מחקרים

ממש עכשיו, כשאנחנו יושבים על המרפסת וסופרים ציפורים נודדות, חולפות מעל שמי ישראל מאות אלפי חסידות בדרכן מאירופה המתקררת לאפריקה החמה, כדי להעביר שם את ימי החורף. הן עוצרות פה להתרעננות, ממלאות את הבטן בצפרדעים ובמכרסמים וממשיכות הלאה, לאורך השבר הסורי אפריקני. אך מסתבר שלמרות המראה הפסטורלי, מצבן של החסידות, כמו חיות בר רבות אחרות, הורע מאוד בעקבות השפעת האדם על שטחי המחיה שלהן. התמעטות החסידות המקננות בגרמניה הייתה הרקע לפנייה של מכון מקס פלנק הגרמני לפרופ' יוסי לשם מבית הספר לזואולוגיה, שהרים את הכפפה והתחיל לחקור את נתיב הנדידה והעצירה של החסידות, במטרה לשפר את מצבן בטבע. המחקר הזה סלל את הדרך ללא פחות ממיזם חוצה גבולות בין בתי ספר בישראל, בירדן וברשות הפלסטינית, לפרויקט משותף מציל חיים עם חיל האוויר, לסיוע לחקלאים בהדברה ביולוגית וליצירת שיתופי פעולה בין מדינות לאורך מסלול נדידת החסידות. ותאמינו או לא, זו רק ההתחלה.

לחשב מסלול מחדש

הכול התחיל כשאובחנה ירידה משמעותית באוכלוסיית החסידות במערב גרמניה, כתוצאה מפגיעה בבתי הגידול הטבעיים שלהן ופיתוח החקלאות המודרנית. "עבור הגרמנים, החסידות הן מבשרות האביב", אומר פרופ' לשם. "הן נוהגות לקנן באירופה בחודשי האביב, לגדל שם את צאצאיהן, ובסתיו לצאת למסע בעקבות מקור חלופי למזון. מדי שנה הן שבות לאותם אתרי קינון, ונחשבות לאורחות כבוד בגרמניה, בהולנד ובמדינות אירופיות נוספות".

על מנת לבדוק את מידת הפגיעה של החקלאות המודרנית על נדידת החסידות, החליט פרופ' יוסי לשם להוביל פרויקט מחקרי מיוחד, המשותף למכון מקס פלנק בגרמניה, לאוניברסיטת תל אביב ולחברה להגנת הטבע. "הרעיון היה ללמוד את נתיב הנדידה של החסידות וללמוד את נקודות העצירה שלהן, כדי לנסות להגן עליהן ועל השטחים הטבעיים", הוא מסביר. "הצמדנו משדרי לווין ל-120 חסידות בגרמניה ובעמק בית שאן והתחלנו לעקוב אחריהן. זו היתה הפעם הראשונה שניסו לעקוב אחרי ציפור נודדת באופן אישי. לכל ציפור הותקן משדר בעל תדר אישי, וכך בעזרת הלוויין הצרפתי Argos שמקיף את כדור הארץ כל 90 דקות, הצלחנו לקבל מיקום מדוייק ביותר על הציפור עד לטווח של עשרה מטרים".

כנף אל כנף. הדאון הממונע בטיסת מחקר עם יוסי לשם (צילום: אייל ברטוב, באדיבות החלה"ט)

