חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מיפו בגנום גורמי סיכון למחלת העיניים המורכבת AMD

מחקר
חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מיפו בגנום גורמי סיכון למחלת העיניים המורכבת AMD
חוקרים מאוניברסיטת תל אביב זיהו גורם חדש לסיכון גנטי למחלת העיניים המורכבת AMD, שמהווה גורם מוביל לאובדן ראייה בגיל מבוגר. במסגרת המחקר, הצליחו החוקרים לאשונה לזהות חלבונים שתפקידם חיוני להתפתחות ולפעילות הרקמה שנפגעת במחלה, לאתר במדויק את מיקומם באזורים גנומיים שמחוץ לגנים ולזהות את הקשר בין השינויים באזורים אלה לבין הסיכון לחלות ב-AMD. לדברי צוות המחקר, התגלית מעמיקה את ההבנה בנוגע לתפקידם של אזורים בגנום שמחוץ לגנים, שעד כה היו בגדר תעלומה. השיטה החדשה עשויה לאפשר פיענוח של מנגנונים גנטיים נוספים המעורבים במגוון מחלות גנטיות מורכבות.
המחקר נערך בהובלת פרופ' רות אשרי-פדן ופרופ' רני אלקון מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית של האדם וביוכימיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר ובית ספר סגול למדעי המוח וצוות החוקרים במעבדות בהובלת מזל כהן גולקר, נעמה מסיקה, אהובית דוד ומאי אשל. המאמר פורסם בכתב העת PLOS Biology.
"אחד האתגרים הגדולים בחקר הגנטיקה כיום הוא פיענוח מנגנונים גנטיים שגורמים למחלות מורכבות, כלומר כאלה שאינן נגרמות על ידי פגם בגן ספציפי ומזוהה, אלא על ידי שילוב של מספר גורמים גנטיים וסביבתיים", מסבירה פרופ' אשרי-פדן ומרחיבה "מדובר במגוון רחב מאוד של מחלות, בהן סוכרת, מחלות מעי ומחלות נפש לסוגיהן. במחקר שלנו התמקדנו במחלת העיניים AMD (Age-related Macular Degeneration), או בשמה העברי 'ניוון מקולרי גילי', שבה מתנוון אזור מרכז הרשתית. המחלה פורצת על פי רוב בגיל המבוגר ומהווה גורם מוביל לאובדן ראייה בעולם המפותח".
"ל-AMD יש מרכיב גנטי משמעותי. מחקרים שהשוו בין הגנום של אנשים חולים ובריאים זיהו הבדלים במספר אזורים בגנום, שקשורים ככל הנראה לגורמי סיכון למחלה. עם זאת, ההבדלים בגנום לא אותרו בתוך גן ספציפי כלשהו, אלא באזורים הנרחבים שבין הגנים, שתפקידם ואופן תפקודם אינם מוכרים למדע עד היום. מצב דומה התגלה במגוון רחב של מחלות גנטיות מורכבות נוספות. למעשה, המצב כיום הוא שמחקרים השוואתיים יודעים לזהות אזורים שלמים בגנום שככל הנראה קשורים למחלה, אך קשה מאוד לשים את האצבע על מאפיין מסוים באותם אזורים, ולהגדירו כגורם סיכון. במחקר שלנו ביקשנו לתת מענה לסוגיה זו", מוסיף פרופ' אלקון.
המחקר התמקד בתאים של רקמה בעין המכונה אפיתל פיגמנטרי, שהיא רקמת תמך התומכת בקולטני האור ברשתית (פוטורצפטורים), וחיונית להתפתחותם ולהישרדותם לכל אורך החיים. לדברי החוקרים, רקמה זו נפגעת כבר בשלבים הראשונים של מחלת ה-AMD.
"ראשית, ביקשנו להבין את המנגנון הגנטי שמפעיל ומבקר את הפעילות הייחודית של תאי האפיתל הפיגמנטרי. באמצעות סדרת ניסויים שכללה ביטול חלבונים שונים במודל של עכברים ובתאים אנושיים, הצלחנו לזהות שני חלבונים מרכזיים הקרויים LHX2 ו-OTX2, שמכתיבים יחדיו את ביטוים של גנים רבים שהם ייחודיים לרקמה זו. מדובר בחלבונים מסוג 'חלבוני שיעתוק', שתפקידם להיקשר לאתרים מסוימים ב-DNA שבתא, ובדרך זו לקבוע אילו גנים יתבטאו באותו תא", מסבירה פרופ' אשרי-פדן.
האתגר הבא היה למפות היכן בדיוק בגנום ממוקמים שני החלבנים. לשם כך נעזרו החוקרים בטכנולוגיה החדשנית בשם ChIP-seq, שהיא שיטת ריצוף המאפשרת זיהוי של אתרי קישור בהם נקשרים חלבונים ל-DNA. פרופ' אלקון: "מצאנו ששני החלבונים נקשרים לאתרים סמוכים זה לזה בגנום. יותר מכך, התברר שמדובר באתרים בגנום שזוהו בעבר כקשורים לגורמי סיכון ל-AMD (כלומר רצפים שנמצאו בהם הבדלים בין אנשים בריאים לחולים). אנחנו משערים שבעקבות השינויים ברצפי ה-DNA באותם אזורים מתקשים חלבוני השיעתוק לזהות את אתרי הקישור על פני הגנום ולהיקשר אליהם. כתוצאה משיבוש זה יורד ביטויו של הגן הסמוך המבוקר על ידי חלבוני השיעתוק (ידוע כי הגן מקודד תעלת יונים בעלת חשיבות לתפקוד העין). הירידה בפעילות הגן פוגעת ברקמה כולה, וכך עולה הסיכון להתפתחות המחלה."
"במחקר שלנו זיהינו שני חלבונים הקשורים לגורמי סיכון למחלת העיניים הגנטית המורכבת AMD. כמו כן הצלחנו למפות לראשונה את מיקומם של החלבונים האלה בגנום, ומצאנו כי הם פועלים באזור שזוהה בעבר כקשור לסיכון ללקות במחלה. הממצאים שלנו מעמיקים את הבנתנו בנוגע לתפקידם ולאופן תפקודם של רצפים גנומיים שנמצאים מחוץ לגנים, שהיו עד היום בגדר תעלומה, וכיצד הם מעורבים במחלות גנטיות מורכבות. אנחנו מאמינים ששיטת המחקר החדשנית שהניבה את ההצלחה תאפשר בעתיד זיהוי ומיפוי של מנגנונים גנטיים רבים נוספים הקשורים למחלת ה-AMD ולמחלות גנטיות מורכבות אחרות", מסכמת פרופ' אשרי-פדן.
פרופ' רות אשרי-פדן
מחקר
אפשר לקבוע שייכות פוליטית לפי ההבדלים בפעילות המוחית בעת צפייה בסרטוני בחירות
מחקר ראשון מסוגו סרק את המוח של עשרות נבדקים מעורבים פוליטית, בעת שצפו בתשדירים ובנאומים של מפלגות משני קצוות הקשת הפוליטית, ממש לפני אחד מסבבי הבחירות האחרונים. הנבדקים, מחציתם מזוהים עם הימין והיתר עם השמאל, הוכנסו למכונת דימות (fMRI), שמדדה את הפעילות באזורים השונים של המוח. התוצאות המפתיעות מגלות: די היה להתבונן בפעילות המוחית כדי לנבא את הדעות הפוליטיות של הנבדקים, היות וההבדלים בין נבדקים ימנים ושמאלנים מתחילים כבר באיזורים ראשונים, שהם אזורי הראיה והשמיעה.
המחקר נערך בהובלת תלמידת המחקר נועה קעטבי מהמעבדה של ד"ר יערה ישורון מבית הספר למדעי הפסיכולוגיה ומבית ספר סגול למדעי המוח. המחקר פורסם בכתב העת Journal of Neuroscience.
