Tip:
Highlight text to annotate it
X
מתרגם: hila scherba מבקר: Sigal Tifferet
בני האדם תמיד דאגו לבריאות גופנו,
אך לא תמיד הצלחנו להבין מה חשוב.
קחו למשל את המצרים העתיקים:
הם דאגו מאוד לחלקי הגוף שחשבו שיצטרכו בעולם הבא,
אך הם השאירו כמה חלקים בחוץ.
החלק הזה, למשל.
למרות ששימרו בזהירות את הבטן, הריאות, הכבד, וכן הלאה,
הם פשוט מעכו את המוח, ניקזו אותו דרך האף, וזרקו אותו,
שזה הגיוני, האמת, כי מה כבר עושה בשבילנו המוח?
אך דמיינו לעצמכם אם היה איזשהו איבר מוזנח בגופנו
שמשקלו היה כמו זה של המוח
ובאופנים מסוימים חשוב למי שאנחנו,
אך היינו יודעים כל כך מעט עליו ומתייחסים אליו בזלזול.
ודמיינו לעצמכם, שבשל תגליות מדעיות חדשות,
היינו רק מתחילים להבין את חשיבותו לדרך בה אנו חושבים על עצמנו.
האם לא הייתם רוצים לדעת עוד על זה?
ובכן, מתברר שיש לנו דבר בדיוק כזה:
הקרביים שלנו, או ליתר דיוק, המיקרובים שבהם.
אבל לא רק המיקרובים בקרביים שלנו חשובים.
מסתבר שמיקרובים בכל הגוף שלנו הם קריטיים לשורה של הבדלים
שגורמים לאנשים שונים להיות מי שאנחנו.
אז למשל, האם שמתם לב שאנשים מסוימים נעקצים על ידי יתושים יותר מאחרים?
מתברר שהחוויה האנקדוטית של כולם בקמפינג היא למעשה נכונה.
לדוגמה, אני לעיתים רחוקות נעקץ על ידי יתושים,
אך עמיתתי אמנדה מושכת אותם בהמוניהם,
והסיבה לכך היא שיש לנו מיקרובים שונים על העור
שמייצרים כימיקלים שונים שהיתושים מזהים.
מיקרובים חשובים מאוד גם ברפואה.
אז למשל, המיקרובים שיש לכם בקרביים
קובעים אם משככי כאבים מסויימים רעילים לכבד שלכם.
הם גם קובעים אם תרופות אחרות יעזרו למחלת הלב שלכם.
ואם אתם זבוב פירות, המיקרובים שלכם קובעים עם מי תרצו לעשות סקס.
עדיין לא הראינו את זה בבני אדם, אבל אולי זה רק עניין של זמן.
(צחוק)
אז מיקרובים מבצעים מלא תפקודים.
הם מסייעים לנו לעכל את המזון, הם עוזרים לחנך את מערכת החיסון שלנו,
הם עוזרים לנו להתנגד למחלות,
והם אולי אפילו משפיעים על ההתנהגות שלנו.
אז איך מפה של קהילות המיקרובים האלו תיראה?
אז זה לא ייראה בדיוק כך, אבל זה מדריך טוב כדי להבין מגוון ביולוגי.
בחלקים שונים בעולם יש נוף שונה של אורגניזמים
שמאפיינים איזור כזה או אחר,
או אחר.
במיקרוביולוגיה, זה בערך אותו הדבר, למרות שאני חייב להיות כן איתכם:
כל המיקרובים ביסודם נראים אותו הדבר מתחחת למיקרוסקופ.
אז במקום לנסות לזהות אותם לפי מראה,
מה שאנחנו עושים זה להסתכל על רצף ה-DNA שלהם,
ובפרוייקט שנקרא - "פרוייקט המִיקְרוֹבִּיּוֹם האנושי",
NIH מימן את הפרוייקט שעלותו 173 מיליון דולר
בו מאות חוקרים ממפים יחד את כל ה-A, ה-T, ה-G וה-Cים,
ואת כל המיקרובים בגוף האדם.
