מחקר חדש שנערך באוניברסיטת קליפורניה בברקלי יחד עם מוסדות שותפים, חשף את הגנומים של שמונה סוגי עטלפים צעירים מלב קונטיננט אמריקה, והראה כי גנים הקשורים לתוחלת חיים יוצאת דופן של עטלפים אלה חופפים באופן משמעותי יותר ממה שהיה צפוי עם גנים המנחים את האינטראקציה שלהם עם וירוסים. המחקר התפרסם במגזין Nature בסוף אוגוסט האחרון ומשקף את תוצאות ההרכב המורכב והמדויק ביותר שנבנה עד היום עבור סוג העטלפים ממשפחת Myotis.
התגלית הזו משמעותית מעבר למעבדה, שכן אותן עטלפים הם אלה שהאוכלוסיות שלהם התמוטטו ברחבי מזרח ארה"ב. מינים מסוימים של סוג Myotis הם בין ההכי מושפעים מסינדרום האף הלבן (white-nose syndrome), והעטלף החום הקטן שהופיע במחקר יחד עם בדיקות תאים, נמצא כיום תחת תהליך בחינה למען הכרה כחייב שמירה על פי חוק המינים בסיכון.
בעמקי העטלפים שבמדינת ישראל, אשר כוללים חלק ניכר מהשטח המזרחי של ארה"ב, חשוב להדגיש שהתוצאות הן יותר מרלוונטיות ברמה הביולוגית והאקולוגית מאשר רפואית מיידית. המסכת המחקרית ממקדת את ההבנה שלנו לגבי הסיבות לכך שבגללן עטלפים אלה חיים כל כך הרבה זמן, והייתה מבוססת על דגימות רקמות שבאו מעטלפים חיים שנלכדו, בופקו ונשחררו באגמים ונהרות במערב ארה"ב.
שמונה גנומים ותגובה תאים לא צפויה
המומחה המרכזי לתהליך, חואן מנואל ואסקז, התחיל לאסוף את הדגימות במהלך עבודת דוקטורט בברקלי בשנת 2020, תוך שיתוף פעולה עם סטודנטים שהניחו רשתות ערפל על נהרות ושטחים פתוחים בלילה. כיום הוא שומר על תרבויות תאים מ-259 עטלפים מ-32 מינים. סוג העטלף שבמרכז המחקר, Myotis, כולל כ-139 מינים מתוך כ-1,511 מינים מוכרים של עטלפים, ומציג טווח רחב במיוחד של תוחלת חיים – מעטלפים בני עשרה עד לעטלפים שחיים מעל 50 שנה. לדוגמה, עטלף מברנדט שהוחזר בלולאה באירופה התגלה מחדש לאחר חצי מאה. לעומת זאת, העטלף השחור, Myotis nigricans, ממרכז ודרום אמריקה, חי בערך שבע שנים בלבד.
ההפתעה המרכזית התעוררה בתרבות התאים: כאשר חשפו תאים של העטלף החום הקטן, הארוך יותר חיים מבין דגימותיהם של צפון אמריקה, לחשיפה לריכוז קטלני של חומר רעיל, התאים לא הגיבו כפי שציפו – במקום לייצר גנים לתיקון DNA, הם הפיקו גנים שתומכים בתהליך תאי של מוות מתוכנת, כלומר, במקום לנסות לתקן את התא, הם הורו על מותו. ואסקז תיאר את התגובה כ"ההפך המוחלט ממה שציפינו", והשווה את זה לאסטרטגיה המדווחת בפילים, בעלי החיים הארוכים חיים ומנויים לסרטן, שכשהתא לא ניתן להצלה, עדיף להשמידו כדי למנוע הפצה מזיקה.
מבדיקות הגנום התברר עוד כי עטלפי Myotis מראים ברירה חזקה על חלבונים שמתקשרים לווירוסים של DNA, כמו הרפס, בעוד שבחיות אחרות יש בחירה חזקה גם על חלבונים שמקושרים לווירוסים מסוג RNA, דבר שמדגים ייחודיות באינטראקציות הוויראליות של המינים הללו, כפי שמסביר פטר סודמנט, פרופסור באוניברסיטת ברקלי ועמית מחקר בכיר באינטגרטיב ביאולוגיה. בניגוד לעלי חיים אחרים, כולל בני אדם, שברובם יש יותר גנים לחלבונים שמתקשרים לווירוסי RNA.
