עמידות לאנטיביוטיקה היא בעיה כלל עולמית עד כדי כך שיש סיכון חמור שזיהומים נפוצים יהפכו בקרוב בלתי ניתן לטיפול. בינתיים התפתחו חיסונים לפני כמעט מאה שנה עדיין להגן עלינו מפני מחלות קטלניות. מה עשוי להסביר את ההבדל הזה?

חיידקים פיתחו עמידות ל כל אנטיביוטיקה שפותחה אי פעם. לפעמים זה קרה זמן קצר מאוד לאחר השימוש הראשון באנטיביוטיקה. זה לקח רק שש שנים לעמידות בפניצילין, האנטיביוטיקה הראשונה, שתהיה נפוצה בבתי חולים בריטיים.

אבל עמידות נגד חיסונים יש רק קרה לעתים רחוקות. וחיסונים עזרו לנו למגר את האבעבועות השחורות ובקרוב גם לפוליו. מחקר קודם הציע שני טיעונים משכנעים להסביר תופעה זו, על ידי הדגשת הבדלים מכריעים בין מנגנוני התרופות והחיסונים.

אבל ראשית, בואו נסביר למה אנחנו מתכוונים בהתנגדות וכיצד היא נובעת. במהלך זיהום, וירוסים וחיידקים מתרבים במהירות. תוך כדי כך הם מעתיקים את החומר הגנטי שלהם מיליוני פעמים. תוך כדי כך, טעויות קורות לעתים קרובות, כאשר כל טעות משנה מעט את הגנום שלהם. שגיאות אלו נקראות מוטציות.

לא פעם, למוטציות יש השפעה מועטה עד לא או שהיא פוגעת מאוד ביעילות הנגיף. אבל לפעמים - לעתים רחוקות מאוד - פתוגנים יכולים להתמזל מזלם ומוטציה יכולה למנוע מאנטיביוטיקה להיכנס לתא או לשנות את האתר שבו תרופה או נוגדן נקשרים, ולעצור אותם מלפעול. אנו קוראים לאלו מוטציות "התנגדות" או "בריחה".

הבדל ראשון: מספר מטרות

החיסונים עובדים על ידי החדרת חלק בלתי מזיק של פתוגן, הנקרא אנטיגן, לגוף. הם מאמנים את מערכת החיסון שלנו לייצר חלבונים בצורת Y, או נוגדנים, הנקשרים אליהם באופן ספציפי. הם גם ממריצים את הייצור של תאי דם לבנים ספציפיים הנקראים תאי T, שיכולים להרוס תאים נגועים ולסייע בייצור נוגדנים.

על ידי קשירה לאנטיגנים, נוגדנים יכולים לעזור להרוס פתוגנים או למנוע מהם לחדור לתאים. כמו כן, מערכת החיסון שלנו יוצרת לא רק נוגדן בודד, אלא עד מאות נוגדנים שונים - או אפיטופים - כל אחד מכוון לחלקים שונים של האנטיגן.

לשם השוואה, תרופות, כמו אנטיביוטיקה או אנטי-ויראליות, הן בדרך כלל מולקולות קטנות המעכבות אנזים או חלבון ספציפיים, שבלעדיהם פתוגן אינו יכול לשרוד או להשתכפל. כתוצאה מכך, עמידות לתרופות מצריכה בדרך כלל רק מוטציה של אתר בודד. מצד שני, למרות שזה לא בלתי אפשרי, ההסתברות למוטציות בריחה שיתפתחו עבור כל, או אפילו רוב, האפיטופים הממוקדים על ידי נוגדנים היא קטנה ונעלמת עבור רוב החיסונים.

 בעוד לאנטיביוטיקה יש בדרך כלל מטרה אחת בלבד, חיסונים יוצרים נוגדנים מרובים הנקשרים לחלק אחר של אנטיגן, מה שמקשה על התפתחות העמידות. סיליה סוקה

עם תרופות, הפחתת ההסתברות לעמידות יכולה להיות מושגת באופן דומה על ידי שימוש בכמה בו זמנית - אסטרטגיה הנקראת טיפול משולב - המשמשת לטיפול ב-HIV ושחפת. אתה יכול לחשוב על הנוגדנים בגוף שלך שפועלים כמו טיפול משולב מורכב ביותר, עם מאות תרופות שונות במקצת, ובכך להפחית את הסיכוי להתפתח עמידות.

הבדל שני: מספר פתוגנים

הבדל מרכזי נוסף בין אנטיביוטיקה לחיסונים הוא מתי משתמשים בהם וכמה פתוגנים יש בסביבה. אנטיביוטיקה משמשת לטיפול בזיהום שכבר הוקם כאשר מיליוני פתוגנים כבר נמצאים בגוף. אבל חיסונים משמשים כמניעה. הנוגדנים שהם יוצרים יכולים לפעול ממש בתחילת זיהום כאשר מספר הפתוגנים נמוך. יש לכך השלכות חשובות, שכן התנגדות היא משחק מספרים. מוטציית עמידות לא צפויה להתרחש במהלך שכפול של מספר פתוגנים, אך הסיכויים גדלים ככל שקיימים יותר פתוגנים.

 ככל שקיימים יותר פתוגנים במהלך זיהום, כך גדל הסיכוי שתיווצר מוטציית עמידות. סיליה סוקה

זה לא אומר שעמידות לחיסונים לעולם לא מתפתחת: דוגמה טובה היא שפעת. הודות לשיעור המוטציות הגבוה שלו, נגיף השפעת יכול לצבור במהירות מספיק מוטציות שנוגדנים עלולים לא לזהות אותו יותר - תהליך הנקרא "סחף אנטיגני". זה מסביר בחלקו מדוע יש לשנות את החיסון לשפעת בכל שנה.

מה זה אומר לנו על חיסונים נגד SARS-CoV-2? האם עלינו לדאוג שהחיסונים החדשים יאבדו מיעילותם? למרבה המזל, נגיף הקורונה החדש בעל מנגנון הגהה שמפחית את השגיאות שהוא עושה בעת שכפול הגנום שלו, ומשמעות הדבר היא שמתרחשות מוטציות בתדירות נמוכה בהרבה מאשר בנגיפים של שפעת.

כמו כן, אושר כי הן אוקספורד / אסטראזנקה ו פייזר / BioNTech חיסונים יכולים לעורר ביעילות נוגדנים הנקשרים לאפיטופים מרובים, מה שאמור להאט את התפתחות ההתנגדות.

אבל אנחנו עדיין צריכים להיות זהירים. כפי שצוין קודם לכן, המספרים חשובים כשמדובר בהתנגדות. ככל שיהיו יותר וירוסים בסביבה - כמו במגיפה שצומחת במהירות - כך גדל הסיכוי שהוא עלול להגיע לקופה ולפתח מוטציות שיביאו להשפעה משמעותית על יעילות החיסון. אם זה המקרה, ייתכן שיהיה צורך בגרסה חדשה של החיסון כדי ליצור נוגדנים נגד הנגיפים שעברו מוטציה אלו. זו גם הסיבה שהניסיון לשמור על מספרי זיהומים נמוכים באמצעות מניעה ומעקב אחר מגע הוא חיוני כדי לשמור על חיסונים לעבוד זמן רב ככל האפשר.

על המחבר

סיליה סוקה, חוקר פוסט-דוקטורט, מיקרוביולוגיה, אוניברסיטת אוקספורד ו לואי דו פלסיס, עמית למחקר פוסט-דוקטורט, אוניברסיטת אוקספורד

ספרים_בריאות

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.