מחקר: הרכב חיידקי הגוף נקבע כמעט במלואו על ידי הסביבה - מדע - הארץ

מחקר: הרכב חיידקי הגוף נקבע כמעט במלואו על ידי הסביבה

לפי המאמר שפרסמו חוקרים במכון ויצמן, הגנטיקה האנושית משפיעה בשיעור של בין 2% ל-8% על הרכב אוכלוסיית החיידקים, שלה תפקידים במערכת העיכול, המערכת החיסונית ועוד. הממצאים מעוררים תקווה שבעתיד ניתן יהיה להשפיע על היבטיים רפואיים בגוף באמצעות השפעה על החיידקים

שתפו כתבה במיילשליחת הכתבה באימייל
דימוי של חיידקי מעיים
דימוי של חיידקי מעייםצילום: ללא קרדיט

השפעת גנטיקת האדם על הרכב אוכלוסיית החיידקים בגופנו, שמשפיעים על תופעות בריאותיות שונות, היא נמוכה ועומדת על שיעור של בין 2% ל-8%, כך עולה ממחקר שערכו חוקרי מכון ויצמן למדע והתפרסם היום (רביעי) בכתב העת Nature. לפי המחקר, הרכב המיקרוביום (אוכלוסיית החיידקים שנמצאים בתוך ועל פני הגוף) מושפע בעיקר מגורמים סביבתיים כמו אורח חיים, תזונה ופעילות גופנית. לדברי החוקרים, הממצאים עשויים להעיד שבעתיד ניתן יהיה לשפר היבטיים רפואיים שונים בגוף האדם באמצעות השפעה על אוכלוסיית החיידקים.

טענת החוקרים עומדת בניגוד לעמדה המקובלת בשנים האחרונות, לפיה השפעת ההרכב הגנטי של האדם על אוכלוסיית החיידקים שבגופו היא משמעותית. גוף האדם מכיל עשרות טריליוני חיידקים שמשפיעים, בין היתר, על תהליכי עיכול ועל המערכת החיסונית. לפי התפיסה המקובלת, הגנטיקה של האדם יוצרת סביבה בעלת מאפיינים ספציפיים, המשפיעה על זהות החיידקים שיכולים לשגשג בה. 

ואולם, על פי ממצאי המחקר החדש, גנטיקת האדם תורמת בין 2% ל-8% לשונות בהרכב אוכלוסיית החיידקים, ולגורמים סביבתיים שונים השפעה גדולה יותר. לאור הניגוד שבין העמדות, המאמר צפוי לעורר ויכוח מדעי ולהיתפס כשנוי במחלוקת. 

את המחקר הובילו תלמידי המחקר דפנה רוטשילד, ד״ר עומר ויסברוד, וד״ר אלעד ברקן ממעבדתו של פרופ' ערן סגל, בשיתוף עם קבוצת המחקר של פרופ' ערן אלינב, כולם ממכון ויצמן למדע. הוא חלק מפרויקט מחקר ארוך טווח שמובילים בשנים האחרונות סגל ואלינב בשם "תזונה מותאמת אישית", שמשלב כלי מחקר מתחומי הביולוגיה ומדעי המחשב, ומשתתפים בו כאלף ישראלים.

תאי מעי וחיידקי מיקרוביום
תאי מעי (באפור כהה) וחיידקי מיקרוביום (המתגים האפורים הבהירים) כפי שהם נראים במיקרוסקופ אלקטרונים סורקצילום: מעבדת אלינב / המחלקה לאימונולוגיה / מכון ויצמן למדע

במסגרת הפרויקט נאסף מידע רב אודות המשתתפים: הרגלי התזונה שלהם, אורח חייהם, תרופות שהם נוטלים ועוד. בנוסף, בוצע מיפוי מפורט של הרכב המיקרוביום שלהם. במחקר הנוכחי החוקרים מיפו את הרצף גנטי של המשתתפים וניתחו אותו בכלים סטטיסטיים. "קבוצת האנשים המשתתפת בניסוי כבר עברה אפיון מעמיק של אוכלוסיית החיידקים שלהם" הסביר אלינב. "במחקר בוצע אפיון של הגנום שלהם בכמיליון נקודות שונות לאורך הרצף הגנטי, וזה אפשר לנו לבצע השוואה ישירה ולראות מה המרכיב הדומיננטי שמשפיע על הרכב המיקרוביום", מסביר אלינב.

ניתוח הנתונים העלה השפעת הגנטיקה האנושית על הרכב אוכלוסיית החיידקים מסתכמת בטווח שבין 2% ל-8%. "לגנטיקה יש חלק מסוים בעיצוב אוכלוסיית החיידקים שלנו" אמר אלינב. "זה יכול לבוא לבידי ביטוי, למשל, בפרופיל מערכת החיסון או ברגישות לרעלנים מסוימים, שיכולים לדחות קבוצות חיידקים מסוימות או לעודד את קיומן של אחרות". לדבריו, בחמש השנים האחרונות פורסמו מאמרים לפיהם לגנטיקה השפעה רחבה על ההרכב והתפקוד של אוכלוסיית המיקרוביום. "במאמר הזה השתמשנו בקבוצת אנשים גדולה וקיבלנו תוצאות אחרות", הוסיף. "בדקנו גם נתונים שפורסמו במאמרים קודמים בנושא. המסקנה שלנו הייתה שהגנטיקה תורמת, אבל מעט".

לאחר שהגיעו למסקנה כי המרכיב הגנטי האנושי תורם רק לחלק קטן מהשוני באוכלוסיית החיידקים, ביקשו החוקרים לבדוק כמה משפיעות הגנטיקה האנושית והגנטיקה החיידקית בתופעות בריאותיות ומטבוליות שונות. "כשמדברים על תכונה כמו גובה, ההשפעה תהיה בעיקר של הגנטיקה שלנו", הסביר אלינב. לפי המחקר, בתופעות כמו רמות כולסטרול בדם, השמנה, או סוכרת, מעורבות הגנטיקה האנושית והגנטיקה החיידקית יכולה להיות בין 15% ל-20% - לא בחפיפה אלא בנפרד. 

לדברי החוקרים, הממצאים מעידים שבהרכב החיידקים טמון המפתח להבנה טובה יותר של תופעות בריאותיות רבות. לדברי סגל, הממצאים מפיחים תקווה שבעתיד ניתן יהיה לשפר היבטים בריאותיים שונים באמצעות השפעה על החיידקים. "אין לנו דרך מעשית לשנות את הגנטיקה שלנו", אמר, "אבל יש דרכים שונות שבהן אנו יכולים להשפיע על ההתפלגות של מינֵי החיידקים השונים המתארחים בגופנו, ואולי אפילו לעצב אותה מחדש".

חקר המיקרוביום נחשב למדע צעיר יחסית, שהתפתח במידה רבה בזכות יכולות מתקדמות למיפוי גנטי של קבוצות חיידקים לצד פיתוח של יכולות חישוביות וסטטיסטיות. בהתאם לכך, מסד נתונים מפורט של כאלף בני אדם, כפי שנאסף במחקר, נחשב לאחד הגדולים בעולם. ההערכה היא שככל שיעבור הזמן יצטברו נתונים רבים יותר, שיאפשרו לבחון את הקשרים בין מיקרוביום, גנטיקה ומדדים רפואיים באוכלוסייה גדולה יותר, וכך לגלות קשרים נוספים בין החיידקים לבריאות האדם.

תגובות

הזינו שם שיוצג כמחבר התגובה
בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שהינני מסכים/ה עם תנאי השימוש של אתר הארץ