מחזור החיים המורכב של הטפיל ויכולתו לתעתע במערכת החיסון שלנו מציבים אתגר של ממש בפני חוקרים שמנסים לפתח חיסון למחלה הקטלנית

בכל שנה נדבקים במלריה יותר ממאתיים מיליון בני אדם וכחצי מיליון מהם מתים, רובם ילדים צעירים ונשים הרות. ארגון הבריאות העולמי הציב יעד להכחיד את המחלה מהעולם עד שנת 2040, אך לשם כך חייבים לפתח חיסון יעיל נגדה.

בעשרות השנים האחרונות פותחו למעלה ממאה תרכיבי חיסון שונים נגד מלריה, אך רק אחד מהם אושר לשימוש: חיסון RTS,S, משנת 2015, שהיה גם החיסון הראשון נגד מחלה טפילית. למרות יעילותו הנמוכה, כ-40 אחוז בלבד, די בכך כדי להציל אנשים רבים.

מה כל כך מסובך בפיתוח חיסון למלריה? הרי קיימים חיסונים יעילים ובטוחים רבים נגד נגיפים וחיידקים מחוללי מחלות. אבל הגורם למלריה אינו חיידק וגם לא נגיף, אלא טפיל חד תאי בשם  פלסמודיום. טפילים כאלה הם יצורים הרבה יותר מפותחים ומורכבים ולכן קשה יותר להתמודד איתם.

מיתושות לאדם וחזרה

מחזור החיים של הפלסמודיום מורכב מאוד וכולל שני פונדקאים שונים – יתושי אנופלס ובני אדם. יתושה שנושאת את הטפיל מעבירה אותו למחזור הדם של האדם בזמן מציצת הדם, ומשם הוא מגיע לכבד ומתרבה. בהמשך הטפילים משתחררים לזרם הדם, חודרים לתאי דם אדומים ומתרבים גם בהם. בתוך יומיים תאי הדם המודבקים מתפוצצים ומשחררים לזרם הדם טפילים חדשים, שמדביקים תאים נוספים וחוזר חלילה.

חלק מהטפילים יתפתחו לתאי מין (גמטות) של הטפיל שעלולות לעבור ליתושה שתעקוץ את האדם הנגוע. תאי המין הללו מתרבים במעי היתושה ומגיעים משם לבלוטות הרוק שלה ולדם של האדם הבא שתעקוץ. טפילי המלריה פוגעים בעיקר בתאי הדם האדומים וגורמים להם להיצמד לדפנות כלי הדם, וכך גורמים לחסימת כלי דם קטנים. כשזה קורה באיברים חיוניים כמו המוח, הכליות והריאות, נוצרת מחלה קשה וקטלנית.

מחזור החיים המורכב הזה מציב אתגר בפני חוקרים שמנסים לפתח חיסון נגד המחלה. נגד איזה שלב במחזור החיים הזה כדאי לפתח חיסון? האם כדאי לפתח חיסון שיפעל בכבד? בדם? ואולי דווקא מוטב לכוון אותו לשלב המיני ולעצור את העברת הטפילים מאדם לאדם דרך היתושה? כל אחת מהגישות הללו מתאימה לפיתוח חיסון ונחקרת. ריבוי הגישות מאט משמעותית את ההתקדמות אך בסופו של דבר אפשר לקוות שיוביל למציאת פתרון יעיל.

עד שיימצא חיסון, כילות מספקות את ההגנה היעילה ביותר מפני היתושים והמלריה | צילום: Science Photo Library
עד שיימצא חיסון, כילות מספקות את ההגנה היעילה ביותר מפני היתושים והמלריה | צילום: Science Photo Library

נשף מסכות

חיסונים מתבססים על היכולת הטבעית של מערכת החיסון שלנו להגיב לפולשים. החיסון מכיל לרוב גירסה מומתת או מוחלשת של גורם המחלה, או מרכיב כלשהו שלו שמערכת החיסון יכולה ללמוד לזהות. בשל כך החיסון אינו יכול לגרום למחלה, אבל מאפשר למערכת החיסון להכיר את הפולש, להגיב אליו ולייצר נוגדנים שיקלו על הגוף להתגונן אם ייחשף לגורם המחלה האמיתי.

הצרה היא שטפילי המלריה מומחים בהטעיית מערכת החיסון. בניגוד לרוב הנגיפים והחיידקים, מערכת החיסון שלנו לא מפתחת עמידות נגד מלריה אחרי שחלינו בה, כך שאדם שחלה בעבר יכול להידבק ולחלות שוב ושוב. הסיבה לכך היא המגוון הגנטי העצום של הטפיל. בכל שלב של המחלה הפלסמודיום מציג למערכת החיסון חלבונים שונים לגמרי, כך שיש לו שלל "מסכות" שמסתירות אותו ממערכת החיסון. ברגע שנוצרת תגובה חיסונית נגד חלבון מסוים, הטפיל "מחליף מסכה" ומבטא חלבון אחר.

כדי לפתח חיסון יעיל למלריה עלינו להבין באילו חלבונים הטפיל משתמש בכל שלב במחזור החיים שלו ולמצוא דרך להעתיק אותם. בנוסף צריך לפענח מדוע לא קיימת תגובה חיסונית נגד הטפיל ואיך אפשר להפעיל תגובה כזאת בכל זאת.

החיסון הקיים, RTS,S, מבוסס על אחד מהחלבונים של הטפיל שמאפשר לו לחדור לתאי הכבד, בשילוב עם חלבון של נגיף צהבת שמעודד את התגובה החיסונית. החיסון מעורר את הגוף ליצור נוגדנים נגד הטפיל ולתקוף אותו לפני שיחדור לתאי הכבד. כאמור, יעילותו של החיסון נמוכה למדי – כ-40 אחוז בלבד, משום שדי בטפילים בודדים שיצליחו לחמוק מהתגובה החיסונית כדי שיתיישבו בכבד, יתפתחו שם וימשיכו אל הדם כדי לחולל את המחלה הקטלנית.

בנוסף, קיימים חמישה מינים שונים של פלסמודיום שגורמים למחלת המלריה אצל בני אדם. מביניהם אנו יודעים לגדל במעבדה רק מין אחד. כלומר ייתכן שחיסון שנייצר נגד המין הזה לא יגן מפני המינים האחרים של הטפיל.

בשנים האחרונות הייתה התקדמות נאה בניסיונות לגדל מיני פלסמודיום נוספים במעבדה, בהבנת מנגנוני התחמקות ממערכת החיסון ובזיהוי חלבונים חיוניים של הטפיל. אפשר לקוות ששילוב של כמה גישות, שילווה במחקר בסיסי נוסף, יאפשרו למצוא גישות חדשניות ומתוחכמות ליצירת חיסון יעיל למחלה.