זיעה קרה

ויקי אוסלנדר

זיעה קרה

//

ויקי אוסלנדר

המגפה שתחזור מן הכפור

התחממות כדור הארץ מפשירה את הערבות הקפואות של סיביר, ואיתן גם שורה של וירוסים בני עשרות אלפי שנים, שמתעוררים לחיים וחוזרים להדביק, כאילו לא עבר רגע מאז שקפאו. פרופ' ז'אן־מישל קלאברי, החוקר המוביל בתחום, מזהיר בריאיון מפני אפוקליפסה של מגפות פרה־היסטוריות: "אנחנו לא ערוכים לווירוסים עתיקים כאלה. אם הם יחזרו לחיים, זה יהווה סיכון עצום"

זהו חט של ממותה הבוקע מאדמת הערבה הסיבירית, שהולכת ומפשירה. אבל לא רק חיות מתות מגיחות מחדש לאוויר העולם: שורה של וירוסים בני עשרות אלפי שנים מופשרים כעת וחוזרים להדביק, כאילו לא עבר רגע מאז שקפאו. פרופ' ז'אן־מישל קלאברי, החוקר המוביל בתחום, מזהיר בריאיון מפני אפוקליפסה של מגפות פרה־היסטוריות: "אנחנו לא ערוכים לווירוסים עתיקים כאלה. אם הם יחזרו לחיים, זה יהווה סיכון עצום"

צילום: אי.אף.פי

חט של ממותה בוקע מתוך אדמת הערבה הסיבירית. עם החיות המתות, מגיחים מחדש לעולם גם וירוסים שפגעו בהן. צילום: אי.אף.פי

מוסף כלכליסט | 02.02.23

ה

אזהרה הראשונה הופיעה לפני שבע שנים. ב־2016 נרשמה בחצי האי ימאל שבצפון סיביר, על חופו של האוקיינוס הארקטי, התפרצות של אנתרקס (גחלת), מחלה קטלנית במיוחד. תחילה המחלה גרמה למותם של כ־2,300 איילים, אבל במהרה היא התפשטה גם לרועי האיילים הללו, בני השבטים הילידים של האזור. עשרות מהם נדבקו. ילד אחד מת.

המגפה הזו היתה מוכרת לתושבי ימאל. היא פגעה בהם כבר מאה שנה קודם. בשנים 1897–1925 נרשמו בחצי האי התפרצויות תכופות של אנתרקס, שקטלו כ־1.5 מיליון איילים; ההערכות הן שבאזור ישנם כ־7,000 אתרי הטמנה של פגרים נגועים — רובם רדודים מאוד, כיוון שאדמת ימאל היא קִפְאַת־עד (פֶּרְמָפְרוֹסְט), כלומר קפואה במשך כל השנה. ההנחה היא שהקיץ החם ששרר באזור ב־2016 גרם להפשרת כמה מהאתרים הללו, ואיתם להפשרה של חיידקי אנתרקס. האירוע הזה נותר מוגבל בהיקפו, בעיקר הודות לדלילות האוכלוסין במקום (השם ימאל פירושו "קצה העולם") — אבל הוא סיפק הוכחה חד־משמעית לאזהרות שהשמיעו מדענים, ולפיהן התחממות כדור הארץ מפשירה את הפרמפרוסט וטורדת ממנוחתם פתוגנים עתיקים, שיכולים להישאר מידבקים לפרקי זמן ממושכים מאוד. גרוע מזה, מזהירים המדענים: התפרצויות כאלה מוכיחות שהתפיסה כאילו ניתן להשמיד וירוס היא שגויה, ומעוררת תחושת ביטחון כוזבת.