במהלך המחקר, החוקרות הקרינו לנבדקים סדרת סרטונים. הראשון שימש לצרכי ביקורת והיה נייטרלי וללא סממנים פוליטיים, והאחרים כללו תשדירים ונאומים של פוליטיקאים בכירים משני הגושים, ימין ושמאל. להפתעתן של החוקרות, המחקר הראה שהמוחות של הנבדקים הסתכרנו עם הסרטונים בהתאם לשייכות הפוליטית, כך שכאשר מצביעי הימין צפו בסרטונים של מנהיגים מהגוש שלהם נרשמה באיזורים מסוימים במוחות שלהם פעילות ערה וזהה, וכך גם לגבי מצבעי השמאל. הנבדקים הימנים היו מסונכרנים בפעילות המוחית שלהם, כלומר האזורים שהיו פעילים במוח עבדו בצורה דומה, כאשר צפו בסרטונים של הימין, ואילו אל של המוחות של השמאלנים היו מסונכרנים כשצפו בסרטונים של השמאל, לרבות באזורים הסנסוריים, המוטוריים והסומטו-סנסוריים - איזורים תחושתיים ראשוניים שאחראים על קבלת מידע מהסביבה באמצעות ראייה, שמיעה, תנועה וחישה.
כמו כן, החוקרות זיהו שבמיגוד לממצאי מחקרים קודמים שעסקו בהבדלים בפעילות המוחית של אנשים שהיו בעלי דעות שונות לגבי הגירויים שהוצגו להם - במחקר הנוכחי הסנכרון המוחי אינו מוגבל לאזורים "גבוהים" במוח, שעוסקים בפרשנות ובחשיבה מופשטת, אלא שהגירוי סנכרן את הנבדקים כבר באזורים במוח שאחראים על קליטת הגירוי עצמו: הראייה, השמיעה ואפילו המישוש.
"אני חושבת שאם ננסה להבין מהי המציאות שאותה חווים א.נשים שמחזיקים בדעה הפוליטית שהפוכה לדעתנו, אילו גירויים מגיעים אליהם עוד לפני שניכנס לדיונים התיאורטיים והערכיים – אולי נצליח לנהל דיון ציבורי קצת יותר אפקטיבי"
ד"ר יערה ישורון
"המחקר הראה בבירור שככל שהנבדקים היו מזוהים פוליטית עם גוש מסוים, כך הסנכרון המוחי הלך והתהדק, גם באזורים מוטוריים וסומטו-סנסוריים, כלומר האזורים במוח שפעילים כשאנו נעים או חשים דברים בעזרת החושים שלנו. למעשה, רק לפי התגובה המוחית באיזורים חושיים ראשוניים יכולנו להגיד אם מי שצופה בסרטון מסוים הוא בעמדה פוליטית כזו או אחרת. מה שמעניין כאן הוא שלא היה צריך לבחון את הפעילות באיזורים מוחיים "גבוהים"– איזורים שמעורבים בהבנה של למה דמות מסויימת עשה משהו, או מה אותה דמות חושבת ומרגישה – כדי לנבא את הדעה הפוליטית של הנבדקים", מסבירה ד"ר ישורון.
לדעת החוקרות, מדובר בממצא מפתיע שנובע מהעובדה שהנבדקים שנבחרו היו מעורבים פוליטית, ובעקבות תזמון הניסוי, שהתקיים שבועות ספורים לפני הבחירות, כאשר האווירה הפוליטית בארץ הייתה מאוד נוכחת ואמוציונאלית.
"זו הפעם הראשונה שבה נמדדה פעילות מוחית שונה באזורי ראייה ושמיעה ובאזורים המוטוריים לפי חלוקה פוליטית. אפשר לומר שברמה המוחית הבסיסית ביותר, ימנים ושמאלנים בישראל רואים וחווים את המציאות אחרת. אני חושבת שאם ננסה להבין מהי המציאות שאותה חווים א.נשים שמחזיקים בדעה הפוליטית שהפוכה לדעתנו, אילו גירויים מגיעים אליהם עוד לפני שניכנס לדיונים התיאורטיים והערכיים - אולי נצליח לנהל דיון ציבורי קצת יותר אפקטיבי", מסכמת ד"ר ישורון.
ימין או שמאל? "אם ננסה להבין מהי המציאות שאותה חווים א.נשים שמחזיקים בדעה הפוליטית שהפוכה לדעתנו, אילו גירויים מגיעים אליהם עוד לפני שניכנס לדיונים התיאורטיים והערכיים - אולי נצליח לנהל דיון ציבורי קצת יותר אפקטיבי"
מחקר
התגלית עשויה לשמש ככלי פורץ דרך בעולמות הפקת האנרגיה סולארית, עיבוד מידע וכדומה
פוטונים הם חלקיקי אור הנעים בצורה חופשית ובמהירות עצומה של 300,000 ק"מ לשנייה. לפי תורת הקוונטים ניתן "לערבב" חומר עם פוטונים על ידי שימוש במבנים מלאכותיים וליצור יצור כלאיים הנקרא "פולריטון". לפני כעשור התגלה שניתן להשתמש בפולריטונים על מנת לשלוט בתכונות של חומרים ובתהליכים כימיים.
מחקר חדש באוניברסיטת תל אביב יצר מערכת הדמיה אולטרה-מהירה באמצעותה הצליחו לחזות בהתנהגות של חלקיקים הנקראים "פולריטונים" – חלקיקים אשר נוצרים מ"ערבוב" של אור וחומר. לראשונה הצליחו להסריט את החומרים הללו ולהבין את התנהגותם המיוחדת: ככל שהם מכילים יותר "אור" כך הם מהירים ויעילים יותר.
המחקר נערך בהובלת ד"ר טל שוורץ, ראש המעבדה לחקר ננואופטיקה מולקולרית, וד"ר באלה מוקונדהקומר במחלקה לכימיה פיזיקלית בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, ופורסם בעיתון היוקרתי “Nature Materials”. במחקר השתתפו הסטודנטים אריה סימחוביץ' וגל סנדיק, ד"ר עדינה גולומבק וד"ר גיא אנקונינה.
החוקרים פיתחו מערכת אופטית ייחודית על מנת לחקור האם ניתן לנצל את הערבוב עם האור להגברת תהליכי הולכה אלקטרונית בחומרים, וגילו תכונה מעניינת: ככל שיש אחוז גבוה יותר של אור בפולריטון, כך תנועתו במרחב הופכת להיות יעילה ומסודרת יותר, אך מכיוון שעדיין יש לו אופי "חומרי", ניתן להשתמש בו לצורך תהליכים אלקטרונים בהתקנים שונים.
ד"ר שוורץ מסביר: "במערכת שבנינו, ישנו משטח לוכד פוטונים ועליו שכבת מולקולות. כאשר יורים קרן לייזר למשטח ניתן ליצור את אותם פולריטונים בנקודה ספציפית וכן לצפות בתנועתם על המשטח. עד כה, חוקרים צילמו בצורה סטטית את המתרחש, כך שהם יכלו לומר שיש תנועה במשטח אך לא היה בידם מידע נוסף לגבי אופן התנועה או מהירותה. במחקרנו, פיתחנו מערכת אופטית מיוחדת שאיפשרה לנו לצפות בתנועה באופן דינמי וליצור מעין סרט וידאו בקצב מהיר ביותר. לצורך ההשוואה, במצלמת וידאו רגילה רואים 30 תמונות בשנייה, ואצלנו יותר ממיליון בריבוע תמונות בשנייה. באמצעות כך הצלחנו למדוד בצורה ישירה את מהירות ההתקדמות של הפולריטונים, וכן לזהות לראשונה מעבר בין שני סוגי תנועה שונים: כאשר פולריטון מכיל מעט אור, טווח התנועה שלו אכן מוגבר בכמה סדרי גודל ביחס למצב הטבעי בחומר, אך הוא נע באופן המכונה 'תנועה דיפוסיבית', כלומר תנועה המלווה בפיזורים אקראיים המובילים לשינויים תכופים בכיוון ההתקדמות ולכן יעילות התנועה מוגבלת.
"מצד שני, כאשר הפולריטון מכיל כמות גבוהה של אור, הוא מצליח "להתגבר" על אותם פיזורים, כך שמופיעה תנועה המכונה 'תנועה בליסטית' - תנועה מסודרת במהירות קבועה, אשר מגיעה ל2/3 ממהירות האור. האופי המשולב של הפולריטונים מאפשר מצד אחד מהירות גבוהה ומעבר של מרחקים ארוכים פי מיליון מסקלת המרחק המולקולרית, תוך כדי איבודי אנרגיה פחותים, ומצד שני אינטראקציות אלקטרוניות המאפשרות שליטה והמרה של האור לאנרגיה האגורה בחומר".