חסידה ושמה פטימה

המחקר הפך ללהיט בישראל, וזכה לשם 'הציפורים הנודדות אינן יודעות גבולות'. בשיתוף עם מי שהיה שר החינוך, הפרופ' אמנון רובינשטיין, הקים פרופ' לשם פרויקט שבמסגרתו תלמידי בית ספר יעקבו אחר נדידת הציפורים. "היה לי חשוב לקרב את הדור הצעיר לקסם הזה. כך הקמנו אתר אינטרנט, שבו יכלו התלמידים לעקוב אונליין אחר הציפורים הממושדרות. האתר הזה פעיל עד היום, וצפרים מכל העולם מתעדכנים בו בחדשות צפרות ומזינים בעצמם תצפיות של ציפורים, שהפכו למאגר דאטה חשוב לאין ערוך". תוך שנה, 200 בתי ספר התחברו לפרויקט, וכמעט כל ילד בישראל ידע לספר על מסלול הנדידה ונקודות העצירה של החסידות. המיזם פרש כנפיים, ובמימון ועידוד אמריקני של USAID לרשות המחקר, הפך פרופ' לשם את הפרויקט למקרב לבבות מזרח תיכוני: "ילדים מבתי ספר ירדנים ופלסטינים הצטרפו לפרויקט והחלו גם לעקוב אחר החסידות", הוא מספר בעיניים נוצצות. "הייתה תקופה שבה ילדים ונוער מירדן ומהרשות הפלסטינית היו מגיעים לעמק בית שאן כדי לצפות מקרוב בחסידות שאחריהן עקבו לאורך השנה, ואנחנו היינו נוסעים לבקר אצלם, כשהדבר עוד היה אפשרי".

כדי להפוך את המחקר למשהו אישי שידבר ללב הילדים, הוענקו לחסידות שמות במקום מספרים סידוריים. "קראנו להן בשמות נוצריים, מוסלמים ויהודים. הרבה יותר נחמד לעקוב אחר פרינססה, פטימה או נורית", אומר פרופ' לשם.

קפיצת מדרגה בהבנת הנדידה

בזכות מחקר החסידות נולדו מחקרים חשובים נוספים. בגרמניה, מספר פרופ' לשם, ישנן כבר אלפי חסידות ממשודרות. "במשך השנים הצלחנו לקבל את הטיימינג המדויק מתי החסידות באות ומתי הן נעלמות מהאזור שלנו. אפשר לחזות את זה ממש ברמה של ימים. בנוסף, למדנו בדיוק באיזה גובה הן טסות, וזה נתן לנו כמה רעיונות". אחד הרעיונות האלו הוליד פרויקט משותף ומציל חיים עם חיל האוויר - 'לעוף בשלום עם הציפורים', שבזכותו מספר התאונות האוויריות הנגרמות מהיתקלות עם ציפורים ירד בצורה דרסטית ב-76%, חסך 1.5 מיליארד דולר לתקציב הביטחון, וכמובן הכי חשוב - הציל חיי הטייסים (וציפורים).

פרויקט אחר תרם רבות לחקלאים בישראל ומחוצה לה. "מכיוון שיש לנו היום מידע כל כך מדויק, החקלאים יודעים להציף את שדותיהם לפני שהחסידות מגיעות, ואז הנברנים, שעושים להם נזקים לגידולים, יוצאים מהחורים שלהם. אם באמת עושים את זה בזמן הנכון החסידות יכולות לחסל שדות שלמים בקלות, וזה מה שנקרא WIN WIN לכל הצדדים".

להקה של כ-3000 חסידות בחניית אכילה במטמנת תרצה בבקעת הירדן (צילום: אורן רוזנפלד)

האפשרות להפיץ את חשיבות שמירת הטבע לאורך מסלול הנדידה של הציפורים הפכה אף היא למחקר בפני עצמו. "למדנו על נקודות העצירה הקבועות שלהן, כדי לדעת איפה לשמור עליהן יותר ומתי, והבנו שאנחנו יכולים לתת את נקודות ה'חנייה' של הציפורים גם למדינות אחרות. כך פיתחנו קשרים עם המדינות לאורך השבר הסורי אפריקאי: קניה, אתיופיה, טנזניה, שהן על הנתיב של החסידות, כדי שגם שם יוכלו לשמור עליהן". בנוסף, פרופ' לשם נמצא בקשר עם גורמים רלוונטיים באותן מדינות ומלמד אותם את הפעילות החינוכית, שאותה הוא רואה כחשיבות עליונה.

"פעם היינו צריכים ללמוד על מזג האוויר כדי לראות מתי מגיעות החסידות. היום, בזכות החסידות אנחנו יכולים לתת מידע לחזאים", אומר פרופ' לשם בסיפוק. "בזמנו, כשהתחלנו את המחקר, טכנולוגיית המישדור הייתה מהפכנית. הלווין אליו שודרו האותות מהחסידות היה מקיף את כדור הארץ מדי 90 דקות, ובכל פעם שהיה עובר מעל החסידה - היה נותן איכון שלה. היום מקבלים בכל דקה נתונה את המידע שכולל נ.צ, גובה ומהירות התעופה של הציפור, ואפשר ללמוד מזה הרבה על תרמיקות (זרמי אוויר חמים)".