מי שעומדים בראש המתריעים הם פרופ' ז'אן־מישל קְלאבֵרי (Claverie) ושותפתו־זוגתו, פרופ' שנטל אָבֶּרזֵ'ל (Abergel), שניהם ביולוגים מאוניברסיטת אקס־מרסיי בצרפת, שבעשור האחרון זיהו והחיו שורה של וירוסים עתיקים, כמה מהם עוד לפני ההתפרצות בצפון סיביר. האחרון שהושב לחיים, במהלך שהוצג במאמר שפרסמו בנובמבר, הוא גם העתיק שבהם: וירוס בן 48 אלף שנה. לשם השוואה, ההומו סאפיינס יישב את מערב אירופה לפני 40 אלף שנה. כשהגענו לסיביר, לפני 25 אלף שנה, הפנדורה־וירוס — זה שמו מבשר הרעות — כבר היה קפוא באדמתה מזה 23 אלף שנה. אבל למרות כל הזמן הזה, כשהוא הופשר לאחרונה הוא התגלה כפעיל ומידבק: הוא הצליח לבוא במגע עם תא פונדקאי ולפעול בו.

למרבה המזל, אומר קלאברי בריאיון ל"מוסף כלכליסט", הפנדורה אינו תוקף בני אדם, אלא רק אמבות, קבוצה של יצורים חד־תאיים. אבל מבחינתו של קלאברי, מדובר בהוכחת היתכנות: "הוכחנו שווירוסים יכולים לשרוד גם 50 אלף שנה בקרח קדום עמוק", הוא מסביר. "מכיוון שבאמבות אין שום דבר מיוחד, ניתן להסיק שאם נגיפים אחרים נמצאים בפרמפרוסט, גם הם כנראה עדיין מידבקים".

כך, בזמן שמדענים בכל העולם צדים וירוסים חדשים במערות עטלפים באסיה או בתילי טרמיטים באפריקה, קלאברי ואברז'ל מספקים אזהרת בלהות: היזהרו מהמתים, מהפרה־היסטוריים ומהקפואים. האדמה המפשירה מכילה חיים בני מיליוני שנים, שמציבים איום ממשי על החיים העכשוויים על פני כדור הארץ — צמחים, בעלי חיים ובני אדם.

מדענים מטפלים בעופר נגוע, בהתפרצות האנתרקס של צפון סיביר ב־2016. המגפה חזרה מהקרח, אחרי מאה שנים של שקט. צילום: אי.אף.פי

"כשהפגשנו את הדגימות עם אמבות, הן נדבקו ומתו מיד"

המחקר של קלאברי ואברז'ל נולד באופן כמעט רומנטי: ב־2013, צוות חוקרים רוסים פרסם מאמר שבו תיאר כיצד הצליח להנביט פרח ממשפחת הציפורניים מזרעים קפואים בני 30 אלף שנה, שנמצאו במחילות סנאים באדמות הפרמפרוסט של סיביר. סקרנותם של קלאברי ואברז'ל התעוררה: הם פנו לחוקרים הרוסים, ביקשו דגימה, ואז הוסיפו אותה למושבות אמבות — וגילו שאלו החלו למות. כשמושבות האמבות נבחנו, החוקרים מצאו שנגיפי ענק השתכפלו בתוך תאי האמבות, ואחרי כ־15 שעות פרצו את דופנותיהן והתפזרו לכל עבר, כשהם מחפשים תא פונדקאי חדש. ממצאי המחקר ההוא פורסמו ושבו את דמיונו של הציבור, והתקשורת אף הדביקה לווירוסים שזוהו את הכינוי "וירוסים זומבים". השם תפס, אבל העניין הציבורי דעך.

אלא שהמחקר עצמו המשיך. עם צוות קטן, מצוידים במקדחות חשמליות ידניות ובמכונות קידוח גדולות על גבי משאיות, החוקרים פנו לסיביר, לקחת דגימות משני אתרי פרמפרוסט ברוסיה: קבוצת דגימות אחת נלקחה מגדת הנהר לֵנָה, סמוך לעיר הקרה בעולם, יַקוּטְסְק, והשנייה נלקחה כ־1,700 ק"מ מזרחה משם, ממחוז קַמְצַ'טְקָה. ליבות הקרקע שנחצבו מהאדמה הקפואה אוחסנו בשקיות סטריליות, והועברו לאחסון ולניתוח בשתי מעבדות, ברוסיה ובגרמניה. בנובמבר, צוות החוקרים הצרפתי־גרמני־רוסי פרסם ב־bioRxiv, מאגר המידע המוביל לפרסומים אקדמיים טרום־הדפסה בנושא ביולוגיה, מאמר שהציג 13 פתוגנים חדשים שנמצאו בדגימות הללו, ובהם הפנדורה.

