיסייעו לצמצם ככל הניתן התפתחות עמידויות. אחת הדרכים למניעת התפתחות של עמידות היא שימוש בשילוב של כמה סוגי אנטיביוטיקה במקביל. כעת, חוקרים מהאוניברסיטה העברית בירושלים מדווחים על עמידות לאנטיביוטיקה שהתפתחה אף שהחולה קיבל שילוב של שתי תרופות. מחקרים קודמים הראו שלרוב חיידקים בעלי סבילות לאנטיביוטיקה, כלומר שלאנטיביוטיקה לוקח זמן רב יותר להרוג אותם, יהפכו לעמידים בשלב מאוחר יותר. במקרה המדווח הייתה לחיידקים סבילות קודמת לאחת התרופות, שביטלה את כל היתרונות שבשילוב אנטיביוטיקה. הממצאים האלו מדגישים את החשיבות של בדיקת סבילות של חיידקים לטיפולים אנטיביוטיים לפני בחירת הטיפול המתאים. לקריאה בהרחבה (באנגלית) לחצו כאן.

אנה ריבקין

הוכרזו הזוכים בפרס וולף, הפרס הבינלאומי היוקרתי ביותר המוענק בישראל

היום הוכרזו הזוכים בפרס וולף, הפרס הבינלאומי היוקרתי ביותר המוענק בישראל. הפרס יוענק השנה בחמישה תחומים מדעיים ובתחום אחד באמנות. הפרס ברפואה יחולק בין שתיים מהחוקרות העומדות מאחורי אחת מפריצות הדרך החשובות ביותר של העשור האחרון במדע, מערכת קריספר/Cas9  (או CRISPR/Cas9), המאפשרת עריכת גנים. הפרס בפיזיקה יחולק בין שלושה מדענים על פריצות דרך בתחום המוליכות החשמלית. הפרס במתמטיקה יחולק בין שני חוקרים מארצות הברית ומבריטניה, על פריצות דרך חשובות בגיאומטריה דיפרנציאלית ובטופלוגיה. הפרס בחקלאות יוענק לבוטניקאית הבריטית קרוליין דין שגילתה מדוע צמחים מסוימים חייבים לעבור חורף לפני שיוכלו לפרוח? וכיצד הצמחים "זוכרים" אם נחשפו לטמפרטורות קרות? הפרס באמנות יוענק השנה לצלמת האמריקאית סינדי שרמן, הידועה בזכות צילומי דיוקן עצמי שבאמצעותם היא חוקרת סטריאוטיפיים חברתיים ותרבותיים, בעיקר כאלה הנוגעים למעמד האישה. פרס וולף נחשב גם ל"מנבא" פרסי נובל – כרבע מהזוכים בפרס בתחומי הפיזיקה, הכימיה והרפואה זכו לאחר מכן גם בפרס נובל. לכתבה המלאה באתר מכון דוידסון על הפרסים לחצו כאן.

איתי נבו

מנהל התרופות האמריקאי (FDA) אישר לשימוש לבלב מלאכותי 

מנהל התרופות האמריקאי (FDA) אישר לשימוש מערכת לבלב מלאכותי חדשנית, שמנטרת את רמות הסוכר בדמם של חולי סוכרת מסוג 1 ומזריקה את כמות האינסולין הנחוצה באופן אוטומטי. היום חולי סוכרת מסוג 1 צריכים לעקוב אחר רמות הסוכר בגופם לאורך כל היממה ולהזריק אינסולין באופן עצמאי או בעזרת משאבת אינסולין מיוחדת שמחוברת לגופם. הלבלב המלאכותי החדש, שפותח על ידי חוקרים מהמרכז הטכנולוגי לחקר הסוכרת באוניברסיטת וירג'יניה שבארצות הברית, מתוכנן לבצע את כל הפעולות בעצמו: לעקוב אחר רמות הסוכר בדם, להחליט כמה אינסולין המטופל צריך לקבל ולהחדיר את האינסולין לגופו. ממש כפי שעושה הלבלב בגופנו. בניסויים קליניים החוקרים בחנו את יעילות הפיתוח החדש כנגד משאבת אינסולין רגילה שנמצאת בשימוש היום. החוקרים הראו שהנבדקים שהשתמשו בלבלב המלאכותי החדש הצליחו לשמור על רמות תקינות של סוכר בדם במשך 71% מהזמן, בהשוואה לקבוצת הביקורת שנשארה בטווח התקין במשך 59% מהזמן. לקריאה בהרחבה (באנגלית) לחצו כאן, למידע מעמיק יותר על סוכרת באתר מכון דוידסון לחצו כאן.

אילוסטרציה של תאי בטא בלבלב מפרישים אינסולין | science photo library

עידו קיפר

מה מייחד את המוח האנושי משאר בעלי החיים?

נעם לויתן

מה מאפשר לעצים לחיות כל כך הרבה שנים?