"אני חושב שהמסר הכי חשוב הוא שבעזרת החסידות, וגם ציפורים אחרות כמובן, אפשר לחבר בין עמים, וזה סיפור לא פחות חשוב. הצלחנו לחבר פה בין המדע לאזרחים, הגענו לתלמידים, שלא היו לומדים על הנדידה לולא הפרויקט הזה, ועל הדרך גם קידמנו את השלום במזרח התיכון", מסכם פרופ' לשם. הקשר עם הפלסטינים והירדנים בתחום המחקר והחינוך התהדק, ופרופ' לשם חולם על היום שבו יוכלו שוב להגיע תלמידים אל עמק בית שאן.

עושה יח"צ לחסידות. פרופ' לשם מתראיין לטלוויזיה הגרמנית, לרשת הגדולה Deutsche Welle  (צילום: אורן רוזנפלד)

"נכון להיום, רוב הטיפולים האונקולוגיים הם למעשה קוקטיילים של מספר תרופות. תרופות אלה ניתנות לחולה בו-זמנית, אך למרות זאת אינן מגיעות לגידול יחד – שכן הן נבדלות זו מזו בזמן החיים שלהן בזרם הדם ובזמן שלוקח להן להגיע לגידול. לכן, ברוב המקרים התרופות אינן פועלות באופן סימולטני המאפשר סינרגיה משמעותית." מסבירה פרופ' רונית סצ'י-פאינרו מהמחלקה לפיזיולוגיה ולפרמקולוגיה בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר.

כדי לתת מענה לבעיה הנפוצה הזו הקשורה לקוקטיילים, פיתחו החוקרים מערכת הובלת תרופות חדשנית, מתכלה ויעילה. הם בחרו בשתי תרופות ביולוגיות מוכרות לסרטן העור מלנומה, דברפניב וסלומטיניב (המעכבות שני מרכיבים שונים - BRAF ו-MEK בהתאמה - במסלול הביולוגי שנפגם ועובד ביתר בתאי מלנומה), וביקשו לשגר אותן יחדיו אל הגידול באמצעות נשא ננומטרי.

נשא התרופות שנבחר למשימה הוא הפולימר PGA, פולימר של חומצה גלוטמית, מחומצות האמינו הנפוצות ביותר בטבע. הנשא פותח במעבדתה של פרופ' סצ'י-פאינרו, ונוסה בעבר בהצלחה במודלים בחיות במגוון טיפולים לסרטן הלבלב, השד והשחלות.  במחקר השתתפו הדוקטורנטים יבגני פיסרבסקי, ד"ר רחל בלאו ויאנה אפשטיין ממעבדת המחקר של פרופ' סצ'י-פאינרו, והוא פורסם בכתבת שער בכתב העת היוקרתי Advanced Therapeutics.

חיפוש אחר הסינרגיה המירבית

בשלב הראשון בחנו החוקרים מהו היחס המיטבי בין שתי התרופות למלנומה, שיאפשר להן לפעול יחד בסינרגיה מירבית, וזאת על פי מספר קריטריונים: רמת רעילות, סוג רעילות ומנגנון העמידות שמפתחים תאי הגידול כלפי כל אחת מהתרופות. כך נקבע יחס אופטימלי, שיבטיח יעילות מירבית ורעילות מינימלית. יתרון משמעותי נוסף של שילוב התרופות על גבי הנשא הוא מינון מוקטן, נמוך בהרבה מהמינון של כל אחת מהתרופות כשהיא ניתנת בפני עצמה.