אז כשאנחנו שמים אותם ביחד, הם נראים כך.
עכשיו קצת יותר קשה להבין מי חי איפה, נכון?
מה שהמעבדה שלי עושה זה לפתח טכניקות ממוחשבות
שמאפשרות לנו לקחת את כל הטרה-בייטים של מידע על הרצפים
ולהפוך אותם למשהו שהוא קצת יותר שימושי כמפה,
כשאנחנו עושים את זה עם המידע על המיקרוביום האנושי
מיותר מ-250 מתנדבים בריאים, זה נראה כך.
כל נקודה כאן מייצגת את מכלול המיקרובים בקהילה מיקרובית שלמה.
אתם רואים שבעיקרון כולם דומים.
אז מה שאתם רואים זה שכל נקודה מייצגת קהילת מיקרובים אחת
מאתר אחד בגוף של מתנדב בריא אחד.
ואפשר לראות שיש חלקים שונים במפה בצבעים שונים, כמעט כמו יבשות נפרדות.
ומתברר שכל איזור נפרד בגוף,
מכיל מיקרובים שונים מאוד.
אז למעלה בירוק יש לנו את קהילת הפה.
בצד השני, יש לנו בכחול את קהילת העור, ובסגול את הקהילה הוגינלית,
וממש שם למטה, יש את הקהילה הצואתית בחום.
ובכמה השנים האחרונות מצאנו שמיקרובים בחלקים שונים בגוף
שונים בצורה מדהימה.
אז אם אסתכל על מיקרובים של אדם אחד בפה ובקרביים,
מתברר שהשוני בין שתי קהילות המיקרובים הללו הוא ענק.
הוא גדול יותר מהשוני בין המיקרובים בשונית הזו לבין אלו בערבה הזו.
אז זה מדהים כשחושבים על זה.
מה שזה אומר זה שמרחק של כמה עשרות סנטימטרים בגוף אדם
מהווה הבדל גדול יותר לאקולוגיה המיקרובית שלכם
מאשר מאות ק"מ על כדור הארץ.
וזה גם לא אומר ששני אנשים נראים דומה באותה סביבה.
אז בוודאי שמעתם שאנחנו בערך אותו דבר במונחים של ה-DNA האנושי שלנו.
אתם 99.99% זהים מבחינת ה-DNA האנושי שלכם לאדם שיושב לידכם.
אבל זה לא נכון מבחינת המיקרובים בקרביים שלכם:
יתכן שיש לכם רק 10% דמיון עם האדם שיושב לצידכם מבחינת המיקרובים בקרביים.
זה כמו ההבדל בין החיידקים בערבה הזו לעומת היער הזה.
אז למיקרובים השונים האלו יש גם תפקודים שונים, כמו שסיפרתי,
החל מעיכול מזון דרך מעורבות במחלות שונות,
וכלה בפירוק תרופות ועוד.
אז איך הם עושים את כל הדברים האלו?
חלק מהתשובה הוא שלמרות שיש לנו רק קילו וחצי של מיקרובים בקרביים,
הם למעשה עולים עלינו במספר.
עד כמה הם עולים עלינו במספר?
זה תלוי איך אתם מגדירים את הגוף שלכם.
האם זה התאים שלנו?
כל אחד מאיתנו מורכב מבערך 10 טריליון תאים אנושיים,
אבל אנחנו מכילים עד 100 טריליון תאים מיקרוביים.
אז הם עולים עלינו במספר פי 10.
אז אתם יכולים לחשוב, טוב, אנחנו אנושיים בגלל ה-DNA שלנו,
אבל מתברר שלכל אחד מאיתנו יש בערך 20,000 גנים אנושיים,
תלוי מה סופרים,
אבל לפחות 2-20 מיליון גנים של מיקרובים.
אז בכל דרך שנסתכל על זה, אנחנו נמוכים מספרית במידה רבה
מאשר הסימביונטים המיקרוביים שלנו.