"אנו מצפים להשפעה בתחומים שונים, למשל בתחום התאים הסולריים. שם, אנרגית השמש נבלעת באזור אחד בהתקן ולאחר מכן צריכה לעבור לאזור אחר שבו היא מומרת לאנרגיה חשמלית. בדרך כלל תהליך זה הוא איטי ומוגבל בטווח על פניו הוא מתרחש, דבר אשר פוגם ביעילות התא הסולרי. באמצעות פולריטונים ניתן יהיה להעביר את האנרגיה ביעילות רבה יותר ולנצל באופן מיטבי את אנרגיית השמש. דוגמה נוספת היא התקנים אלקטרואופטיים אשר משמשים לתקשורת אופטית ועיבוד מידע. שימוש בפולריטונים יכול להאיץ את קצבי העבודה ולהוריד באופן משמעותי את התנגדות החומרים המשמשים בהתקנים אלו, כך שנצטרך להשקיע פחות אנרגיה בהפעלתם".
מחקר
לראשונה בעולם המדע רובוט הצליח "להריח" באמצעות חיישן ביולוגי
אחרי שפיתחו את הרובוט הראשון ששומע באמצעות אוזן ביולוגית, החוקרות והחוקרים של אוניברסיטת תל אביב העניקו לרובוט חוש נוסף: חוש הריח. פריצת הדרך המדעית מאפשרת לרובוט להריח באמצעות חיישן ביולוגי, לזהות האם נמצא בסביבתו ריח ולשלוח בתגובה אותות חשמליים שאותם הוא יודע לקרוא. החוקרים חיברו בהצלחה חיישן ביולוגי למערכת אלקטרונית ובעזרתה, תוך שילוב של אלגוריתם למידת מכונה, הצליחו להפריד ריחות ברגישות הגבוהה פי 10,000 ממכשירים אלקטרוניים קיימים. התקווה היא שבעתיד יוכל רובוט שמצויד בחושים אלו לשמור על חיי אדם ולזהות סכנות רבות, החל מחומרי נפץ וסמים, דרך זיהוי מחלות וכלה באסונות טבע. "השמיים הם הגבול", אומרים החוקרים.
הרובוט הראשון בעל האף הביולוגי. רק באוניברסיטת תל אביב.
"אנו עוברים במגנומטר שעולה מיליוני דולרים ויודע להגיד אם אנו נושאים עלינו מתכות. אבל כשרוצים לבדוק אם נוסע מבריח סמים - מביאים כלב שירחרח אותו"
פריצת הדרך הביולוגית והטכנולוגית נעשתה בהובלת הדוקטורנטית נטע שביל מבית הספר סגול למדעי המוח, ד"ר בן מעוז מהפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן ובית הספר סגול למדעי המוח, פרופ' יוסי יובל ופרופ' אמיר אילי מבית הספר לזואולוגיה ובית הספר סגול למדעי המוח. תוצאות המחקר התפרסמו בכתב העת היוקרתי Biosensor and Bioelectronics.
ד"ר מעוז ופרופ' אילי מסבירים: "ישנן טכנולוגיות שלא יכולות להתחרות במיליוני שנות אבולוציה. תחום אחד שבו אנו מפגרים במיוחד אחרי עולם החי הוא תחום חישת ריחות. דוגמה לכך אפשר למצוא בנמלי התעופה. כשאנו טסים לחו"ל, אנו עוברים במגנומטר שעולה מיליוני דולרים ויודע להגיד אם אנו נושאים עלינו מתכות. אבל כשרוצים לבדוק אם נוסע מבריח סמים - מביאים כלב שירחרח אותו. בתוך עולם החי, חרקים מצטיינים בקליטת ובעיבוד אותות חושיים . יתוש, למשל, יודע לזהות הפרש של 0.01% ברמת הפחמן הדו-חמצני באוויר. כיום אנחנו רחוקים מלייצר חיישנים שיתקרבו ביכולות שלהם לחושים של חרקים".
החוקרים מציינים שככלל, איברי החישה שלנו ושל כל שאר בעלי החיים, כמו העין, האוזן והאף, משתמשים בקולטנים שמזהים ומפרידים בין אותות שונים. בשלב השני, איבר החישה מתרגם את הממצאים לאותות חשמליים שהמוח מפענח כמידע. האתגר בביו-סנסורים הוא בחיבור איבר חישה כמו האף למערכת אלקטרונית שתדע לפענח את האותות החשמליים שמתקבלים מהקולטנים.
הדוקטורנטית נטע שביל וד"ר בן מעוז
רגיש לריח פי 10,000
"חיברנו את החיישן הביולוגי ואפשרנו לו להריח ריחות שונים תוך כדי שאנחנו מודדים את הפעילות החשמלית שמעורר כל ריח וריח", מסביר פרופ׳ יובל. "המערכת אפשרה לנו לקבל זיהוי של כל ריח כבר ברמת איבר החישה הראשוני של החרק. בשלב השני השתמשנו בלמידת מכונה כדי ליצור 'ספרייה' של ריחות. במחקר הצלחנו לאפיין 8 ריחות, כגון גרניום, לימון ומרציפן, באופן שיכולנו לדעת מתי מוצג ריח לימון ומתי מרציפן. למעשה, אחרי שהניסוי נגמר המשכנו וזיהינו ריחות נוספים, שונים ומשונים, כמו למשל מיני ויסקי סקוטי שונים. השוואה למכשירי מדידה סטנדרטים הראתה שהרגישות של החיישן הביולוגי במערכת שלנו גבוהה פי כ-10,000 ממכשירים שנמצאים היום בשימוש".
"הטבע מתקדם מאיתנו בהרבה, לכן כדאי להשתמש בו. ניתן להשתמש בעיקרון שהצגנו וליישם אותו על חושים אחרים כמו ריח, ראייה ומישוש. לדוגמה, לבעלי חיים מסוימים יש יכולות מדהימות לזיהוי של חומרי נפץ וסמים, וייצור של רובוט עם מחוש ביולוגי יוכל לעזור לנו לשמור על חיי אדם ולזהות עבריינים באופן שלא ניתן כיום. יש בעלי חיים שיודעים לזהות מחלות ואחרים שיודעים לחוש רעידות אדמה. השמיים הם הגבול", מסכם ד"ר מעוז.
בעתיד, החוקרים מתכננים לשלב ברובוט גם יכולות ניווט שיאפשרו לו לאתר את המקור של הריח ולאחר מכן גם את סוגו.
האם בקרוב יוכל לצאת לפנסיה? כלב עבודה מחפש חומרים מסוכנים בשדה התעופה
מחקר
מודל חדש מציע הסבר למגוון העצום בגדלים של דנא בטבע
מודל חדש שפותח באוניברסיטת תל אביב, מציע פתרון אפשרי לשאלה המדעית מדוע רצפים ניטרליים, המכונים לעתים "דנ"א זבל", אינם מסולקים מהגנום של יצורים חיים בטבע וממשיכים להתקיים בתוכו גם מיליוני שנים לאחר מכן. לטענת החוקרים, ההסבר לכך הוא שהדנ"א זבל משיק פעמים רבות לדנ"א בעל תפקיד. באזורי ההשקה, אירועי מחיקה פוגעים באזורים בעלי התפקיד ולכן האבולוציה דוחה אותם. המודל תורם להבנה של המגוון העצום בגדלי הגנום הנצפים בטבע.
התופעה שהמודל החדש מתאר מכונה על ידי צוות החוקרים 'ברירה המושרית מגבולות'. המודל פותח בהובלת הדוקטורנט גיל לוונטל במעבדתו של פרופ' טל פופקו מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ובשיתוף פעולה עם פרופ' איתי מירוז, גם הוא מהפקולטה למדעי החיים. המחקר פורסם בכתב העת "Open Biology".