"המאמר הזה משך תשומת לב עצומה, יותר מכל מאמר שפרסמתי בקריירה שלי. מבחינת מספר התגובות אנחנו באלפיון העליון של bioRxiv", מספר קלאברי. תשומת הלב אינה רק אקדמית: הניחוח האפוקליפטי שעולה מהמחקר, והאזהרה הקונקרטית שלו מפתוגנים מסתוריים ועתיקים, הפכו ויראליים ומצאו "פונדקאי" רגיש במיוחד להשתכפל בתוכו — אוכלוסיית עולם מצולקת ממגפה עולמית.

וירוסים מופיעים בשתי צורות שונות, מסביר קלאברי את המחקר: "ראשית כחלקיקים שהם מכלול מולקולרי מורכב של חלבונים, שומנים, סוכרים ודנ"א, שאינם דורשים אנרגיה מטבולית כדי לשמור על המבנה שלהם. שנית, אחרי שהם מדביקים תא פונדקאי מתאים — במקרה שלנו, אמבות — הם הופכים למיקרו־אורגניזמים פעילים. אז הם משתמשים בתוצרי הגנום שלהם, ובחילוף החומרים התאיים, כדי ליצור 100–1,000 חלקיקים נוספים, שמפוזרים שוב בסביבה, לרוב לאחר הרג התא הפונדקאי. כפי שהוכחנו, כחלקיקים הם יכולים להישאר מידבקים במשך זמן רב מאוד, בהיעדר מה שבדרך כלל הורס אותם במהירות: קרינה אולטרה־סגולה, חמצן, רמת PH קיצונית וחום".

אדמת פרמפרוסט, מסביר קלאברי, מספקת סביבה שבה כל אלה כמעט אינם קיימים: "ללא אור, ללא חמצן, עם רמת pH נייטרלית וללא מים נוזליים, במינוס 10 מעלות צלזיוס. זו הסביבה האידיאלית לשמירה על חומר אורגני במשך עידנים, כמו גופי ממותה שלמים. אם תשימי יוגורט בפרמפרוסט למשך 50 אלף שנה, הוא יישאר אכיל.

"דגימות הפרמפרוסט שאיתן אנו עובדים מכילות את אותם חלקיקים שהם הצורה הראשונה שהזכרנו של הווירוסים, לעיתים בשיעור זעום. לאחר מכן אנחנו מביאים את הדגימה במגע עם תרביות של אמבות, שנדבקות בווירוס. כתוצאה מכך אנו מקבלים התרבות עצומה של הווירוסים, עד שיש לנו די חומר גנטי על מנת לחקור אותם לפרטים. לאחר ה'התחדשות', מחזור החיים של הווירוסים הללו אינו שונה מזה של וירוסים עכשוויים. את הווירוסים אנחנו שומרים במקפיאים שלנו".

"גם אם הנגיפים האלה דומים לאחרים שמוכרים לנו, צריך לזכור שכל מחלה ויראלית חדשה היא בעיה קשה. מגפת האיידס פרצה לפני יותר מ־40 שנה ועד היום אין לנו חיסון נגדה. לווירוס הקורונה יש רק חיסון עם יעילות בינונית"

קלאברי (משמאל) ואברז'ל. "עם ההתחממות הגלובלית, ישתחררו יותר ויותר וירוסים כאלה". צילום: Bechet Benjamin

"הקוטב מאיים עלינו עם מחלות פרה־היסטוריות"

אדמות קפאת העד מכסות רבע משטח הקרקע של חצי הכדור הצפוני; הקדומות שבהן מצויות בסיביר, וקפאו לפני יותר מ־650 אלף שנה. ההערכות הן שבקרקעות הללו כלואה מחצית מכלל הפחמן הדו־חמצני שטמון באדמת כדור הארץ. על מאגרים אלו שומר קרום אדמה שברירי: לפי המכון הארקטי, אחד מגופי המחקר החשובים בתחום, די בעלייה הטמפרטורה ב־3 מעלות צלזיוס בכדי להמיס 85% מהקרום הזה.

