אלמוגים עשויים להכיל את התרופות הבאות: גילוי פוטנציאל עצום במעמקי הים

גילוי מהפכני: אלפי חיידקים חדשים באלמוגים עשויים לשנות את עולם הרפואה

חוקרים חשפו לאחרונה כי אלמוגי שונית הם ביתם של אלפי חיידקים לא מוכרים, בעלי יכולת לייצר מולקולות ביואקטיביות. מולקולות אלו עשויות לשמש כבסיס לתרופות חדשות, חומרים תעשייתיים ופתרונות ביוטכנולוגיים מתקדמים. "מדובר באוצר גנטי עצום", אומרת ד"ר רבקה וגה תורבר, ביולוגית ימית מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה, שהייתה חלק ממשלחת טרה פסיפיק הגדולה.

משלחת טרה פסיפיק: מסע מדעי ענק אל עולם האלמוגים הבלתי נודע

במהלך השנים 2016–2018 יצאה לדרך משלחת טרה פסיפיק, מסע מחקר בינלאומי בן שנתיים שחקר לראשונה בקנה מידה כה נרחב את המערכות האקולוגיות העדינות של שוניות האלמוגים והמים הפתוחים באוקיינוס השקט. המשלחת אספה למעלה מ-58 אלף דגימות מ-32 ארכיפלגים שונים, במטרה לזהות ולנתח את המגוון הביולוגי העצום של אזורים אלו. "המטרה הייתה לאפיין את כלל המגוון הביולוגי בשוניות ובמערכות המים הללו, אשר נחקרו עד כה באופן חלקי בלבד", מסבירה תורבר, המנהלת את המכון למדעי הים באוניברסיטה ומשתתפת במאמר שהתפרסם בכתב העת Nature.

חיידקים ספציפיים לאלמוגים: המפתח לתרופות העתיד

במחקר החדש התמקדו החוקרים בחיידקים הקשורים באופן ספציפי לאלמוגים, ולא במים הסובבים אותם. "בעבר, רוב המחקרים התמקדו בחיידקים המצויים במים, אשר אכן כוללים מגוון ביולוגי עשיר, אך איש לא ביצע מחקר מעמיק דיו על החיידקים הייחודיים לאלמוגים עצמם", מסבירה תורבר. באמצעות שימוש בטכנולוגיות גנומיות מתקדמות, הצליחו החוקרים לשחזר מעל 13 אלף גנומים של מיקרואורגניזמים שנאספו משלושה סוגי אלמוגים: שני סוגי אלמוגי אבן ואלמוג אש, אשר שייך למעשה לקבוצת המדוזות ולא לאלמוגי האבן.

מהניתוח עלה כי 90% מהחיידקים שהתגלו הם חדשים לחלוטין למדע. בסך הכול זוהו 3,700 מינים חדשים של חיידקים, אשר כולם ספציפיים לאלמוגים המארחים שלהם ולא נמצאו במים. "גילוי זה פותח בפנינו עולם שלם של אפשרויות חדשות", אומרת תורבר. "המולקולות הביואקטיביות שמייצרים חיידקים אלו יכולות לשמש לפיתוח תרופות, חומרי ניקוי מתקדמים, חומרי בנייה ירוקים ועוד".

פוטנציאל ביוסינתטי עצום: אלמוגים עולים על ספוגים במירוץ לתרופות חדשות

במחקר התגלו קבוצות חדשות של חיידקים ממשפחת Acidobacteriota, אשר ידועים ביכולתם המטבולית הגבוהה ובאנזימים חדשים שעשויים לסייע בהנדסת חלבונים. יתרה מכך, נמצא כי הפוטנציאל הביוסינתטי של מיקרוביomes של אלמוגי בנייה עולה על זה של ספוגים – מקור מוכר ומוביל עד כה ליצירת מולקולות ביואקטיביות. "ספוגים היוו עד כה את עיקר המחקר בתחום זה, אך האלמוגים עשויים להיות המקור החדש והמבטיח ביותר", מסכמת תורבר.

"החיידקים החדשים שהתגלו יכולים לשמש לפיתוח תרופות חדשניות, חומרים ביוטכנולוגיים וחומרים תעשייתיים בעלי השפעה סביבתית מופחתת. מדובר בהתקדמות משמעותית בתחום הביולוגיה הימית והרפואה".

עתיד הרפואה והביוטכנולוגיה: מה צופן לנו הגילוי?

החוקרים מעריכים כי המולקולות הביואקטיביות שהתגלו יכולות להוביל לפיתוח תרופות חדשות למחלות כרוניות, סרטן ועוד. בנוסף, הן עשויות לשמש ליצירת חומרים ביולוגיים מתכלים, חומרי ניקוי ידידותיים לסביבה וחומרי בנייה מתקדמים. "הפוטנציאל כאן עצום", אומרת תורבר. "אנו נמצאים רק בקצה המזלג של מה שאלמוגי העולם יכולים להציע לנו".

המחקר מצטרף לשורה של גילויים מדעיים מרחיקי לכת בתחום הביולוגיה הימית, המדגישים את החשיבות העצומה של שימור שוניות האלמוגים בעולם. "כל אובדן של שונית אלמוגים הוא אובדן של פוטנציאל רפואי עצום", היא מוסיפה. "עלינו לפעול להגנה על המערכות האקולוגיות הללו לפני שיהיה מאוחר מדי".