חזית המדע | ניתוח

אריות, נבלות והמחלה הבאה: כך נולדות מגפות

מה גורם לבעלי חיים להימשך לאדמה רוויית אנתרקס • מדוע עטלפים וחיות טרף הם מחסן של וירוסים וחיידקים שרק מחכים לעבור הלאה • והאם צמחונות תושיע אותנו ממגפות • פרופ' ויין גץ מאוניברסיטת ברקלי חוקר את המסלול שעושות מחלות מחיות הבר לבני אדם

לביאה צדה אחר הארוחה הבאה שלה / צילום: shutterstock, שאטרסטוק
לביאה צדה אחר הארוחה הבאה שלה / צילום: shutterstock, שאטרסטוק

מאז שנות ה-40 של המאה ה-20, זוהו בבני אדם 300 מחלות שהמקור שלהן הוא בבעלי חיים. לרוב אלה לא וירוסים דווקא, כמו הקורונה, אלא חיידקים, אבל זה מרגיע אולי רק עד שנזכרים שהחיידקים האלה הופכים בהדרגה עמידים בפני אנטיביוטיקה.

"יש בחולדות ובעטלפים מחלות אנדמיות, כלומר, מחלות המוגבלות לאזורים מסוימים, שרק מחכות לעבור לבני אדם", אומר פרופ' ויין גץ, חוקר מחלות זואונוטיות מאוניברסיטת ברקלי, שכנראה לא היה נבחר לתפקיד המרגיע הלאומי. "יכול להיות שמחלה כזאת תדביק אדם אחד בלבד, יכול להיות שהיא תדביק קבוצה קטנה של אנשים ותדעך, כי הם ירגישו חולים מאוד במהירות ויהיה ברור מיד שצריך להתרחק מהם. אבל אם הפתוגן מתפתח כך שהוא מתאים להעברה בין בני אדם, והתסמינים המשמעותיים מופיעים אחרי שאותו אדם כבר הפך מידבק - אז אנחנו מקבלים מחלה מושלמת להעברה בין בני אדם".

פרופ’ ויין גץ וסטודנטית שלו אוספים דגימות למעבדה / צילום: אוניברסיטת ברקלי

גץ מתחקה במחקריו אחרי המסלול שהמחלות האלה עוברות מהחיות אל בני האדם וכיצד הוא מושפע מהסביבה. לדבריו, חלק מהמחלות עוברות אלינו ישירות, וחלקן עוברות דרך "פונדקאים" של הווירוסים והחיידקים, כמו חרקים. "שינויי האקלים דוחקים את החרקים הללו לחפש אזורי מחיה חדשים, וכך גם מובילים להתפשטות המחלות", הוא אומר. תנאי אקלים מסוימים ונוכחות של חיות בר הופכים אזורים למועדים יותר מאחרים להעברת מחלות מבעלי חיים לבני אדם בדפוס הזה.

לאחרונה השתתף גץ במפגש של הפורום הישראלי לתזונה בת קיימא במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, שעסק בקשר בין הגנת הסביבה, ביטחון תזונתי ומניעת התפרצות מחלות מידבקות. בהרצאה שנשא, הוא הזכיר שלא רק וירוס הקורונה צריך להטריד אותנו: אנחנו עדיין בעיצומה של מגפת כולרה, כעת כבר בסבב החמישי שלה, ומגפת האיידס, שכבר הרגה 36 מיליון איש, עדיין כאן. גם על נגיף האבולה עדיין לא השתלטנו, לדבריו.

חיות חולות, ציידים ומגפה מתפרצת

נגיף האבולה, שמקורו בעטלפים, עבר בין חיות אחרות כמו קופים ואנטילופות וחיות קטנות נוספות. "אנשים לוקים באבולה כשהם צדים חיות חולות, שהן החיות הכי חלשות ולכן יש הסיכוי הכי גבוה לתפוס אותן. אבל יש עוד מסלולים, למשל אם עטלף פגוע מפריש את הצואה שלו על הפירות שלך", אומר גץ. עדיין לא ברור לגמרי אם בני אדם יכולים להידבק כך באבולה ישירות או רק דרך חיה שניצודה ואכלה פרי נגוע בצואת עטלף.