החוקרים מסבירים כי לאורך האבולוציה, גודל הגנום ביצורים חיים בטבע משתנה. לדוגמה, למיני סלמנדרות מסוימות יש גנום הגדול פי עשרה מגנום האדם. "קצב המחיקות וההכנסות הקצרות, המכונות בקיצור 'אינדלים', נמדד בדרך כלל על ידי בחינה של פסאודו-גנים. אלו גנים שאיבדו את התפקיד שלהם, ובהם יש מוטציות תדירות, לרבות מחיקות והכנסות של מקטעי דנ"א. במחקרים קודמים שאפיינו את האינדלים, נמצא שקצב המחיקות גדול מקצב ההכנסות במגוון יצורים בהם חיידקים, חרקים, ואף יונקים דוגמת בני אדם. השאלה שניסינו לענות עליה היא כיצד הגנומים לא נמחקים כשההסתברות לאירועי מחיקת דנ"א גדולה באופן משמעותי מאירועי הוספת דנ"א", מסביר פרופ' פופקו.
כיצד הגנומים לא נמחקים כשההסתברות לאירועי מחיקת דנ"א גדולה באופן משמעותי מאירועי הוספת דנ"א?
"הדנ"א זבל" מתחבא באזורים פונקציונליים שבהם קיים חשש שמחיקתו תפגע בדנ"א המקורי "
הדוקטורנט לוונטל מספר: "אנחנו סיפקנו זווית אחרת לדינמיקת האבולוציה ברמת הדנ"א. כאמור, כאשר מודדים את קצב האינדלים יהיו יותר מחיקות, אך המדידות מתבצעות בפסאודו גנים, שהם רצפים ארוכים למדי. לטענתנו, כאשר נסתכל על מקטע ניטרלי קטן יותר, מחיקות בסבירות גבוהה עלולות למחוק גם מקטעים פונקציונליים סמוכים אשר חיוניים לתפקוד היצור החי, ולכן הן יידחו. אנחנו מכנים תופעה זו כ'ברירה המושרית מגבולות'".
"אם כן, כאשר המקטע קצר, תתקיים הטיה הפוכה, כך שיהיו יותר הכנסות ממחיקות, ולכן בדרך כלל המקטע הניטרלי לא יימחק. במחקרנו עשינו סימולציה לדינמיקה של אינדלים, תוך כדי שלקחנו בחשבון את ההשפעה של גבולות של 'הברירה המושרית מגבולות', והשווינו את התוצאות להתפלגות אורכי מקטעי דנ"א באמצע גן המקודד לחלבון, אשר אינם מקודדים בעצמם לחלבון בבני אדם (אינטרונים). התקבלה התאמה טובה בין תוצאות הסימולציות להתפלגות האורכים שנצפית בטבע, וכך הצלחנו להסביר תופעות מעניינות בהתפלגות אורכי האינטרונים, כמו השונות הגדולה באורכי האינטרונים, וכן את צורת ההתפלגות המורכבת שאינה נראית כמו עקומת פעמון סטנדרטית", מסכם לוונטל.
מחקר
לליצנים הרפואיים יש תרומה משמעותית להשגת מטרות טיפוליות רפואיות
הם מסתובבים עם אפים אדומים, בגדים צבעוניים וחיוך תמידי במחלקות הכי קשות בבתי החולים ומפזרים סביבם צחוק ואופטימיות. אלו הם הליצנים הרפואיים, נשות ואנשי מקצוע מאומנים, שמטרתם לשנות את סביבת בית החולים באמצעות הומור. מחקר ראשון מסוגו של אוניברסיטת תל אביב בדק את סוד הקסם של הליצנים הרפואיים, וזיהה שהם משתמשים במסגרת תפקידם בלא פחות מ-40 מיומנויות שונות, כדי לסייע למטופלים, להורים ולצוות הטיפולי להשגת המטרות הטיפוליות, בהן התחברות אל הרגש ויצירת קשר אישי עם המטופל, השמעת קולו של המטופל על תסכוליו וקשייו בפני הצוות הרפואי, הגברת המוטיבציה לדבקות בטיפול הרפואי, הסחת דעת מכאב ויצירת אווירת תחרות ומשחק.
לדברי החוקרים, אחד מהממצאים המרכזיים שעלו במחקר הוא שלמעשה הליצנים, באמצעות מיומנויות התקשורת השונות, מאפשרים למטופל לנוע לעבר המשימה הטיפולית. הם עובדים בשיתוף פעולה עם מטפלים אחרים, ויודעים להתערב ולסייע כשנוצר ויכוח או משבר ולסייע להתגבר עליו ולקדם את הטיפול.
עובדים בשיתוף פעולה עם מטפלים אחרים כדי לקדם את הטיפול (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)
המחקר נערך בהובלתה של פרופ' אורית קרניאלי-מילר עם ד"ר ליאור רוזנטל, מהחוג לחינוך רפואי בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר, ובשיתוף אורנה דיבון-אופיר, ד"ר דורון שגיא, פרופ' אמתי זיו וליאת פסח-גלבאום, מהמרכז הארצי לסימולציה רפואית. המחקר פורסם בQualitative Health Research , כתב עת מוביל בתחום הבריאות.
צוות החוקרים מסביר כי כבר לפני שנים רבות נערכו מחקרים שהתמקדו בהשפעתם החיובית של הליצניות והליצנים הרפואיים והחלו לזהות את כישוריהם השונים במצבים ספציפיים, אולם עד כה לא נעשו מחקרים שדייקו ומיפו את המיומנויות שבהן הם משתמשים, ואת המטרות הטיפוליות שלהם. בנוסף, הייתה חסרה הבנה רחבה כיצד ליצנים יכולים לסייע לילדים, למתבגרים ולהוריהם במצבים מאתגרים של מצוקה וקושי עקב ההתמודדות עם ההליכים והטיפולים הכואבים, שמובילים לעיתים לחוסר רצון לשתף פעולה עם ההמלצות הטיפוליות של הצוותים הרפואיים.
במסגרת המחקר החדש, צוות החוקרים התמקד בזיהוי שיטתי, איכותני ומעמיק של כישוריהם של הליצנים הרפואיים, באמצעות התבוננות וניתוח של פעולותיהם במפגשים מאתגרים עם מתבגרים, הורים, וצוות רפואי. הצוות ניתח עשרות סימולציות מוקלטות בווידאו של ליצנים רפואיים במצבים שונים וכן ערך ראיונות עומק עם ליצנים רפואיים ותיקים.
הליצנים שנבדקו במחקר הוכשרו וגויסו על ידי עמותת "רופאי חלום", שהיא עמותה ללא כוונת רווח המפעילה ליצנים רפואיים טיפוליים כחלק מהמערך הפרא-רפואי בבתי החולים בישראל, ומכשירה אותם לעבוד בתוך הצוותים הרב-מקצועיים. המחקר נערך בשיתוף המרכז הישראלי לסימולציה רפואית (MSR), שיצר סדנה מבוססת סימולציה המתמקדת בפיתוח כישוריהם של ליצנים רפואיים מנוסים ביחד עם חוקרות מהחוג לחינוך רפואי.
הליצנים הרפואיים תורמים להשגת מטרות טיפוליות רפואיות (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)
מניתוח הממצאים החוקרים זיהו 40 מיומנויות שונות של הליצנים הרפואיים להשגת ארבע מטרות טיפוליות:
"למעשה, מכניסתם לחדר הליצנים בוחרים לחבור למטופל, לחזק אותו ולתת לו כוח ומעמד בתוך המערכת הרפואית", מסבירה פרופ' קרניאלי. "הם עושים זאת באמצעות התחברות ראשונית לקולו של המטופל ואפילו לחוסר רצונו ליישם את ההמלצה הטיפולית. זהו חיבור רגשי שבהמשך מוביל את המטופל לשנות את עמדתו ולשתף פעולה עם הצוות הרפואי".
נותנים לחולים כוח ומעמד בתוך המערכת הרפואית (צילום: עמותת רופאי חלום, ליצנים בשירות הרפואה)
לדבריה של פרופ' קרניאלי, המערכת הרפואית היררכית ולמטופלות ולמטופלים לא קל לתפקד בתוכה. לכן, אחת המיומנויות של ליצנים רפואיים היא להתמקם בעמדה הנחותה ביותר במסגרת הרפואית. כך הם מעצימים את המטופלים, מאפשרים להם כוח ושליטה, כולל הבחירה אם לאפשר לליצן להיכנס לחדר ואפילו להכתיב את אופי תפקידו מולם. כל אלו מאפשרים את הגברת תחושת השליטה ומעודד את המטופל בהתמודדותו המאתגרת.
