בעבר כבר התגלה כי מינים מסוימים של חיידקי מעיים מפרישים חומרים רעילים שגורמים נזק לחומר הגנטי (ה-DNA) של התאים בדפנות המעיים. שינויים כאלה שנגרמים ל-DNA נקראים מוטציות, וחלקם עלולים לעודד את התא הפגוע להתחלק באופן לא מבוקר – כלומר להפוך לתא סרטני. אך עד כה נמצאו רק דוגמאות ספורות של חיידקים כאלה, ולא תמיד היה ברור אם אכן יש קשר ישיר בין החומרים שהחיידקים הללו מפרישים לבין התפתחות הסרטן, ומהם המנגנונים האחראים לקשר הזה, במקרה שהוא קיים.
קבוצת המחקר של הביולוג נואה פאלם מאוניברסיטת ייל שבארצות הברית פיתחה שיטה חדשה על מנת לחקור בצורה שיטתית ונרחבת אם חיידקי מעיים עלולים לגרום נזק ל-DNA, איך נזק כזה יכול להתרחש ואילו חיידקים מעורבים בכך. השיטה ותוצאות המחקר פורסמו בכתב העת Science.
1 צפייה בגלריה
סרטן המעי הגס - השני בשכיחותו בישראל, אחרי סרטן השד
(איור: shutterstock)
אחרי סדרה נוספת של ניסויים זיהו החוקרים 18 זני חיידקים שהנזק שגרמו ל-DNA היה גדול במיוחד. כעת, במטרה לבדוק אם החיידקים הללו מפרישים חומרים רעילים למצע הגידול, אספו החוקרים את מצע הגידול אחרי שהניחו לחיידקים להתפתח עליו במשך יומיים, והוסיפו אותו לתרבית של תאי אדם. מצע הגידול של שבעה זני חיידקים לא גרם כל נזק לתאים, שני זני חיידקים אחרים הפרישו חומרים רעילים שהרגו את התאים, ואילו מצע הגידול של תשעה זנים גרם נזק ל-DNA של תאי האדם, אך לא קטל אותם.
מבין תשעת הזנים הללו, שניים היו שייכים למין מורגנלה מורגני (Morganella morganii). מכיוון שחיידקי מורגנלה נמצאו בשפע במעיהם של חולי קרוהן וסרטן המעי הגס, התמקדו החוקרים בחיידקים האלה ובחומרים שהם מפרישים. בחינה כימית מדוקדקת זיהתה בין החומרים שחיידקי המורגנלה הפרישו, משפחה של מולקולות בשם אינדולאימין (Indolimine), שגרמו נזק ישיר ל-DNA בתמיסה וגם ל-DNA שנמצא בתוך תאי אדם שגדלו בתרבית. מדובר בממצא חדשני, שכן עד כה לא תוארו חיידקים המפרישים את החומרים האלה.
התברר שהעכברים עם חיידקי המורגנלה המהונדסים פיתחו מחצית מכמות הגידולים הסרטניים של העכברים עם חיידקי המורגנלה הרגילים. כמו כן, הגידולים שלהם היו קטנים יותר ופחות אלימים
בהמשך זיהו החוקרים את החלבון המעורב ביצירת האינדולאימין אצל החיידקים ויצרו זן מהונדס של מורגנלה שאינו מסוגל לייצר אינדולאימין. הם שתלו במעיים של עכברי מעבדה את החיידקים המהונדסים ונתנו לעכברים חומר מסרטן. כביקורת, שתלו אצל קבוצה נוספת של עכברים את החיידקים הרגילים ונתנו להם את אותו חומר. כעבור חודשיים התברר שהעכברים עם חיידקי המורגנלה המהונדסים פיתחו מחצית מכמות הגידולים הסרטניים של העכברים עם חיידקי המורגנלה הרגילים. כמו כן, הגידולים שלהם היו קטנים יותר ופחות אלימים.
זה המחקר הראשון שחקר באופן שיטתי את יכולותיהם של יותר ממאה זני חיידקי מעיים לגרום נזק ישיר ל-DNA, שעלול להתפתח לסרטן. באופן מפתיע – ומדאיג – רוב החיידקים שנבדקו גרמו נזק מסוים ל-DNA שעימו באו במגע ישיר, אולם רק מיעוט מביניהם פגעו משמעותית בחומר הגנטי גם כשהוא היה בתוך תאי אדם חיים.
המחקר מצא סוג מולקולות חדש שחיידקים מפרישים, שגורמות נזק ישיר ל-DNA וכנראה מעודדות התפתחות גידולים סרטניים – אם כי עדיין יש לאשש את הממצאים הללו גם במחקרים על בני אדם. החוקרים אומנם התמקדו רק במין חיידקים אחד, אך ממצאיהם מחייבים להמשיך לחקור את מעורבותם האפשרית של מיני חיידקים נוספים בהתפתחות סרטן המעי הגס. בסופו של דבר, מחקרים כאלה עשויים לסייע לפיתוח תרופות או טיפולים חדשים נגד החיידקים המזיקים או תוצריהם, וכך אולי למנוע התפתחות סרטן.