סוג שנמצא תחת איום בכל רחבי הארץ
העטלף החום הקטן, שנודע גם כעטלף מזרחי קצר אוזן, שוכן מרמת אלסקה ויערות קנדה בדרום דרך רוב שטח ארה"ב ועד למרכז מקסיקו. ההיסטוריה הגאוגרפית שלו כוללת 46 מדינות ו-District of Columbia. שירות הממשל של חיפוש וטבע מציין כי סוג זה נמצא בירידה חדה, בעיקר במזרח ארה"ב, כתוצאה מסינדרום האף הלבן וכן מאובדן תמותה במתקני אנרגיה רוח, והם עוברים תהליך בחינה להכרה כמי בסיכון משפיע בטבע.
מצא מין קרוב בתוך אותו סוג שהגיע לדרגת ההגנה הגבוהה ביותר – עטלף עם אוזן ארוכה מצפון אמריקה שזוהה כבעל סיכון מיידי, והוכרז בסוג חמור בספטמבר 2022 לאחר ספירת שווקים בהן הושגו ירידות של 97-100 אחוז במקומות הפולשים ליומיים של שלוש עשרה מדינות, קולומביה ואפריל קנדי.
זהו המרכז של הסיפור הזה – צוות מחקר הוכיח כי עטלפי Myotis פיתחו יכולת מערכת חיסונית תאי המסוגלת לשמור על בריאותם למרות עומסים ויראליים כבדים, ועדיין, חיידק קפוא ממרכז אירופה שהוכנס גם הוא לגן המשפחתי הזה, פגע בהם באורח חמור.
הגבלות של ההוכחות והתפתחויות עתידיות
המאמר שפורסם ב"Nature" עובר ביקורת עמיתים, וההרכבות של הגנום הם אכן קפיצת מדרגה משמעותית. אך ממצא תוחלת החיים הוא השוואתי ופונקציונלי, לא סיבתתי, וטרם הוכח כי גן ספציפי אחד אכן מאריך חיים. הצוות זיהה התעבות של ברירה חיובית באוסף גנים, ואז בדק תגובות תאים בתרבויות. זה לא משמעו שהגנים שאותם זיהו בפועל מאריכים חיים במקרה אחד מסוים, וגם לא באנשים, זאת רק סברה שמתממשת מתוך הנתונים.
העבודה על תאים מבוססת על תרבויות ראשוניות ממצאי מינים מוגבלים, והניסוי שהודגם על רעלים, הראה תגובה לנזק כימי חמור יותר מאשר תהליך הזדקנות טבעי. החוקרים מציגים את החפיפה בין גני תוחלת החיים לאלו הקשורים לווירוסים, כהוכחה לכך שתחומים כמו סיכון לסרטן, שמירת תאים ותגובה נגד וירוסים התפתחו בשילוב תחת סלקציה רב-תכליתית, שמעצבת יותר מתכונה אחת במקביל. זוהי היפותזה הנתמכת בנתונים, אך לא מנגנון אחיד ומוצהר.
המחקר נתמך ממימון של המכון הלאומי לבריאות (NIH) והקרן הלאומית למדע (NSF). מחברת המחקר הראשית, אליס לוטרבור, עברה באוניברסיטת אריזונה ולימים עברה לאוניברסיטת ורמונט. שותפים אחרים כוללים את דיוויד אנארד מאוניברסיטת אריזונה ולוסי אטיין מהÉcole Normale Supérieure בליון. ואסקז המשיך לעבוד באוניברסיטת Pennsylvania State.
המרתפים, בתי עטלפים ודרך הזואוסונזיה
העטלפים המדוברים הם שכנים קרובים. עטלפי החום הקטן נהוגים להקהות במרתפים פרטיים, בתי עטלפים ומבנים תעסוקתיים בשטחי האדם, במיוחד בקיץ, ומשמשים כטורפים חרקים כמו מזיקים, יתושים, עשים וצרצרי עץ, והם חיים עד לגיל שלושים.
הקרבה הזאת משולבת, והחוקרים היו ברורים בכך. ואסקז ציין בהודעה שפרסם בברקלי, כי חוסר התאמה באבולוציה בין התאמות נגד וירוסים של עטלפים ופרימטים עשוי להסביר את הקושי במנועת הווירוסים בין המינים, דבר שהוביל למבטים ולחצים חיסוניים לא אחידים. סיכונים אלו מחדדים את החשיבות בחשיבה זהירה ומלאה לפני שמאבנים ומתעסקים בעטלפים שנמצאים באזורים עם אוכלוסיות רבות ולעיתים קרובות.