השם "קפאת עד" מטעה, שכן שכבת האדמה העליונה ביותר בקרום עלולה להפשיר קלות במהלך הקיץ, ולפיכך מכונה "השכבה הפעילה". בשנים האחרונות אדמות קפאת העד התחממו בשיעור כפול מהממוצע העולמי, הפשרתן הואצה, והשכבה הפעילה, שבה מתקיימים וירוסים פעילים, הגיעה לגודלה המקסימלי באלפי השנים האחרונות.

הפשרת הפרמפרוסט מושכת עניין כפול ומנוגד. מצד אחד היא משחררת מאגרי מתאן ענקיים קבורים, שהובילו לכמה פיצוצים ושריפות ארקטיות יוצאות דופן, שבתורן תורמות לאפקט החממה ולהתחממות הגלובלית במעגל קסמים הרסני. מצד שני, ההפשרה מגבירה את העניין בחילוץ משאבי טבע שכלואים במצבורי ענק בקפאת העד, ובהם פחם, יהלומים, פוספטים, זהב, כסף וברזל. חוקרי אוניברסיטת קאל־טק האמריקנית העריכו ב־2021 כי עד שנת 2100 יפשירו 65% מהשכבות העליונות של אדמות קפאת העד, וישחררו עוד גזים, ואיתם גם חומרים רדיואקטיביים ופתוגנים, שרק חלק מהם מוכרים לנו: גרם אחד של פרמפרוסט, מעריכים החוקרים, יכול לכלול מאות ואף אלפי קבוצות חיידקים. במילים אחרות, שני הפחדים הגלובליים המרכזיים היום, התחממות גלובלית והתפרצות מגפות, הן למעשה בעיות שכרוכות זו בזו.

"בגלל ההפשרה של הפרמפרוסט, הנגיפים הללו משתחררים באופן קבוע בסביבה המודרנית", מסביר קלאברי. "למרבה המזל, ההסתברות שהם ייתקלו בפונדקאי מתאים לפני שהם מתים קטנה מאוד, מפני שעם ההפשרה הם נחשפים לחום, לקרינה אולטרה־סגולה ולחמצן, שנוכחותם בפרמפרוסט העמוק דלה מאוד. אבל בגלל ההפשרה המואצת, יותר ויותר וירוסים עתיקים משתחררים, כך שהסיכוי שאחדים מהם ישרדו גדל.

"במקביל, תוצאה נוספת של ההתחממות היא הפיכת האזורים הארקטיים לנגישים יותר לפעילויות אנושיות, בייחוד כרייה וקידוחי נפט. יותר ויותר אנשים נמצאים היום באזור שבו הווירוסים העתיקים הללו משתחררים. כך שהסיכון גובר הן מפני שיותר וירוסים משתחררים, והן מפני שיותר פונדקאים פוטנציאליים נחשפים אליהם".

האם סביר להניח שהמגפה הבאה תגיע מהקוטב הצפוני?

"הסיכון שכך יקרה רק הולך וגדל. יחד עם זאת, קשה לכמת את ההסתברות הזו, בייחוד מפני שאנחנו מסרבים לנסות להחיות וירוסים שמדביקים בני אדם או בעלי חיים. זה יהווה סיכון עצום. לכן אנחנו לא יודעים אם מגפה עולמית קשה, אם תפרוץ יום אחד, תגיע מהקוטב הצפוני או ממקום אחר — אבל הקוטב הצפוני מפחיד במיוחד, מכיוון שממנו עלולים להגיע וירוסים עתיקים שאיננו מכירים, ושהמין האנושי מעולם לא נתקל בהם ולא ערוך לקראתם". יש כאן תנועת מלקחיים, הוא מסביר: "חצי הכדור הדרומי מאיים עלינו עם מחלות טרופיות הנעות צפונה, אך כעת חצי הכדור הצפוני מאיים עלינו עם מחלות פרה־היסטוריות, כמו אלו שפגעו באדם הניאנדרטלי. אני לא יודע מה גרוע יותר.