עד 2014 הייתה האבולה מחלה שמתפרצת ודועכת במהירות אצל בני אדם, אבל אז עלה לפתע מספר הנדבקים וכמעט נרשמה מגפה רבתי. בסופו של דבר, אמצעים של חקירה אפידמיולוגית ובידוד בלמו את התפשטות המחלה והמגפה הוגבלה למערב אפריקה. מאז, היא ממשיכה לעבור בין בני אדם, לרחוש על אש קטנה ולהרוג בממוצע 50% מבני האדם שלוקים בה. גץ מראה כיצד המגפה התפשטה לאורך הכבישים הראשיים בקונגו, ליבריה וסיירה ליאון. "ב-2016 הושגה שליטה מסוימת, אחרי 11,300 מקרי מוות, אבל מאוד דחוף להשיג למחלה הזאת חיסון".

מתמטיקה, איידס ומערכת החיסון של חיות טרף

גץ החל את הקריירה האקדמית שלו כמתמטיקאי. בתחילת הדרך, הוא רצה ליישם את הידע המתמטי שלו בניהול משאבים בתחומי הדגה והטיפול במזיקים. "הקדשתי לכך את 20 השנים הראשונות של הקריירה שלי", הוא מספר, "אבל כיוון שהגעתי מדרום אפריקה, הייתי מוטרד מאוד ממגפת האיידס. כמתמטיקאי, התחלתי להתעמק במודלים האפידמיולוגיים של המחלה, והייתי שותף להקמה של SACEMA, המרכז למודלים אפידמיולוגיים בדרום אפריקה. כך הכרתי את תחום האפידמיולוגיה של חיות הבר.

"באותה תקופה, אחת הבעיות שהטרידו את תושבי דרום אפריקה הייתה הידלדלות אוכלוסיית האריות משום שהיא ניזונה מבאפלו חולי שחפת. התעניינתי מאוד במחקר הזה משום שהוא התקשר לי להעברה של שחפת בין פרות לבני אדם עם מערכת חיסונית מדוכאת, כמו חולי איידס.

"חיות טרף הן לרוב בעלות מערכת חיסונית מאוד חזקה, כי הן צריכות להתמודד עם כל המחלות של בעלי החיים שהן צדות. בעלי חיים אחרים חוסכים אנרגיה בפיתוח מערכת החיסון, כי היא מאוד יקרה אנרגטית, כמו הפרשה של הורמונים. ייתכן גם שהמערכות האלה באות זו על חשבון זו וזו הסיבה שגברים, שמייצרים הרבה טסטוסטרון, רגישים יותר גם לווירוס הקורונה. אפילו קראתי מחקר שלפיו גברים קירחים מועדים יותר לחלות בקורונה חמורה. אולי הטסטוסטרון הוא החוט המקשר".

גץ חקר את האריות השחפתיים, עד אירועי טרור האנתרקס בארה"ב, ב-2001. אז גברה ההתעניינות בחיידק הזה, שעובר בין בעלי חיים מסוגים רבים, וגם לבני אדם. אם תופסים את המחלה בשלב מוקדם, אפשר לטפל בה באנטיביוטיקה, אך לא אם מזהים אותה בשלב מאוחר.

בניגוד לווירוס הקורונה, אנתרקס לרוב אינו מגיע אל בני האדם באופן טבעי, אלא משמש כנשק ביולוגי. אחד הזנים החזקים ביותר שלו פותח על ידי בנות הברית במלחמת העולם השנייה. מעולם לא נעשה בו שימוש, למעט בניסוי באי הקטן גרוינרד שבסקוטלנד.

"חקרנו את פארק אטושה (Etosha) בנמיביה, שבו מחלת האנתרקס הייתה נפוצה בקרב הזברות והפילים, ומידלנו את שכיחות המחלה בחיות הללו. העבודה הייתה אפידמיולוגית אבל גם אקולוגית. כלומר, המטרה הייתה לראות את הקשר בין התנועה של החיות להתנהגות שלהן ולשיעורי ההידבקות והתמותה. כמו כן, רצינו לראות את השפעות השינויים ביחס בין מספר הפרטים על האיזון במערכת. העונה הגשומה היא עונת האנתרקס, ובמהלכה האריות או הצבועים נהנים מבופה של חיות מתות שלא צריך לרדוף אחריהן. מערכת החיסון החזקה של הטורפים מגינה על רובם מן המחלה".