בהקשר זה, מדגישים החוקרים כי הליצניות והליצנים ערים לקושי הרגשי הנלווה לשהות בבית החולים ולהתמודדות עם מחלה. כדי להתמודד עמו הם לעיתים מספקים הסחת הדעת מהקושי על ידי שימוש באביזרים, הומור ודמיון. הם מאפשרים הוצאת תסכולים כלפיהם, כאלו שקשה להפנות לצוות הרפואי או להורים. במצבים אחרים הם משתמשים במגע מנחם, בנגינה מרגיעה, בהקשבה אמפתית או באמירה מחזקת. היכולת לבטא רגשות ולקבל לגיטימציה חשובה ומועצמת על ידי הליצנים.
פרופ' אורית קרניאלי
"מיפוי הכישורים והמטרות של הליצנים הרפואיים בתפקידם, משפר את ההבנה של תפקידם ופעולותיהם ועשוי לסייע לאנשי מקצוע אחרים בתחום הבריאות להכיר בשיטות העבודה שלהם וביתרונות בשילובם בטיפול. יתר על כן, אנשי מקצוע אחרים בתחום הבריאות עשויים ליישם בעצמם חלק מהמיומנויות שזוהו כאשר הם מתמודדים עם האתגרים הללו", מוסיפה פרופ' קרניאלי-מילר.
"המחקר הזה חשוב כיוון שהוא מאפשר לליצנים עצמם לבנות תוכנית הכשרה, ולהתפתח ביישום מיומנויות מגוונות להשגת המטרות הטיפוליות השונות שיתאימו למטופלים שונים. בנוסף, הוא גם תורם בסיוע לאנשי מקצוע בתחום הבריאות לעבוד בשיתוף פעולה עם הליצנים הרפואיים. אם אנשי מקצוע בתחום הבריאות יידעו איך ומתי לשתף פעולה עם הליצנים הרפואיים, הם יוכלו לעזור למטופלים להתגבר על אתגרים, ובו זמנית הם עשויים להיות סובלניים יותר ל'הפרעה' של הליצנים בסדר הטיפולי בבית החולים. זה יספק לליצנים את הזמן והמרחב להתחבר למטופלים, ולעזור ולעודד מטופלים להפוך למשתתפים פעילים יותר בתוכנית הטיפול שלהם", היא מסכמת.
מחקר
המחקר החדש סותר את הדעה הרווחת כי אנשים עם אוטיזם לכאורה "אדישים לכאב"
מחקר חדש בחן את תפיסת הכאב של אנשים עם אוטיזם ומצא כי הם חווים כאב בעוצמה גבוהה יותר מכלל האוכלוסייה, ומסתגלים פחות לתחושת הכאב. ממצא זה מנוגד לדעה הרווחת שאנשים עם אוטיזם לכאורה 'אדישים לכאב', והחוקרות משערות כי הממצא קשור לאחד המאפיינים המובהקים של אוטיזם: הפרעת ויסות חושי. החוקרות מביעות תקווה כי ממצאי המחקר יובילו להתייחסות מתאימה יותר מצד צוותים רפואיים, מטפלים, והורים כלפי אנשים עם אוטיזם, שלא תמיד מבטאים את חוויית הכאב בדרכים מקובלות.
המחקר מומן ע"י הקרן הלאומית למדע, והובל על ידי ארבע חוקרות: ד"ר תמי בר-שליטא מהפקולטה לרפואה של אוניברסיטת תל אביב שיזמה את המחקר, בשיתוף עם ד"ר ילנה גרנובסקי מהטכניון ומהמרכז הרפואי רמב"ם ופרופ' אירית וייסמן-פוגל ופרופ' עינת גל מאוניברסיטת חיפה. מחקר זה היווה מסגרת לעבודות הדוקטורט של הדוקטורנטיות צאלה הופמן ומרי קלינגל-לוי, ושלושה מאמרים שהתבססו עליו פורסמו או התקבלו לפרסום עד כה. המחקר הנוכחי פורסם בכתב העת היוקרתי PAIN.
ד"ר בר-שליטא מסבירה: "כ-10% מהאוכלוסייה הכללית סובלים מהפרעת ויסות חושי, שמשמעה רגישות חושית ברמה הפוגעת בתפקוד היומיומי. אנשים אלה מתקשים, לדוגמה, להתעלם או להסתגל לזמזום ולהבהוב של אורות ניאון, לרחש המזגן או המאוורר, או לפופקורן של מי שיושב לידם בקולנוע. במחקרים קודמים במעבדה מצאנו שלאנשים אלו כואב יותר לעומת אנשים ללא הפרעת ויסות חושי. מאחר שידוע שהפרעת ויסות חושי נפוצה ביותר בקרב אנשים עם אוטיזם - כ-90-70% סובלים ממנה, היא מהווה קריטריון לאבחון אוטיזם, ואף קשורה לחומרת האוטיזם - רצינו לבחון את תפיסת הכאב באוטיזם. במילים אחרות שאלנו: האם גם לאנשים עם אוטיזם כואב יותר כמו לכלל הסובלים מהפרעת ויסות חושי? נושא זה כמעט ולא נחקר לפני שיצאנו לדרך."
לדברי החוקרות, במשך שנים רבות רווחה הדעה כי 'לאנשים עם אוטיזם כואב פחות' או שהם 'אדישים לכאב'. למעשה, 'אדישות לכאב' הינה אחד המאפיינים בהגדרה העדכנית של אוטיזם. ההוכחה לכך, לכאורה, הייתה שהם נוהגים להכאיב לעצמם ע"י פגיעה עצמית. "ההנחה הזאת אינה בהכרח נכונה," אומרת ד"ר בר-שליטא, "אנחנו יודעים שפגיעה עצמית עלולה לנבוע דווקא מניסיון לדכא כאב, וייתכן שהם מכאיבים לעצמם על מנת להפעיל, באופן לא מודע, מנגנון גופני של 'כאב מדכא כאב'."
מחקר זה הוא מחקר כאב מעבדתי שאושר על ידי ועדת האתיקה של המוסדות האקדמיים. המחקר כלל 52 מבוגרים עם אוטיזם בתפקוד גבוה, בעלי אינטליגנציה תקינה - המדגם הגדול ביותר בעולם עד היום במחקרים על כאב בקרב אנשים עם אוטיזם. המחקר עשה שימוש במבחנים פסיכופיזיים להערכת כאב, המקובלים בתחום חקר הכאב. שיטות אלה בוחנות את הקשר בין גירוי לתגובה, כאשר החוקר, באמצעות מחשב, שולט במשך הגירוי ובעוצמתו והנבדק מתבקש לדרג את עצמת הכאב שהוא חש בסקלה של 0 עד 100. הממצאים הוכיחו חד-משמעית שלאנשים עם אוטיזם כואב יותר. יתרה מזאת, המנגנון לדיכוי הכאב פחות יעיל אצלם.
החוקרות מסבירות: "ערכנו מגוון מדידות, שמטרתן בין היתר לבחון אם רגישות היתר נובעת מעירור-יתר של מערכת העצבים, או דווקא מדיכוי של מנגנונים שאמורים לאפשר הסתגלות ולהפחית את התגובה לגירוי עם הזמן. מצאנו שבמקרה של אנשים עם אוטיזם מדובר בשילוב של השניים: הגברה של סיגנל הכאב לצד מנגנון דיכוי כאב פחות יעיל".
"המחקר שלנו בחן באופן מקיף ומעמיק את רמת הכאב שחווים אנשים עם אוטיזם. הדעה הרווחת הייתה שהם כביכול 'אדישים לכאב', וצוותים רפואיים ואחרים אף התייחסו אליהם בהתאם. תוצאות המחקר מעידות כי במרבית המקרים, הרגישות לכאב של אנשים עם אוטיזם דווקא גבוהה יותר מזו של מרבית האוכלוסייה, ובמקביל הם אינם מצליחים לדכא גירוי מכאיב באופן יעיל. אנחנו מקוות שהממצאים שלנו ישרתו את אנשי המקצוע והרופאים המטפלים באוכלוסייה זו, ויתרמו לקידום טיפול מותאם אישית," מסכמת ד"ר בר-שליטא.