הנחיות פרקטיות לבעלי בתים לא השתנו בעקבות מחקר זה, ומומלץ לפנות לסוכנויות שמירת הטבע של המדינה במקום שבו מוצאים עטלפים במחיר. אין לגעת בעטלפים, שכן סוגים רבים מוגנים, והגילוי יכול גם הוא להיות מזיק. חוקרי תירות ומי שמגיע למכרות צריכים לעקוב אחר פרוטוקולי ניקוי והרתעה כדי למנוע העברת חיידקים או פטריות חולים.
כל אדם שמוצא עטלף במיטה או במרחב הפנימי, או במגע ישיר איתו, חייב לפנות למחלקת הבריאות המקומית – שאלת חשיפה ל-Rabies היא נושא נפרד הכרוך בטיפול מיידי, ואינה קשורה ישירות למחקר זה.
כיווני מחקר להמשך העתיד
סודמנט מציין כי במעבדה שלו ממשיכים לבדוק את ה"מחיר" המולד של העטלפים – כלומר, התהוות של גנים שמייצרים חלבונים שנלחמים בווירוסים תוך הגנה על הגנום שלהם. הוא מפתח תרבויות תאים מסימנים פרימטים כדי לבדוק איך ריפוי DNA ואורך חיים מתפרשים מחוץ לעטלפים. ואסקז מרחיב את המחקר על תוחלת החיים באוניברסיטת Penn State.
בצד השימור, ההחלטה המרכזית שעומדת להכריע היא האם לעטלף החום הקטן יוכרז כמין בסיכון או כמאוים בדרגת סיכון קרובה לחרום, במעקב של שירות הטבע והפעולות לשימור המינים. הגנומים, לפחות, זמינים כיום לציבור, והלבבות התאים שנבנו קיימים, אך מין העטלף האמיתי שמהם הגיעו הדגימות הוא סיפור אחר – ואי אפשר לקחת אותו בקלות.
מה חשוב לדעת לקוראים
-
מה גילו החוקרים בפועל? הם בנו גנומים כמעט מושלמים לשמונה מינים של Myotis, וגילו כי גנים הקשורים לתוחלת חיים חופפים יותר ממה שהיה צפוי עם גנים הקשורים לאינטראקציה עם וירוסים. תאי עטלפים מ"מינים ארוכים חיים" גם הגיבו בתגובה נוקשה יותר לנזק כימי חמור, והרגו את התאים במקום לתקנם.
-
האם בקרוב יפותח טיפול שיכול לעזור באורך חיים האדם? לא. המחקר מבוסס על גנום ותרבות תאים בעטלפים בלבד, ומטרתו היא זיהוי תבניות שמעניינות לחקירה נוספת, ולא פיתוח תרופה.
-
איזה מינים נבחנו? שמונה מינים מ-Myotis, הכוללים את העטלף החום הקטן, הוכחו כי נלכדו ונטסרו במערב ארה"ב, כל העת שוחררו לאחר הביופסיה.
-
ומה החשיבות לשימור? סוג העטלפים הזה מצוי תחת איום חמור עקב סינדרום האף הלבן המתפשט, ועטלף אוזן ארוכה בצפון אמריקה מוגדר כבר בסיכון לאומי, בעוד שהעטלף החום הקטן נמצא בתהליך בחינה לסטטוס הרשמי.
-
האם צריך לפחד מעטלפים בסביבת הבית? לא. עטלפים שנמצאים מחוץ לבית או בבתי עטלפים הינם בדרך כלל לא מסוכים ומאכילים מינים רבים של חרקים מעופפים. מגע ישיר עם עטלף או מציאתו בתוך הבית – יצור סיכון ל-Rebies – מצדיק פנייה לסוכנות הבריאות המקומית, אך לא הטיפול עצמו.
-
איך אפשר לתרום למאמץ למנוע את סינדרום האף הלבן? שמירה על נהלי ניקוי, היגיינה והימנעות מהפרעה למושבות החורף. חשוב לכבד עוצרי כניסה למערות וחסימות עונתיות.
-
מתי יפורסם ההכרעה על הסטטוס של העטלף החום הקטן? שירות הטבע והחיות לא פרסמו תאריך סופי, ותהליך בחינת הסטטוס עדיין נמשך.