בשלב הבא התאימו החוקרים בין הפולימר הנשא לבין התרופות הנבחרות באמצעות מודיפיקציות כימיות, כדי לאפשר את החיבור ביניהם. מערכת משולבת זו עוברת בגוף באופן בטוח לחלוטין ואינה פוגעת ברקמות הבריאות. בהגיעה אל תאי הסרטן, היא פוגשת חלבון ממשפחת האנזימים קטפסינים, המאפיינת גידולים סרטניים. החלבון מפרק את הפולימר ומשחרר את התרופות - שהופכות לפעילות ותוקפות את הגידול בכוחות משותפים. פרופ' סצ'י-פאינרו: "זה כמו להושיב כמה נוסעים בתוך מונית אחת, ולהוריד אותם באותה הכתובת. כולם מגיעים לאותו היעד, בדיוק באותו הזמן".

תוצאות מבטיחות בניסוי

כעת בחנו החוקרים את הטיפול החדשני על עכברים במודל למלנומה, והעלו תוצאות מבטיחות: הפולימר הננומטרי הביא את שתי התרופות אל גידול המלנומה ושחרר אותן שם – בכמות גדולה כפי 20 מזו המגיעה אל הגידול כשהתרופות מוזרקות כתרופות חופשיות במינון דומה.

בנוסף, האפקט הטיפולי של התרופות שהגיעו באמצעות הנשא היה ממושך הרבה יותר - פי 2.5-2 לעומת קבוצות הביקורת והקבוצה שטופלה בתרופות חופשיות, שהוזרקו בשיטה המקובלת. לדברי החוקרים, המשמעות היא שהפלטפורמה החדשה מאפשרת טיפול במינון נמוך בהרבה - כשליש מהמינון הנדרש כשהתרופות ניתנות בקוקטיילים רגילים, והטיפול כולו בטוח ויעיל יותר. כמו כן, באמצעות הגישה החדשנית ניתן לתת את התרופות בכמות גבוהה בהרבה מהמינון המקסימלי בשיטה הקיימת, ובכך להגביר עוד יותר את יעילות הטיפול.

 "במחקר שלנו יצרנו מערכת חדשנית להובלת תרופות לטיפול במלנומה, שמובילה שתי תרופות יעילות ומשחררת אותן בו-זמנית באתר הגידול. הטיפול הוכח כיעיל ובטוח יותר משימוש בשתי התרופות כשהן חופשיות וניתנות כקוקטייל. הפלטפורמה שפיתחנו היא מודולרית במהותה, והיא יכולה להתאים למגוון רחב של תרופות. אנו מאמינים שיש לה פוטנציאל אדיר, ויישומיה האפשריים, לטיפול במגוון עצום של מחלות, הם כמעט אינסופיים," מסכמת פרופ' סצ'י-פאינרו.

המחקר מומן ע"י הקרן לחקר הסרטן בישראל (ICRF), ה-(ERC)  European Research Council, משרד הבריאות תחת תוכנית EuroNanoMed-II, ה-Melanoma Research Alliance, קרן קאהן והקרן הלאומית למדע  (Israel Science Foundation).

מדליית זהב לעטלפה מסוג לפטוניקטריס: חוקרים מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, שערכו מחקר שדה שגרתי בגבול מקסיקו-ארצות הברית, היו עדים לשבירת שיא עולם מרגש. עטלפה במשקל 30 גרם עפה ברציפות וללא מנוחה מרחק של יותר מ-200 ק"מ במשך כשבע שעות ובמהירות ממוצעת של 30 קמ"ש, כדי להביא מזון לצאצא שלה.

פרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה, ממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט ומבית ספר סגול למדעי המוח, שהוביל את המחקר, מסביר כי בספרות המקצועית ידוע עד כה על עטלפים שעפים ברציפות כ-100 עד 150 ק"מ, ואילו השיאנית החדשה כמעט והכפילה את המרחק. במחקר השתתפו גם הדוקטורנטית איה גולדשטיין, פרופ' רודריגו מדיין מאוניברסיטת UNAM במקסיקו ופרופ' עמוס קורמן ממכוןCNRS  בצרפת. המחקר התפרסם בכתב העת Current Biology.