במאמרים נוספים שיתפרסמו בקרוב בחנו החוקרות את הפעילות המוחית של אנשים עם אוטיזם בעת גירויי כאב, ובדקו תת-קבוצות בתוך אוכלוסייה זו בכל הנוגע לתפיסת הכאב.
מחקר
חלק ניכר מהתועלת הסביבתית של הנוהג הירוק מתבטל עקב שימוש בכסף למטרות בעלות השפעה סביבתית שלילית
חוקרות מאוניברסיטת תל אביב ומאוניברסיטת בן-גוריון בחנו מהי התועלת האמיתית שבכלכלת שיתוף המזון הדיגיטלית – כאשר אנשים מפרסמים ומעבירים לאחרים מצרכים עודפים במקום להשליכם לפח. האם, או עד כמה מדובר בנוהג ירוק מומלץ שחוסך משאבים ומפחית משמעותית את הפגיעה בסביבה? החוקרות התמקדו באפקטיביות של שיתוף מזון, על פי שלושה מדדים סביבתיים: חיסכון במים ובמשאבי קרקע, והפחתת ההתחממות הגלובלית. הן מצאו ששיעור ניכר מהתועלת מתקזז כאשר הכסף שנחסך כתוצאה מהשיתוף משמש למטרות בעלות השפעה סביבתית שלילית.
המחקר הובל על ידי תמר משולם, בהנחיית ד"ר ורד בלאס מבית הספר פורטר לסביבה ולמדעי כדור הארץ באוניברסיטת תל אביב וד"ר תמר מקוב מאוניברסיטת בן-גוריון, ובשיתוף עם ד"ר דוד פונט-ויונקו, מומחה בתחום אפקט הריבאונד. המאמר זכה בפרס 'המאמר הטוב ביותר' בכנס PLATE (Product Lifetimes and the Environment) ופורסם בכתב העת Journal of Industrial Ecology.
תמר משולם מסבירה: "בזבוז מזון הוא כיום בעיה סביבתית בוערת ביותר. כולנו משליכים מזון – מהחקלאי בשדה, ועד לצרכן בביתו. בסך הכול כשליש מהמזון המיוצר בעולם הופך לאשפה, המייצרת כ-10% מגזי החממה שנפלטים לאטמוספירה. זאת ועוד: האדם מגדל מזון על כ-50% מקרקעות כדור הארץ שאינן מדבריות או קרחונים, והשטח המשמש לגידול המזון המבוזבז שווה בגודלו לשטחה העצום של קנדה! לכן חשוב כל כך לחפש פתרונות, וגם לבחון את יעילותם של פתרונות קיימים."
ד"ר מקוב: "פלטפורמות אינטרנטיות לשיתוף מזון זוכות לפופולריות בכל העולם, ונחשבות למענה נגיש ויעיל לבעיה הקריטית של בזבוז מזון. התועלת שהן מביאות, הן בהיבט הסביבתי והן בהיבט החברתי, היא רחבה ומגוונת: הצלת מזון ומניעת בזבוז, דמוקרטיזציה של מערכת המזון, והפחתת ייצור המזון והפצתו – פעילות שמכלה משאבי טבע וגורמת נזק רב לסביבה. במקביל הן גם חוסכות למשתמשים לא מעט כסף - שכן הם מקבלים מוצרים קיימים בחינם במקום לרכוש מוצרים חדשים."
ד"ר בלאס מוסיפה: "הכוונות טובות, היתרונות ברורים, ועם זאת נשאלת השאלה: למה משמש הכסף שנחסך? האם ייתכן שהוא משמש, לפחות בחלקו, למטרות עם השפעות סביבתיות שליליות שלמעשה מבטלות את התועלת שבשיתוף? דוגמה קטנה לצורך המחשה: נאמר שזוג צעיר התקיים במשך חודש ימים אך ורק ממזון שהושג בחינם דרך פלטפורמת שיתוף, ואז החליט להשתמש בכסף שנחסך כדי לטוס לחו"ל... במקרה כזה ברור שהמטוס שבו יטוסו מייצר זיהום שנזקו לסביבה חמור מכל התועלת שבשיתוף. במחקר זה ביקשנו לבחון את הסוגיה המטרידה הזאת לעומקה."
החוקרות בחרו להתמקד באפליקציית OLIO, פלטפורמה בינלאומית לשיתוף מזון, וספציפית בפעילותה בבריטניה בין השנים 2019-2017. בעזרת מגוון מודלים מתחום האקולוגיה התעשייתית הם מדדו את התועלת שהניב החיסכון במזון בשלושה מדדים סביבתיים: התחממות גלובלית, התייבשות מקורות מים, ושימוש בקרקעות. מול נתוני התועלת הסביבתית הן הציבו נתונים סטטיסטיים שמפרסמת הלשכה לסטטיסטיקה בבריטניה תחת הכותרת COICOP (Classification of individual consumption according to purpose) - סיווג הוצאות של משקי בית על פי קטגוריות צריכה.
תמר משולם: "המיקום שבו בוצעו שיתופי המזון איפשר לנו לשייך כל שיתוף לאחוזון הכנסה מסוים באוכלוסייה בבריטניה. כך מצאנו שכ-60% ממשתמשי האפליקציה משתייכים לחמשת העשירונים התחתונים, בעוד שכ-40% מהשיתופים בוצעו על ידי חמשת העשירונים העליונים. עוד מצאנו שעשירונים 2 ו-10 ביצעו מספר גדול יחסית של שיתופים, ולכן בחרנו להתמקד בהם, לצד נתונים על כלל האוכלוסייה: על מה הם מוציאים את כספם, ומה המשמעות של הרגלי הצריכה הללו לגבי החיסכון שמאפשר השיתוף."
החוקרות ביצעו מגוון ניתוחים סטטיסטיים, שהניבו ממצאים מרתקים. במקרים רבים נמצא פער ניכר (rebound באנגלית) בין התועלת הסביבתית הצפויה, לבין התועלת שהתממשה בפועל. פער זה השתנה בהתאם לאוכלוסייה ולמדד הסביבתי, ותמר משולם מציינת מספר דוגמאות: עבור האוכלוסייה הכללית קוזזו 68% מהתועלת במדד ההתחממות הגלובלית, כ-35% במדד התייבשות מקורות המים, וכ-40% במדד שימושי הקרקע. כמו כן, במשקי בית שהשתמשו במחצית מהחיסכון להוצאות על מזון, פחתה התועלת בכל המדדים ב-80 עד 95 אחוזים.
החוקרות מסכמות: "המסקנה מהמחקר שלנו היא שגם כשאנחנו פועלים להתייעלות סביבתית, פעמים רבות התוצאות נמוכות מהמצופה, והתועלת אינה מלאה. זאת מכיוון שהתשתיות בתוכן אנו פועלים עדיין אינן מותאמות במידה מספקת לעקרונות סביבתיים. כל זמן שהחיסכון שלנו נמדד בכסף, והכסף משמש להוצאות נוספות, האפקט הלל פוחת באופן בלתי נמנע."
"בהקשר זה חשוב לציין שביצענו בדיקה מה היו התוצאות אילו השיתוף היה נערך בשנת 2011 (שאינה כלולה במאמר זה). השוואה לממצאי 2019 מעלה שיפור משמעותי. ההסבר הוא שבשנים שחלפו נעשה בבריטניה מאמץ גדול לעבור לאנרגיות מתחדשות, והתוצאות ניכרות בירידה בעצימות הפליטות. בשורה התחתונה, הממצאים שלנו מראים שעלינו לשלב מעבר לתשתיות ירוקות עם צרכנות ירוקה. כל אחד מהם בנפרד לא ישיג את ההשפעה הרצויה והחיונית כל כך לאדם ולכדור הארץ."