"אנחנו ממליצים לחברות שמתחילות מיזמים תעשייתיים, שיפגעו בשכבות פרמפרוסט עתיקות, להקים מתקן רפואי ברמה גבוהה — כזה שיוכל לזהות מחלות בלתי צפויות או כאלה שמזכירות מחלות מהעבר, כמו אבעבועות שחורות, ולטפל במי שנדבקו בהן, במקום לשלוח אותו לבית חולים במוסקבה (שמועות בלתי מבוססות טוענות שמקרה כזה אכן אירע, ו"א). אבל צריך לזכור שגם אם מדובר בנגיף דומה למחלה שאנחנו מכירים, עדיין כל מחלה ויראלית חדשה היא בעיה גדולה. מגפת האיידס פרצה לפני יותר מ־40 שנה ועד היום אין לנו חיסון נגד הווירוס שגורם לה, HIV, אלא רק תרופות טובות. לווירוס ה־SARS-CoV-2 שגורם לקורונה אין כל תרופה שימושית, אלא רק חיסון עם יעילות בינונית".

במכון וקטור בסיביר מנסים כעת להחיות וירוסים שגרמו למותם של בעלי חיים פרה־היסטוריים כמו הממותות. קלאברי מסתייג ממחקרים כאלו: "פיקוח על וירוסים כאלה מחייב אבטחה ביולוגית סופר־גבוהה. לדעתי זה גם טיפשי מאוד"

חוקרת מציגה צמח שהונבט מזרע שהיה קפוא במשך 30 אלף שנה; והפרח שהונבט, וששימש השראה למחקר הווירולוגי בתחום. "אם תשימי יוגורט בפרמפרוסט למשך 50 אלף שנה, הוא יישאר אכיל". צילומים: רויטרס, אי.אף.פי

"לווירוס הזה יש מספר עצום של גנים. רובם לא מוכרים לנו"

משפחות הווירוסים שגילו קלאברי ואברז'ל יוצאות דופן לא רק בשל גודלם של הווירוסים, אלא גם לנוכח מורכבותם הגנטית: הרצף הגנטי של פנדורה־וירוס, למשל, כולל 1,500 גנים. לשם השוואה, ל־HIV יש רק 12 גנים, לשפעת 13 גנים, ולווירוסים מורכבים יותר כמו פּוֹקְס (שאחד מזניו גורם למחלת האבעבועות השחורות) והרפס כ־300 גנים. השונות הקיצונית הזו במספר הגנים, מסביר קלאברי, "היא ממצא מטלטל, במיוחד מפני שווירוסים הם טפילים תוך־תאיים, ושכלל האצבע גורס שטפילים תמיד מאבדים גנים, ולעולם לא מפתחים גנים חדשים — משום שהם יכולים לוותר על גנים לפונקציות שהפונדקאי מספק. למעשה לווירוס יש תמריץ לאבד גנים, כדי לייעל את מחזור החיים שלו ולהשתמש בפחות אנרגיה בשמירה על הגנום שלו. כך שאין לנו הסבר מוסכם לשאלה איך הם כל כך גדולים. זו תעלומה".

מה שמפחיד עוד יותר הוא ששיעור עצום של 93% מתוך 1,500 הגנים של וירוס הפנדורה אינם מוכרים לאדם. עד לאחרונה, לא ידענו על קיומם.