כשהעטלפה מקבלת החלטה

במסגרת המחקר עקבו החוקרים אחר עטלפות-אימהות מניקות בצפון מדבר סונורה, הממוקם בגבול מקסיקו-ארצות הברית. האזור נחשב לאטרקטיבי במיוחד עבור העטלפות בשל פריחת הקקטוסים מזן הסגווארו, העשיר בצוף ובסוכר, שהוא המזון המועדף על העטלפים. במשך היום העטלפות שומרות על גוריהן במערה הממוקמת בצפון מדבר סונורה, ובלילה הן עפות לשדות הקקטוסים הממוקמים במרחק של עשרות ק"מ מהמערה. החוקרים הצמידו לעטלפות מכשיר  GPSזעיר שפותח באוניברסיטת תל אביב, ועקבו אחר פעילותן הלילית. הם גילו כי הסיבולת הנדירה של העטלפה אפשרה לה לעוף את המרחק העצום ללא מנוחה, והכל כדי למצוא מזון לגור שלה.

"עטלפים ידועים ביכולת הניווט המופלאה שלהם וביכולתם לעוף מרחקים ארוכים, אך נראה שמדובר בשיאנית עולם גאה. מדהים כמה מוכנה עטלפה קטנה להשקיע כדי להניק את הגור שלה", אומר פרופ' יובל.  

^{היה שווה כל לגימה. עטלפה נהנית מצוף מתוק בצפון מדבר סונורה. צילום: Jens Rydell}

במהלך המחקר, בדקו החוקרים גם את תהליך קבלת ההחלטות של העטלפות בזמן שהן סועדות את ליבן בשדות הקקטוסים, ובמסגרת שיתוף פעולה עם המתמטיקאי עמוס קורמן ממכון CNRS שבצרפת, פיתחו מודל שמתאר את דרך קבלת ההחלטות של היונקות המעופפות. הם הבחינו שהעטלפות מחלקות את השדות לחלקות קטנות, פעולה שמאפשרת להן ליהנות בצורה שוויונית מהקקטוסים הטובים במינימום מאבקים והתנגשויות.

"לעטלפות יש אתגר לא פשוט", מסבירה איה גולדשטיין. "הן מגיעות לשדות שבהם אלפי קקטוסים, וצריכות להחליט כיצד לצרוך את הצוף שמופרש לאט לאט לאורך הלילה, תוך כדי התחרות בעטלפות אחרות בזמן הקצר שעומד לרשותן, כדי שלא לסכן את הגורים שנותרו לבדם במערה. גילינו שהן מבצעות תהליך חיפוש ולמידה בכדי לזהות סדרה של קקטוסים מוצלחים, שממנה הן ניזונות במהלך הלילה. כחלק מהתהליך הן נמנעות מקקטוסים פחות מוצלחים מבחינתן, כדוגמת קקטוסים שאין להן הרבה פרחים או קקטוסים שכבר מנוצלים על ידי עטלפות אחרות. כך למעשה הן יוצרות לעצמן טריטוריות, וצורכות את כמות הצוף המקסימלית עם מעט מאוד אינטראקציות שליליות וללא תקשורת ישירה ביניהן".

^{אחכה לך בשדות. הסטודנטית מיכל הנדל בשדה קקטוסים לצד מתקן צילום. על הקקטוס: מכשיר להקלטת האקולוקציה של העטלפות. צילום: איה גולדשטיין}

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב בחנו האם פעילות ספורטיבית קבוצתית בזמן השהות בסגר מסייעת להגברת החוסן הנפשי בקרב בני הנוער. הממצאים החד משמעתיים מצביעים על כך שבני נוער שהתמידו לאורך משבר הקורונה לקיים פעילות ספורטיבית מקוונת ביחד עם חבריהם לקבוצה הפגינו חוסן גבוה, וסף החשש שלהם מהמגפה היה נמוך משמעותית מאשר בני הנוער שהמשיכו להתאמן לבד. מדובר במחקר ראשון מסוגו בעולם, שבחן את החוסן הנפשי של בני נוער בעת ששהו בסגר מלא. את המחקר ערכו ד"ר קרן קונסטנטיני, עירית מרקוס, ד"ר נעמי אפל, ד"ר רונית יעקובוביץ', ד"ר יפתח גפנר וד"ר שחר לב ארי מבית הספר לבריאות הציבור בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. תוצאות המחקר הוצגו בכנס ארגון בתי הספר לבריאות הציבור, יחד עם ארגון רופאי בריאות הציבור בישראל ואיגוד רופאי הספורט.