נבלות, נבגים וקרקע פורייה של אנתרקס

חיידק האנתרקס מועבר על ידי נבגים המתחפרים באדמה ויכולים להישאר בה אפילו עשרות שנים. "הראינו במחקר שלנו את המסלול העיקרי שבו מועברת המחלה: נבלה נרקבת ומעשירה את האדמה באנתרקסים שנושרים ממנה והופכים לנבגים. הודות לנבלה שהתפרקה, המקום הופך לאזור ירוק ושופע, וחיות אוכלות עשב מגיעות לאזור. הן מנשנשות את העשב קרוב לאדמה ושואפות את הנבגים. כך מתחיל מעגל ההפצה בקרב החיות".

בני אדם לרוב אינם אוכלים לא את העשב הקרוב לאדמה ולא את בעלי החיים המתים, אבל אם הם משתמשים בעור של בעל החיים כדי ליצור תוף, לדוגמה, הרי שהתיפוף יכול להעיף את הנבגים מהעור המת לאוויר.

במערכת האקולוגית של האנתרקס, חקר גץ את הטורפים שחלו בגלל מערכת חיסון שנחלשה, בתהליך דומה לזה שמתרחש אצל חולי איידס. "מה גורם למערכת החיסון להיחלש, ומדוע התהליך בנשאי HIV יכול לארוך אפילו 10-20 שנה? אחד הרעיונות שהעלינו היה שבמערכת תאי הגזע שמייצרת את תאי הדם, ישנו פיצוי יתר על מצב של פגיעה במערכת החיסון על ידי HIV, כך שהיא כל הזמן מייצרת תאים חדשים, אדומים ולבנים, שמערכת החיסון צריכה. אבל תא שמתרבה מתחיל להישחק גנטית, ובסופו של דבר עלול להפסיק להתרבות. הוא מותש. זה רעיון שלא הוכח לגמרי, אך איששתי אותו במודל מתמטי".

עטלפים, צמחונים והחדשות הטובות

אחד המאגרים המשמעותיים ביותר של מחלות היכולות לעבור לבני אדם הוא עטלפים, שגם מערכת החיסון שלהם מעניינת, משום תוחלת החיים הארוכה שלהם, יחסית לחיות באותו גודל - 40-50 שנה. "הם קהילתיים מאוד וכדי לשרוד, הם הפכו עמידים למחלות ויראליות או חיידקיות", אומר גץ. "כאשר המחלות הללו עוברות למין אחר, הן לרוב פוגשות מערכת חיסונית פחות עמידה ויכולות לעשות נזק משמעותי".

הסינים הואשמו בכך שאכלו את העטלף הראשון שגרם לקורונה, או את הפנגולין שחטף את זה ממנו. אם לא נאכל חיות, לא נחטוף מחלות זואונוטיות ?

"מחלות צריכות להגיע מהיכן שהוא. הן יכולות להגיע ממוטציה של מחלה שכבר מסתובבת בין בני אדם, או מבעלי חיים. מחלות הן לרוב אנדמיות, כלומר קיימות באופן קבוע בקרב מין חיה מסוים ואז קופצות למין אחר ועוברות תהליך שמקל עליהן לשגשג באותו מין חדש. אז נראה, למשל, מחלה שהיא ייחודית לבני אדם.

"קורונה היא כעת מחלה של בני אדם. אולי היא עוברת לחתולים אבל לא לכלבים. בני אדם הכחידו את האבעבועות השחורות, אך בעשורים האחרונים אנחנו עדים להתפרצויות קטנות של אבעבועות שהגיעו מקופים לבני אדם ("אבעבועות הקופים"). הווירוס הפך מידבק בין בני אדם, הוכחד מהר, אבל מדי פעם הוא שוב עושה את הקפיצה. מחלה כזאת שלא נכחיד עלולה להפוך למגפת האבעבועות השחורות הבאה.