מחקר
כך עולה מניטור המדדים הפיזיולוגיים של כ-5,000 ישראליות וישראלים באמצעות שעונים חכמים
במחקר ראשון מסוגו בעולם, חוקרים באוניברסיטת תל אביב ציידו כ-5,000 אזרחיות ואזרחים ישראלים בשעונים חכמים וניטרו את המדדים הפיזיולוגיים שלהם לאורך שנתיים. מבין המנוטרים, 2,038 קיבלו את מנת הדחף (הבוסטר) של החיסון נגד נגיף הקורונה, מה שאפשר לחוקרים להשוות את המדדים האובייקטיביים שלהם לפני ואחרי החיסון ולאשש את בטיחות החיסון. המסקנה חד משמעית: החיסון בטוח ואינו גורם לתופעות לוואי.
המחקר התבצע במסגרת עבודת הדוקטורט של מר מתן יחזקאל, בהנחייתו של פרופ' דן ימין, ראש המעבדה להתמודדות עם מגיפות, ובניהול משותף עם פרופ' ארז שמואלי ראש המעבדה לנתוני עתק בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן. כמו כן, המחקר התבצע בשיתוף ד"ר טל פטלון מנהלת מכון המחקר והחדשנות של מכבי (KSM), וד"ר סיון גזית סגנית המכון, וכן ד"ר עמיחי פיינסקי וגב' מירב מופז מאוניברסיטת תל אביב. תוצאות המחקר התפרסמו בכתב העת היוקרתי Lancet Respiratory Medicine.
"רצינו לבחון את בטיחות חיסוני הדחף (בוסטר), נגד נגיף הקורונה. בימים אלה אנו מנהלים מחקר קליני רחב היקף למשך שנתיים, שבמסגרתו ציידנו 4,698 ישראלים בשעונים חכמים. השעון החכם מנטר שורה של מדדים, בהם קצב לב, שונות בפעילות הלב, איכות השינה, מספר הצעדים היומי ועוד. בנוסף, המשתתפות והמשתתפים מתבקשים למלא שאלונים יומיים על מצב בריאותם באפליקציה ייעודית שפיתחנו. לבסוף, ניתחנו נתונים אנונימיים על אירועים חריגים אפשריים מהתיקים הרפואיים של רבע מיליון מבוטחים אקראיים של מכבי שירותי בריאות", מסביר פרופ' ימין.
מאחר והתיק הרפואי מציין את התאריך של קבלת חיסון הבוסטר, הדבר אפשר לחוקרים להשוות את מצבם של המתחסנים למצב הבסיס שלהם , החל מ-42 יום לפני קבלת החיסון ועד 42 יום לאחר קבלת החיסון, הן בשאלונים, הן בשעונים והן ברישומים של קופת החולים מכבי.
"ראינו שינויים מובהקים ומשמעותיים, כמו עלייה ברורה בקצב פעימות הלב בהשוואה לדופק שנמדד לפני כן", אומר פרופ' ימין, "אחר כך ראינו חזרה למצב הבסיסי של המחוסן: רמות הדופק שלפני החיסון חזרו לעצמן לאחר 6 ימים. מכאן, שהמחקר שלנו מאשש את בטיחות החיסונים. המחקר גם אפשר לנו להשוות בין המדדים הסובייקטיביים, האובייקטיביים והאבחון הרפואי של אותו משתתף שקיבל את הבוסטר הראשון וכעבור כמה חודשים את הבוסטר השני, וגילינו שאין כל הבדל בתגובה הפיזיולוגית המתועדת על ידי השעונים החכמים או זו המדווחת על ידי המשתתף באפליקציה".
הממצא שהכי הפתיע את החוקרים היה שהשעונים היו יותר רגישים מהאנשים. "נבדקים רבים דיווחו על עייפות, כאב ראש וכדומה, וכעבור ימים ספורים דיווחו שהם שוב מרגישים טוב. כלומר, הם חזרו לנורמה. לעומת זאת, בשעונים שלהם עדיין ראינו שינויים מובהקים בקצב הלב שנמשכו עוד כמה ימים. בנוסף, היו גם מחוסנים שלא דיווחו על תופעות לוואי בכלל, בזמן שהם בהחלט חוו שינויים פיזיולוגיים. במילים אחרות, אנחנו למדים שהשעונים החכמים רגישים יותר לשינויים בתחושה הכללית מאשר הנבדקים עצמם", אומר פרופ' ימין.
בספרות הרפואית נרשמו 25 תופעות לוואי חריגות שיוחסו לחיסון הקורונה, ותשומת לב מיוחדת הוענקה למקרים נדירים של דלקת שריר הלב (מיוקרדיטיס), וקרום הלב (פריקרדיטיס). פרופ' ימין ועמיתיו בדקו את שכיחותם של מקרים חריגים אלה בקרב רבע מיליון חברי מכבי ולא מצאו כל עלייה באירועים חמורים למיניהם.
"התיק הרפואי מספר לנו על אירועים חריגים שאובחנו על ידי הרופאים וכן על אשפוזים שעשויים להיות קשורים לחיסונים, בדגש על אירועים לבבים", אומר פרופ' ימין ומסכם: "עשינו אנליזה מקיפה לכל אותן 25 תופעות לוואי חריגות, ולא ראינו עלייה בשכיחותם בקרב מתחסנות ומתחסני הבוסטר. אנחנו מצאנו שהחיסון בטוח לשימוש, גם חיישני השעון החכם 'חשו' בכך, המחוסנים עצמם דיווח איששו את חיישני השעון ולבסוף גם הרופאים אבחנו שהחיסון בטוח. לתוצאות המחקר יש השלכות מרחיקות לכת לגבי בדיקה אובייקטיבית של בטיחות חיסונים בעתיד".
מחקר
המתקן החדשני נועד למנוע קטילת עטלפים על ידי טורבינות רוח, ולאפשר הפעלה יעילה ורציפה שלהן לטובת ייצור אנרגיה מתחדשת
העולם מתקדם לשימוש באנרגיות מתחדשות, וזה נהדר, אבל לבעלי החיים קצת יותר קשה להתרגל לנוכחות של מערכות שמנצלות את האנרגיות שמציע הטבע. טורבינות הרוח, למשל, קוטלות בעלי כנף רבים, בהם עטלפים, שגומאים מדי לילה קילומטרים רבים בטיסה בגובה שבו פועלים להבי המתקנים. בחלק מהטורבינות בישראל מותקן מנגנון שעוצר את פעילותן כשהוא מזהה התקרבות של בעל חיים, אולם זהו פתרון חלקי בלבד, שגם מאט את פעילות ייצור האנרגיה. חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ומאוניברסיטת חיפה בחנו את יעילותו של מכשיר ייעודי המותקן על רחפן, שנועד להרחיק עטלפים מטורבינות הרוח שקוטלות אותם בהמוניהם, ולאפשר לטורבינות לפעול באופן יעיל ורציף. המתקן, שמשדר שילוב של אותות על-קוליים ואורות, מרתיע עטלפים וגורם להם לעוף בגובה רב יותר, מחוץ לאזור הסכנה.
את המחקר הובילו הדוקטורנט יובל ורבר מהחוג לביולוגיה אבולוציונית וסביבתית באוניברסיטת חיפה, ושני המנחים שלו: פרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ופרופ' ניר ספיר מאוניברסיטת חיפה. המאמר פורסם בכתב העת Remote Sensing in Ecology and Conservation.
"טורבינות רוח נחשבות לטכנולוגיה מבטיחה בתחום האנרגיה המתחדשת, אך הפעלתן כרוכה במגוון אתגרים ביולוגיים. בין היתר, הן קוטלות מספרים גדולים של בעלי חיים מעופפים שנתקלים ברוטורים של הטורבינה, בהם מיליוני עטלפים, שנקטלים בדרך זו מדי שנה ברחבי העולם. כיום, המענה היחיד לקטל העטלפים הוא הפסקת פעילות הטורבינה בזמנים שבהם צפויה פעילות רבה שלהם, אך הפסקות כאלה פוגעות ביעילות הטורבינה ומצמצמות את כמות האנרגיה שניתן להפיק ממנה. במחקר זה בדקנו פתרון אפשרי חדש: מכשיר המותקן על רחפן, שמשדר שילוב של אותות ויזואליים ועל-קוליים המיועד ספציפית לעטלפים. יתרונו של הרחפן בכך שהוא נמצא בתנועה: כשהאותות נייחים וקבועים בעלי החיים נוטים להתרגל ולהתעלם מהם", מסביר פרופ' יובל.