ומתברר שבנוסף לעקבות ה-DNA האנושי שלנו,
אנחנו משאירים עקבות של ה-DNA החיידקי שלנו על כל דבר בו אנחנו נוגעים.
הראינו במחקר לפני כמה שנים שניתן לזהות לפי כף היד של מישהו
את עכבר המחשב שהוא משתמש בו בדיוק של עד 95%.
זה יצא בעיתון מדעי לפני כמה שנים,
אבל יותר חשוב מזה, זה נכנס ל-"זירת הפשע: מיאמי",
אז אתם יודעים שזה באמת נכון.
(צחוק)
אז מאיפה המיקרובים שלנו מגיעים מלכתחילה?
אז אם כמוני, יש לכם כלבים או ילדים, בטח יש לכם חשדות לגבי זה,
כולן נכונות, דרך אגב.
אז בדיוק כמו שאנחנו יכולים לקשר אתכם לציוד המחשב שלכם
על פי המיקרובים שאתם חולקים, אנחנו גם יכולים לקשר אתכם לכלב שלכם.
אבל מתברר שאצל מבוגרים, קהילות המיקרובים הם יחסית יציבות,
אז אפילו אם אתם גרים ביחד עם מישהו, אתם תשמרו על זהות מיקרובית נפרדת
למשך תקופות של שבועות, חודשים, אפילו שנים.
מתברר שקהילות המיקרובים הראשונות שלנו תלויות מאוד באיך אנחנו נולדים.
אז תינוקות שיוצאים בדרך הרגילה,
כל המיקרובים שלהם הם בעיקרון כמו הקהילה הוגינלית,
בעוד שתינוקות שנולדים בניתוח קיסרי, כל המיקרובים שלהם נראים כמו אלה של העור.
וזה יכול להיות קשור לחלק מההבדלים בבריאות שנקשרים לניתוח קיסרי,
כמו למשל, יותר אסתמה, יותר אלרגיות, אפילו יותר משקל עודף,
מצבים שנקשרים כיום למיקרובים,
וכשחושבים על זה, עד לאחרונה, כל יונק ששרד נולד דרך תעלת הלידה,
אז המחסור במיקרובים ההגנתיים האלו שאנחנו התפתחנו לצידם אבולוציונית
יכול להיות מאוד חשוב להרבה מצבים
שאנחנו עכשיו יודעים שמערבים את המיקרוביום.
כשהבת שלי נולדה לפני שנתיים בניתוח חירום קיסרי,
לקחנו את העניינים לידיים
ווידאנו שהיא תהיה עטופה במיקרובים הוגינלים שהיא הייתה מקבלת באופן טבעי.
עכשיו, זה מאוד קשה להגיד אם היתה לזה השפעה ספציפית על הבריאות שלה, נכון?
עם מדגם בגודל של ילד אחד, לא משנה כמה אנחנו אוהבים אותה,
אין לך ממש מדגם כדי להבין מה קורה בממוצע,
אבל בגיל שנתיים, עדיין לא היתה לה דלקת באוזניים,
אז אנחנו מחזיקים אצבעות.
ויותר מזה, אנחנו מתחילים לעשות ניסויים קליניים עם עוד ילדים
כדי להבין אם יש לזה השפעה הגנתית בכלל.
אז לאיך שאנחנו נולדים יש השפעה ענקית על המיקרובים שיש לנו בהתחלה,
אבל לאן ממשיכים?
מה שאני שןב מראה לכם כאן זו מפת הנתונים של פרויקט המיקרוביום האנושי,
כשכל נקודה מייצג דוגמה מאתר אחד בגוף של אחד מ-250 מבוגרים בריאים.
וראיתם ילדים מתפתחים גופנית. ראיתם אותם מתפתחים נפשית.
עכשיו, לראשונה, תראו ילד של עמית שלי מתפתח מבחינה חיידקית.