"המחלה יכולה להגיע מחיות בר, אבל גם מחיות משק שגדלות בצפיפות וללא שונות ביניהן. בין בני אדם, למשל, יש שונות שמובילה לכך שחלקנו עמידים יותר בפני קורונה או איידס מאחרים, אבל ברגע שמחלה מגיעה ללול תרנגולות, היא תגיע לכולן, ואז פתאום חייבים להרוג 10 מיליון תרנגולות בעולם כדי להיפטר ממחלה".

החדשות הטובות הן שווירוס או חיידק קטלניים מאוד לרוב לא ישרדו, גם משום שהפרטים יפתחו עמידות אליהם, וגם משום שהמחלה תשמיד יותר מדי פרטים והיא לא תוכל לעבור הלאה. "ראינו זאת באוסטרליה, לדוגמה, שבה נעשה ניסיון לשלוט באוכלוסייה פולשת של ארנבים, שאיימה לפגוע במאזן האקולוגי המקומי באמצעות מחלה של ארנבים. בתחילת הדרך הייתה 'הצלחה' רבה, ואחר כך פתאום המחלה נחלשה, כי וירוס שרוצח אותך לפני שהוא עובר לפרט הבא לא ישגשג בדרך כלל באוכלוסייה. ישנה עדיפות גנטית לזנים המעט חלשים יותר".

גם אם נהיה צמחונים כולנו, מחלות זואונוטיות לא ייעלמו. "הן עדיין יכולות לעבור דרך המים, כמו אי-קולי למשל. אבל על ידי צמחונות היינו יכולים להפחית את התופעה הזאת מאוד", אומר גץ.

מאחר שכנראה לא נהפוך כולנו לצמחונים בקרוב, חשוב במיוחד להשקיע בחקר החיות שיכולות לסכן אותנו. "אם היינו מקדישים 45 מיליארד דולר בשנה בחקר מחלות העטלף והתגוננות מראש מפניהן, זה עדיין היה זניח לעומת העלות של הטיפול במגפה אחת", אומר גץ. אבל הוא לא אופטימי בנוגע למימון כזה במצב הפוליטי הנוכחי בארה"ב.

"דונלד טראמפ היה הנשיא הכי גרוע בעולם לניהול מגפת הקורונה. הוא רצה להעמיד פנים שזה לא קורה, כדי שלא יצטרך לנקוט צעדים. עכשיו הוא אומר שעשינו דברים נפלאים, אבל זה לא נכון. ארה"ב במצב אולי הכי קשה בעולם, בעוד שסין הצליחה לשלוט במגפה למרות שהיא מדינה יותר צפופה.

"כמובן, לא היינו רוצים להיות סין מבחינת זכויות אדם, אבל ארה"ב חייבת לשתף איתה פעולה בחקר מחלות זואונוטיות. אלה שתי המדינות עם המשאבים הרבים ביותר, שיש ביניהן את התנועה הרבה ביותר, והן צריכות לעבוד יחד. חבל שסין לא מספרת את האמת וטראמפ - לא בטוח בכלל שהוא יודע את האמת. הוא אומר מה שבא לו. הוא פשוט ליצן. ואל תחשבו שהוא חבר של ישראל, כי הוא חבר רק של עצמו".

הכשל של מודלים לניבוי הדבקה

לדברי פרופ' ויין גץ, מודלים פשטניים של מגפות, המנבאים כמה אנשים ידביק אדם X, כושלים בניבוי משום שהם אינם מביאים בחשבון את ההתנהגות האנושית. "אם ניבאת את מהלך המגפה על בסיס ההתפתחות שלה לאורך 10 השבועות הראשונים, כנראה תגזים בניבוי העוצמה שלה, כי הציבור יפנים בהדרגה שמתרחשת מגפה וינקוט צעדי זהירות. לדוגמה, במקרה של האבולה, לקח לציבור חודש או חודשיים להפנים כללי היגיינה בטקסי קבורה, שהתבררו כחשובים מאוד לצמצום התפשטות המגפה.