חוקרים מסין בדקו מה מאפשר לעצי הגינקו (Ginkgo biloba) להמשיך ולחיות במשך אלף שנה ויותר. הם בחנו את טבעות הגדילה של העצים, ואספו נתונים נוספים כמו גודל העלים, יכולות הפוטוסינתזה ואיכות הזרע. הם גילו שלא רק שהעצים לא מפסיקים לגדול במשך מאות שנים, אלא שהם גם שומרים על בריאותם במשך כל השנים הללו. "ברירת המחדל בצמחים היא חיי-אלמוות", אמר הביולוג האוורד תומס, שלא היה מעורב במחקר. החוקרים בדקו גם את רמות הביטוי של גנים בתאי הגזע סמוך לליבת העץ, ומצאו שתאי הגזע של עצים בני מאות שנים אינם מבטאים גנים שמקושרים להזדקנות אך הם כן מאבדים בהדרגה את כושר החלוקה שלהם. החוקרים גם זיהו שרמות הביטוי של גנים הנחוצים להגנת הצמח מפני מזיקים היו גבוהות באותה מידה בעצים המבוגרים ובעצים הצעירים, הם משערים שזה מה שעוזר לעצים לשמור על צעירותם לאורך השנים. החוקרים מסכמים שסביר יותר שהעצים ימותו כתוצאה מגורמים סביבתיים כמו שינויי אקלים או פציעות, לפני שהם ימותו מהזדקנות. לקריאה בהרחבה (באנגלית) לחצו כאן.

 

Ginkgo biloba | שאטרסטוק

אלכס אברוטין

טכנולוגיה חדשה למדידה של רמות הניטראט בקרקע

שימוש עודף בחומרי דישון בחקלאות גורם, פעמים רבות, לדליפת ניטראט (חנקה) מהקרקע אל מאגרי המים, וכך לזיהום מי השתייה ולבעיה אקולוגית ברחבי העולם. כדי לבדוק את הקף הדליפות, חוקרים מהזרוע היישומית של אוניברסיטת בן גוריון, BGN Technologies, פיתחו טכנולוגיה חדשה למדידה של רמות הניטראט בקרקע. הפיתוח מבוסס על חיישן מיוחד, שמזהה את הניטראט באמצעות מדידה של אורכי הגל הנפלטים מהמים שבקרקע. החיישן מסוגל לבצע את המדידה באופן רציף, וכך לספק תמונה מדויקת יותר של השינויים בריכוזי הניטראט במי הקרקע. לדברי החוקרים, השיטות המקובלות היום למדידת ניטראט בקרקע אינן יעילות ולא מדויקות מספיק. באמצעות הפיתוח החדש חקלאים יוכלו להמנע מדישון יתר, לחסוך במים ולהפחית את הזיהום שלהם. לקריאה בהרחבה על הפיתוח (באנגלית) לחצו כאן.

אלכס אברוטין

חוקרים גילוי ראיות לקיומו של כוכב לכת נוסף סביב פרוקסימה קנטאורי

חוקרים גילוי ראיות לקיומו של כוכב לכת נוסף סביב פרוקסימה קנטאורי – הכוכב הקרוב ביותר למערכת השמש שלנו. לפני כארבע שנים התגלה כוכבת לכת "תאום ארץ", סביב הכוכב הזה, ננס אדום המרוחק רק כ-4.25 שנות אור מאיתנו. החוקרים מאירופה, מארצות הברית ומצ'ילה מדווחים כי כוכב הלכת שהתגלה במדידות עקיפות של טלסקופ הרדיו "אלמה" הוא בעל מסה גדולה פי שישה בערך משל כדור הארץ, ומשלים הקפה של השמש שלו בכחמש שנות ארץ. החוקרים מעריכים כי הטמפרטורה על פניו היא בערך מינוס 230 מעלות צלזיוס, כך שקלושים מאוד הסיכויים למצוא שם חיים כפי שהם מוכרים לנו. עם זאת, הם מקווים כי המערכת תשפוך אור חדש על תהליכי היווצרם של כוכבי לכת, בעיקר כוכבי לכת קטנים יחסית, סביב שמשות קטנות. הכתבה המלאה באתר מכון דוידסון לחצו כאן.

 

כוכב הלכת שהתגלה (מימין), לצד פרוקסימה קנטאורי (אדום), כוכב הלכת הקטן יותר וטבעת האבק | איור: Lorenzo Santinelli

איתי נבו

מכונה להארכת חיי כבד להשתלה מחוץ לגוף 

מכונה חדשנית מסוגלת להחזיק בחיים כבד שמיועד להשתלה במשך שבוע, ובזמן הזה אף לשפר את איכות האיבר. היום, כבד המיועד להשתלה יכול בדרך כלל להחזיק כ-12 שעות מחוץ לגוף התורם. כעת פיתחו חוקרים משווייץ מכשיר מיוחד ששומר על הכבד בתנאי לחץ דומים לאלה של גוף חי, מזין אותו בחמצן ונוטריינטים ומפנה ממנו חומרי פסולת. החוקרים בדקו את המכשיר על 10 כבדים אנושיים שלא ניתן היה להשתמש בהם להשתלה. מתוך העשרה, שישה שרדו את השבוע בעזרת המכונה. מדובר בהישג מרשים, אך יש עוד עבודה רבה שבסופה, כך החוקרים מקווים, יותר אנשים יקבלו איברים להשתלה. לקריאה בהרחבה (באנגלית) לחצו כאן.

אלכס אברוטין