גומאים מאות קילומטרים בלילה, ועפים בדיוק בגובה להבי טורבינות הרוח. עטפלים
"המחקר, שמהווה חלק מעבודת הדוקטורט שלי, נערך באזור עמק החולה, מקום שיש בו פעילות רבה של עטלפים", מסביר יובל ורבר ומרחיב: "הפעלנו את הרחפן בגובה של 100 מ', שהוא הגובה הממוצע של מרכז טורבינות הרוח, ובתנועה לאורך מסלול של כ-100 מ', הלוך וחזור. כדי לעקוב אחר פעילות העטלפים נעזרנו במכ"ם הממוקם על הקרקע, שמאפשר מעקב בגובה של 100 מ' ומעלה, והוספנו מכשיר מסוג לידאר - מכ"ם מבוסס לייזר שמשמש על פי רוב כמכשיר התרעה בכלי רכב, לצורך מעקב בגובה נמוך יותר".
"במקביל ביצענו הקלטות אקוסטיות של העטלפים במעופם, באמצעות מקלטים שמוקמו בשלושה גבהים שונים: מטר אחד, 150 מ' ו-300 מ'. כדי להעלות את המקלטים לגובה נעזרנו בצפלינים. חשוב לציין שהמחקר שלנו היה הראשון בעולם שיישם את הטכנולוגיות הללו - מכ"ם, לידאר, וצפלינים - כדי לעקוב אחר עטלפים".
תיאור פעילות הניסוי
בעזרת מגוון אמצעי המעקב השוו החוקרים בין פעילותם הרגילה של העטלפים לבין פעילותם בנוכחות הרחפן הנושא מכשיר הרחקה. הממצאים היו חד-משמעיים: המכשיר אכן מרחיק עטלפים. בנוכחותו פחתה פעילות העטלפים מתחת לרחפן בכ-40%, ובמרחק של עד כ-500 מטר ממנו. לעומת זאת, התגברה הפעילות מעל לגובה של 100 מ', ובעיקר בגובה רב של עד 800 מ'.
"נראה שהמכשיר יעיל בהרחקת עטלפים מסביבתו הקרובה. העטלפים חשים את האותות הוויזואליים והעל-קוליים שהוא משדר ובוחרים לעוף מעליו, כפי שקיווינו. אנחנו משערים שאם המכשיר יופעל בקרבת טורבינה הוא יגרום לעטלפים להגביה עוף ולהתעופף מעל הטורבינה, מחוץ לטווח הסכנה. מדובר בפתרון יעיל וישים שעלותו סבירה, עם תועלת רבה לכל הצדדים: מצד אחד מניעת קטילתם של עטלפים, ומצד שני אפשרות להפעיל את הטורבינה ולהפיק אנרגיה ירוקה באופן בטוח, רציף ויעיל. בכוונתנו לבצע ניסוי המשך באתר של טורבינות רוח, על מנת לבחון את יעילות המתקן בתנאי אמת", מסכם פרופ' יובל.
מספקות אנרגיה מתחדשת. טורבינות רוח ברמת הגולן
מחקר
הבנה מעמיקה של התהליך יכולה לקדם את עולם הרפואה בטיפולי פוריות, מתן תרופות ועוד
תגלית חדשה באוניברסיטת תל אביב: חלבוני קרום התא החיוניים לאיחוי תאים 'אוהבים לנדוד' לאזורים בעלי עקמומיות גבוהה. החוקרים מסבירים כי כל התאים בגוף האדם עטופים בקרומים, שמפרידים בין תכולת התא לסביבה שלו. כמו כן, ישנם מקרים בהם מתבצע תהליך של איחוי בין תאים, למשל בהפריה של זרע וביצית. יחד עם זאת המנגנון שגורם לאיחוי התאים עדיין נותר כתעלומה מדעית. מחקר חדש באוניברסיטת תל אביב הצליח ליצור שימוש חדשני במערכת המדמה קרום תא (ממברנה) בעל עקמומיות. המערכת הניסיונית הזו מאפשרת לחקור את השפעת הצורה של הקרום המכיל חלבונים 'עקמומיים' על מיקום החלבונים ואיחוי קרומי תאים.
המחקר נערך בהובלת הדוקטורנט רביב דהרן, בהנחיית ד"ר רעיה סורקין מבית הספר לכימיה בפקולטה למדעים מדויקים ובשיתוף פעולה עם פרופ' מיכאל קוזלוב מאוניברסיטת תל אביב, וקבוצת חוקרים מאוניברסיטת ציגווה בסין. המחקר פורסם לאחרונה בכתב-העת היוקרתי PNAS.
ד"ר סורקין מסבירה: "איחוי ממברנות הוא תהליך חיוני בגופנו המתרחש בתהליכים שונים כגון מעבר אותות במוח, תהליכי הפריה ותקשורת בין תאים. הבנה מעמיקה יותר של התהליך יכולה לקדם את עולם הרפואה בטיפולי פוריות, מתן תרופות ועוד. במעבדה אנו מנסים להבין את ההיבט הכימי-פיזיקלי של תהליך זה. בתאים יש ממברנות דינמיות בצורות שונות. ישנן ממברנות עם עקמומיות מאוד גבוהה, ומכך עולה השאלה מדוע נדרשת עקמומיות כזאת? ככל הנראה הצורה העקמומית חשובה למגוון תהליכים כמו למשל תהליך האיחוי".
במסגרת המחקר החדש, החוקרים התמקדו בשני חלבונים הממוקמים על גבי ממברנות התאים. חלבון אחד נמצא על הביצית והוא קריטי בתהליכי ההפריה, והשני חיוני ליצירת בועיות המשמשות לתקשורת בין תאים. במעבדה יצרו החוקרים מערכת המאפשרת לבחון את ההשפעה של עקמומיות ומתח הממברנה על התארגנות ומיקום החלבונים. בהמשך, החוקרים יצרו בועיות ממברנות גדולות, כדי שיהיה קל להבחין בהשפעות השונות, וסימנו את החלבונים עם צבען ביולוגי. בשלב הבא הם השתמשו במכשיר לכידה אופטית, המכונה מלקחיים אופטיים, שבעזרתו ניתן לבצע מניפולציות לחלקיקים מיקרוסקופיים.
החוקרים מציינים כי מדובר בטכנולוגיה שמאפשרת להחזיק ולהזיז חלקיקים בעזרת אור. בעזרת כדור זכוכית קטן המוחזק במלכודת האופטית ניתן למשוך מהבועית צינוריות ממברנה דקות, ובכך לדמות תהליכים ביולוגיים שבהם צינוריות כאלה נוצרות, כפי שקורה בפני השטח של הביצית. החוקרים שילבו את המלקחיים האופטיים עם מכשיר נוסף שבאמצעותו ניתן לשאוב חלק מהממברנה, דבר המאפשר שליטה בעקמומיות ובמתח שלה.
ד"ר סורקין: "באמצעות המערך הזה הצלחנו להוכיח שהחלבונים הללו 'אוהבים לנדוד' לאזורים בעלי עקמומיות גבוהה. בעבודות קודמות נמצא שעכברה שבה החלבון הזה חסר תהיה עקרה. זאת אומרת שלצורה העקמומית של קרום הביצית ולנדידת החלבון לאזור הזה יש חשיבות גדולה בתהליך ההפריה. תגלית זו תאפשר בעתיד לפתח טיפולי פוריות או אמצעי מניעה חדשים.
אנו מאמינים שמחקר רב תחומי הוא המפתח להבנת תהליכים ביולוגיים שחשובים לבריאות ואיכות החיים שלנו. ישנה אמירה מפורסמת של ריצ'ארד פיינמן, "מה שאני לא יכול ליצור, אני לא יכול להבין". זו הגישה שלנו במעבדה: אנחנו רוצים לדמות תהליכים ממברנליים מהמרכיבים הכי בסיסיים שדרושים למנגנונים ביולוגיים ההכרחיים לחיים כמו הפריה או תקשורת בין תאים. על ידי שליטה מדויקת במאפייני התהליך כמו הצורה ומתח הפנים של הממברנה, נוכל להבין את המנגנונים ולטפל במצבים פתולוגים. על ידי כך אנו מקווים לתרום לשיפור הבריאות ואיכות החיים".