אז מה שאנחנו הולכים להסתכל עליו,
אנחנו הולכים להסתכל על צואה של תינוק אחד,
הקהילה הצואתית שמייצגת את הקרביים, נדגמה כל שבוע למשך כמעט שנתיים וחצי.
אז אנחנו מתחילים ביום מספר אחד.
מה שקורה זה שהתינוק עומד להתחיל בנקודה הצהובה,
ואתם יכולים לראות שהוא בעיקרון מתחיל בקהילה הוגינלית,
כמו שהיינו מצפים על פי צורת הלידה שלו.
ומה שהולך לקרות במהלך השנתיים וחצי האלו זה שהוא הולך לרדת כל הדרך למטה
ולהידמות לקהילה הצואתית של אדם מבוגר ממתנדבים בריאים בתחתית המפה.
אז אני עומד להתחיל את זה ונראה מה מתרחש.
מה שרואים, ותזכרו שכל צעד הוא שבוע אחד בלבד,
מה שאתם יכולים לראות הוא שמשבוע לשבוע,
השינוי בקהילה המיקרובית בצואה של ילד אחד,
השינויים משבוע לשבוע הם גדולים בהרבה מההבדלים בין מבוגרים בריאים שונים
בפרוייקט המיקרוביום האנושי,
שהם הנקודות החומות בתחתית המפה.
ואתם רואים שהוא מתקרב לקהילה הצואתית של המבוגרים.
זה קרוב לשנתיים.
אבל משהו מדהים עומד להתרחש כאן.
הוא מקבל אנטיביוטיקה לדלקת באוזניים.
מה שרואים זה שינוי אדיר בקהילה, ואחריה התאוששות יחסית מהירה.
אני אחזיר את זה אחורה בשבילכם.
ומה שאנחנו רואים זה שבמהלך מספר השבועות הזה,
יש לנו שינוי הרבה יותר קיצוני,
עיכוב של כמה חודשים של התפתחות תקינה, ולאחריה התאוששות יחסית מהירה,
וכשהוא מגיע ליום 838, שזה סוף הסרט,
אתם רואים שהוא הגיע לקהילת הצואה של מבוגר בריא,
למרות ההתערבות של האנטיביוטיקה.
אז זה באמת מעניין כי זה מעלה מספר שאלות בסיסיות
על מה שקורה כשאנחנו מתערבים בגילאים שונים בחיי הילד.
האם מה שאנחנו עושים בשלבים המוקדמים, כשהמיקרוביום משתנה כל כך מהר,
באמת משנה? או שזה כמו לזרוק אבן לים סוער, איפה שהגלים הקטנים פשוט ייאבדו?
אז מתברר שאם ילדים מקבלים אנטיביוטיקה בחצי השנה הראשונה לחייהם,
עולה הסיכוי שלהם לעודף משקל מאוחר יותר
מאשר אם הם לא מקבלים אז או שהם מקבלים אותה יותר מאוחר,
אז מה שאנחנו עושים בשלבים המוקדמים יכול להשפיע באופן משמעותי
על קהילת המיקרובים בקרביים ועל הבריאות מאוחר יותר
ואנחנו רק מתחילים להבין את זה.
אז זה מרתק, כי יום אחד, בנוסף להשפעות שיש לאנטיביוטיקה
על חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה,
שהן חשובות מאוד,
היא גם כנראה פוגעת במערכות האקולוגיות המיקרוביות בקרביים שלנו,
אז יום אחד אולי נתייחס לאנטיביוטיקה עם אותה האימה
שאנחנו שומרים לכלי המתכת שהמצרים השתמשו בהם כדי למעוך את המוחות
לפני שייבשו אותם לחניטה.
אז ציינתי שלמיקרובים יש תפקודים מאוד חשובים,
ועכשיו, ממש בשנים האחרונות, הם נקשרו לטווח רחב של מחלות,
כולל דלקת במעיים, מחלות לב, סרטן המעי ואפילו השמנת יתר.