"לעומת זאת, אם תבחן את מהלך המגפה אחרי 20 שבועות, כנראה תחשוב שהמצב יהיה גרוע פחות מזה שיהיה בפועל, כי הציבור יראה שהמגפה תחת שליטה וייזהר פחות. רק אחרי 30 שבועות, ינבאו המודלים הפשוטים פחות או יותר את ההיקף האמיתי של המגפה". אם אנחנו מניחים שמגפת הקורונה החלה להשתולל בעולם באופן משמעותי בתחילת מרץ, אז אנחנו עוד לא שם.

סיבה נוספת לבעייתיות של המודלים היא השונות בעוצמת התפרצות המגפה בין מקומות. "ההתפרצות יכולה להיות מקומית, ואז במדינה כולה אולי יש קצב התפשטות של פחות מ-1 (כלומר, פחות מאדם אחד שנדבק מכל חולה), שאמור לנבא דעיכה של המגפה, אבל במוקדים ספציפיים יכול להיות גם קצב התפשטות הרבה יותר גבוה, ולכן לא תהיה שם דעיכה", הוא מסביר. לדבריו, מהירות התגובה של האוכלוסייה יכולה לשנות דרמטית את אופן התפשטות מגפה, כפי שניכר ממהלכי התפשטות שונים לגמרי של מגפות במדינות דומות ושכנות באפריקה לאורך העשורים האחרונים.

מגפת הסארס, אומר גץ, לימדה אותנו על החשיבות של מפיצי העל. 20% מהנשאים היו אחראים ל-92% מההדבקות. רבים נדבקו מאדם אחד, ואלה לפעמים לא הפיצו את המחלה לאיש. אבל המונח "מפיצי על" מטעה, הוא מסייג, כי ההפצה המוגברת של המחלה היא כנראה לא תכונה של החולה עצמו, או לפחות לא רק תכונה של החולה עצמו, אלא יותר תולדה של התנהגות או נסיבות. אדם שנפגש עם הרבה אנשים ובא איתם במגע קרוב, או נמצא איתם בחדר סגור במשך זמן ממושך, לאחר שכבר נדבק, ייצור אירוע של הפצת על.

באשר לקורונה, גץ אומר שהמידע הקיים על אופן הפצת הווירוס אינו טוב מספיק ומזהיר מפני התפרצות באפריקה. "חשבתי שזה יתפרץ באפריקה יותר מכפי שקרה בפועל, ואני עדיין חושב שזהו תרחיש שצריך להיזהר מפניו".

הנשר שהלחיץ את סעודיה

ב-2006 קיבל גץ מכתב מפרופ' רן נתן מהאוניברסיטה העברית, מהחוקרים המובילים בתחום האקולוגיה של תנועה, ובו הזמנה להיות חלק מקבוצת מחקר שתפעל יחד במשך שנה בירושלים. הקבוצה פרסמה את אחד המחקרים המובילים בתחום, שעסק בנדידה של ציפורים והשפעתה על בריאותן. החוקרים ערכו לציפורים בדיקות סרולוגיות כדי להכיר את כל המחלות שבהן לקו לאורך חייהן, ובחנו את המיקרוביום של הציפורים כדי לראות כיצד הוא מושפע מהמסלול שעברו, החיידקים שפגשו בדרך ואפילו ממידת הסטרס שלהן במסע.

אחד המחקרים שבהם היה מעורב גץ עסק באוכלוסיית נשרים. המחקר בחן את האופן שבו הם לומדים זה מזה היכן לחפש מזון. "הנשרים חולקים מידע על ידי כך שהם עוקבים אחרי מישהו שנראה כאילו הוא יודע מה הוא עושה", מספר גץ. "גילינו שיש נשרים שהם מנהיגים וישנם נשרים שהם עוקבים, והחלוקה הזאת תורמת לשגשוג של הקבוצה. אם יש ירידה חריגה במספר הפרטים בקבוצה, בגלל שינוי בסביבה האקולוגית של הנשרים האלה, אז מופר גם המאזן של חלוקת המידע והקבוצה כולה, והפרטים בה מצליחים פחות בהשגת מזון".

במהלך המחקר תייגה קבוצת החוקרים נשר, שבטעות הגיע לסעודיה. "הסעודים חשבו שהמשדר שבאמצעותו תייגנו את הנשר הוא מכשיר ריגול עבור ישראל", צוחק גץ.

צרו איתנו קשר *5988