"את המחקר ערכנו בזמן הסגר הכללי", מספר ד"ר לב ארי, ראש החוג לקידום בריאות באוניברסיטת תל אביב. "חלק מהארגונים ומחדרי הכושר השעו את תוכניות הספורט שלהם וחלק עברו למתכונת מקוונת, בעיקר לזום. עניין אותנו לבדוק האם פעילות קבוצתית מקוונת עוזרת לבנות את החוסן הפיזי והפסיכולוגי של בני הנוער, לכן השווינו בין שתי הקבוצות: בני הנוער שהמשיכו להתאמן במסגרת קבוצתית מקוונת ובני הנוער שהתאמנו לבד בזמן הסגר".

הרבה יותר מרק ספורט

לשם כך, ד"ר לב ארי וצוותו ערכו סקר מקוון שנועד לבחון את רמות החוסן, את ההתנהגויות הבריאותיות ואת תפיסות הסיכון של 473 מתבגרים, שנרשמו לתוכניות ספורט מאורגנות לפני התפרצות הקורונה. ממצאי הסקר היו מובהקים מבחינה סטטיסטית: בני הנוער שבמהלך הסגר המשיכו להשתתף בתכוניות הספורט בצורה מקוונת באמת עשו יותר ספורט, ובהתאמה לכך גם הפגינו רמות חוסן גבוהות יותר, היו בעלי הערכה עצמית טובה יותר, המורל שלהם היה גבוה יותר והם הביעו פחות חששות מהמגפה.

"מצאנו כי מתבגרים שהמשיכו את תוכניות הספורט בצורה קבוצתית מקוונת התאמנו יותר – 242 דקות אימון בשבוע לעומת 191 דקות בלבד לאותם בני נוער שהתאמנו לבד", מסביר ד"ר לב ארי. "אבל זה רק החוסן הפיזי. לצידו יש את החוסן המנטלי: היכולת של אדם להתמודד עם קשיים, עם עומס, עם דחק. כאן יש מרכיב של עמידות, שהוא יותר אישי ואישיותי, ויש גם מרכיבים נרכשים – כמה 'סוללה' יש לי לעמוד מול לחצים, והאם אני יכול לטעון אותה מהר מחדש".

שמירה על המורל

כדי לבדוק את החוסן המנטלי של המתבגרים, החוקרים חילקו שאלונים לבני הנוער והשוו את תוצאות המתאמנים בצורה מקוונת לעומת אלו שהמשיכו להתאמן בגפם. "גם בבדיקה זו, התוצאות היו חד משמעיות, בכל המדדים", אומר ד"ר לב ארי. "בני הנוער שהמשיכו את תוכנית האימונים הקבוצתית שלהם הצהירו על מורל גבוה יותר, על פחות דאגות לעצמם ולבני משפחתם ועל רמות סטרס נמוכות יותר – למרות שהאימונים המשיכו בזום. 84% מבני הנוער שהתאמנו אמרו שהמשך האימונים והמפגש התדיר עם חבריהם לקבוצה בזום, עזר להם להתמודד עם תחושות שליליות ועם מצב הרוח הירוד במהלך הסגר. 55% מהנשאלים ציינו כגורם תמיכה משמעותי את הקשר עם המאמן שעודד אותם וחיזק אותם מאוד גם ברמה המנטלית.

ד"ר לב-ארי מסכם: "המחקר שלנו מלמד על החשיבות של שמירה על המסגרת הקבוצתית גם בימים של סגר וריחוק חברתי. אנחנו אומנם התמקדנו בפעילות ספורטיבית קבוצתית, אך תוצאות המחקר בהחלט מלמדות על החשיבות של שמירה על השגרה הקבוצתית גם בצורה מקוונת בכיתות הלימוד, החשיבות הרבה שיש לתמיכה של המורים וכן בארגונים חברתיים אחרים, כמו תנועות הנוער או חוגים מגוונים".