השמנת יתר היא בעלת השפעה גדולה מאוד, מתברר,
והיום, אנחנו יכולים להגיד אם אתה רזה או בעל השמנת יתר
בדיוק של 90% רק מלהסתכל על המיקרובים בקרביים שלך.
עכשיו, למרות שזה נשמע מרשים, זה קצת בעייתי כבדיקה רפואית,
כיוון שניתן לומר למי יש השמנת יתר
מבלי לדעת דבר על המיקרובים בקרביים שלהם,
אבל מסתבר שגם אם אנחנו נרצף את הגנום המלא שלהם ויהיה לנו את כל ה-DNA האנושי שלהם,
אנחנו יכולים לחזות מי בעל השמנת יתר בדיוק של רק 60%.
אז זה מדהים, נכון?
מה שזה אומר זה שהקילו וחצי של מיקרובים שאתם נושאים איתכם
אולי יותר חשובים למצבים בריאותיים מסוימים מאשר כל גן בגנום שלכם.
בעכברים אנחנו יכולים לעשות הרבה יותר.
בעכברים, מיקרובים קושרו לכל מיני מצבים נוספים,
כולל דברים כמו טרשת נפוצה, דיכאון, אוטיזם, ושוב, השמנת יתר.
אבל איך אנחנו יכולים לדעת אם ההבדלים האלה במיקרובים שנקשרו למחלות
הם סיבה או תוצאה?
אז דבר אחד שאפשר לעשות זה לגדל כמה עכברים
ללא מיקרובים משל עצמם בבועה חסרת מיקרובים.
ואז אפשר להוסיף כמה מיקרובים שנראים לנו חשובים,
ונראה מה מתרחש.
כשאנחנו לוקחים את המיקרובים מעכבר בעל שומן יתר
ומשתילים אותם בעכבר נורמלי מבחינה גנטית שגדל בבועה ללא מיקרובים משל עצמו,
העכבר הופך להיות שמן יותר מאשר אם הייתי לוקח אותם מעכבר רגיל.
למרות זאת, הסיבה שזה מתרחש היא ממש מדהימה.
לפעמים מה שקורה הוא שהמיקרובים עוזרים לעכל אוכל יותר ביעילות בתזונה מסוימת,
אז הם לוקחים יותר אנרגיה מהאוכל שלהם,
אבל בפעמים אחרות, המיקרובים משפיעים על ההתנהגות.
מה שהם עושים זה שהם אוכלים יותר מאשר העכבר הנורמלי,
אז הם הופכים להיות שמנים רק אם אנחנו נותנים להם לאכול כמה שהם רוצים.
אז זה מדהים, נכון?
המשמעות של זה היא שמיקרובים יכולים להשפיע על התנהגות של יונקים.
אז אתם יכולים לתהות אם אנחנו יכולים לעשות דבר כזה בין מינים,
ומתברר שאם תקחו את המיקרובים מאדם בעל משקל יתר
ותשתילו אותם בעכברים שגידלתם ללא מיקרובים, העכברים האלו גם כן יהפכו לשמנים יותר
מאשר אם היו מקבלים את המיקרובים מאדם רזה,
אבל אנחנו יכולים לתכנן קהילה מיקרובית שנכניס להם אותה
שתמנע מהם לעלות את המשקל הזה.
אנחנו יכולים לעשות את זה גם עם תת תזונה.
בפרוייקט שממומן על ידי קרן גייטס,
מה שאנחנו בוחנים זה ילדים במלאווי שיש להם קוושיורקור, מצב קשה של תת תזונה,
ועכברים שהושתלה בהם קהילה מיקרובית של הקוושיורקור,
איבדו 30% ממסת הגוף שלהם בשלושה שבועות בלבד,
אבל אנחנו יכולים להחזיר להם את בריאותם על ידי שימוש באותו תוסף של חמאת בוטנים
שמשתמשים בו עם הילדים במרפאה,
והעכברים שקיבלו את חברת המיקרובים
מזוג התאומים הזהים הבריאים בין ילדי הקוושיורקור, מתאוששים.
זה באמת מדהים כי זה מצביע על כך שאנחנו יכולים לנסות טיפולים לראשונה
על ידי ניסוי העכברים עם קהילות חיידקי מעיים של אנשים שונים
ואולי להתאים את הטיפולים האלו עד לרמת טיפול יחידני.
אז אני חושב שזה באמת חשוב שלכולם תהיה הזדמנות להשתתף בגילוי הזה.
לפני שנתיים, התחלנו את הפרוייקט "קרביים אמריקאיים",
שמאפשר לך לתבוע מקום לעצמך על המפה החיידקית.
זה הפרוייקט המדעי הגדול ביותר שידוע לנו, הממומן על ידי הציבור,
יותר מ-8,000 חתמו עד עכשיו.
מה שקורה זה שהם שולחים לנו את הדגימות שלהם,
אנחנו מרצפים את ה-DNA של המיקרובים שלהם ואז משחררים את התוצאות בחזרה אליהם.
אנחנו גם מפרסמים אותם, ללא זיהוי, למדענים, למחנכים,
לאנשים שמביעים עניין מהציבור הרחב, וכן הלאה,
כך שלכל אחד יכולה להיות גישה לנתונים.
מצד שני, כשאנחנו עושים סיורים במעבדה שלנו במוסד ביופרונטירס,
ואנחנו מסבירים שאנחנו משתמשים ברובוטים ולייזרים כדי להסתכל על קקי,
מסתבר שלא כולם רוצים לדעת.
(צחוק)
אבל אני מתאר לעצמי שרבים מכם כן רוצים,
אז הבאתי כמה ערכות, אם תרצו לנסות זאת בעצמכם.
אז למה שנרצה לעשות את זה?
מתברר שמיקרובים חשובים לא רק באבחון רפואי,
אלא גם בריפוי מחלות.
זה אחד הדברים החדשים שהצלחנו להראות עם עמיתינו מאוניברסיטת מינסוטה.
אז הנה המפה של המיקרוביום האנושי שוב.
מה שאנחנו רואים עכשיו,
אני אוסיף לקהילה מספר אנשים עם C.diff.
שזה שלשול נוראי, שצריך ללכת לשירותים עד 20 פעם ביום,
והם התקבלו לניסוי רק אחרי שלא הצליחו להירפא עם אנטיביוטיקה במהלך שנתיים.
אז מה יקרה עם נשתיל בהם קצת צואה של תורם בריא,
הכוכב הזה בתחתית.
האם המיקרובים הטובים נלחמים עם המיקרובים הרעים
ועוזרים להחזיר אותם לקו הבריאות?
אז בואו נראה בדיוק מה קורה שם.
4 מהחולים האלו עומדים לקבל השתלה מהתורם הבריא בתחתית,
וניתן לראות שמיד יש שינוי קיצוני בקהילת חיידקי המעיים.
אז יום אחד אחרי ההשתלה, כל הסימפטומים יורדים, השלשול נעלם,
והם בריאים שוב, נראים כמו הקהילה של התורם, ונשארים שם.
(מחיאות כפיים)
אז אנחנו רק בתחילת הגילוי הזה.
אנחנו רק מגלים שלמיקרובים יש השלכות על כל מיני סוגים שונים של מחלות,
מדלקת במעיים להשמנת יתר, ואולי אפילו אוטיזם ודיכאון.
למרות זאת, מה שאנחנו צריכים לעשות, אנחנו צריכים לפתח סוג של GPS מיקרובי,
שאנחנו לא רק יודעים איפה אנחנו עכשיו
אלא גם לאן אנחנו רוצים ללכת ומה אנחנו צריכים לעשות כדי להגיע לשם,
ואנחנו צריכים להיות מסוגלים לעשות את זה פשוט מספיק
שאפילו ילד יוכל להשתמש בזה.
(צחוק)
תודה רבה.
(מחיאות כפיים)