"יש לכך שני הסברים אפשריים. האחד גורס שמקורם של הווירוסים הללו בשושלת 'פרוטו־תאית' (כלומר טרום הופעת התא החי הראשון, כשאבני הבניין של החיים רק החלו להתגבש, ו"א). השושלת הזו הוחלפה על ידי סוג תא מנצח, שהוא האב הקדמון של כל האורגניזמים כיום ומכונה 'האב הקדמון המשותף' (LUCA), אבל הנגיפים הללו הפכו לטפילים של שושלת תאי ה־LUCA וכך שרדו, אף שרוב הגנים שלהם אינם קשורים לאלה של שושלת ה־LUCA. האפשרות השנייה היא שרוב הגנים הללו נוצרו דה־נובו (כלומר כמוטציות חדשות, בלי קשר לתורשה, ו"א) — אבל זו השערה בלתי משכנעת לחלוטין".

נכון להיום אין מחקר רב בתחום החייאת וירוסים, ובתחום פורסמו רק שני מחקרים שזכו לתהודה רחבה. אחד מהם נערך בידי המרכז לבקרת מחלות ומניעתן (CDC), זרוע של משרד הבריאות האמריקני, שחקר את הווירוס שהיה אחראי למגפה הקטלנית ביותר בעידן המודרני — השפעת הספרדית של 1918, שההערכות על מספר הקורבנות שלה מגיעות ל־100 מיליון איש (5% מאוכלוסיית העולם באותה עת). הנגיף הזה בודד באמצעות ביופסיה שנלקחה בשנות התשעים מגופתה של אישה אינואטית שמתה מהמגפה ב־1918 ונקברה בפרמפרוסט, ושריאותיה קפאו בקבורתה. פענוח הרצף הגנטי של הווירוס נמשך עשור, וכעבור כמה שנים, בקיץ 2005, הווירוס שוחזר בשלמותו.

המחקר השני שזכה לתשומת לב היה הריצוף הגנטי של וירוס האבעבועות השחורות — המחלה הוויראלית היחידה שהוכחדה בהצלחה. גם כאן הווירוס בודד מגופות שנקברו בפרמפרוסט, הפעם בסיביר. הרצפים הגנטיים נמצאו בכמה דגימות שונות, מפני שאף וירוס לא נשמר בשלמותו.

קשה להעריך עד כמה הווירוסים הטמונים באדמות קפאת העד עלולים להוות סכנה קיומית לבני האדם. ועם זאת, כמה מחקרים כבר הצביעו על כך שבשכבות הפרמפרוסט קיימים וירוסים עתיקים עם עמידות לסוגים שונים של תרופות אנטיביוטיות — גם חדשות ואגרסיביות במיוחד.

בינתיים, לפחות, אפשר להעריך שהסכנה הגדולה ביותר היא זו שהאדם עצמו מייצר. כאלה, למשל, הם המאמצים של חוקרים רוסים במכון וקטור, המרכז המדעי הממלכתי לווירולוגיה וביוטכנולוגיה בנובוסיבירסק שבסיביר, להחיות וירוסים עתיקים בשרידים של ממותות, קרנף צמרירי וחיות אחרות מעידן הקרח. במכון וקטור, אחד משני המתקנים היחידים בעולם שבו מחזיקים את וירוס האבעבועות השחורות, מנסים לזהות ולהחיות וירוסים שגרמו למותם של בעלי החיים הפרהיסטוריים הללו. אלא שהמערכת החיסונית שלנו מעולם לא פגשה בווירוסים מעין אלו, חלקם בני חצי מיליון שנה, והיא אינה ערוכה לקראתם. קלאברי אינו מתייחס למחקרים הללו ישירות, אבל מסתייג מהם באופן מובהק. "קשה לפקח על וירוסים שמדביקים בני אדם", הוא מזהיר. "זה מחייב מעבדה ברמת אבטחה ביולוגית סופר־גבוהה, בדירוג 3 או 4 (דירוגים השמורים למעבדות שהוכשרו לטיפול בפתוגנים קטלניים, ו"א). לדעתי זה גם טיפשי מאוד".

הוא ואברז'ל, מכל מקום, מתכוונים להמשיך במחקר שלהם. "שיתופי הפעולה שלנו בסיביר הוקפאו בגלל מלחמת רוסיה־אוקראינה", הוא מספר, "אבל אנחנו מאמינים שהצלחנו להבהיר שווירוסים יכולים לשרוד בפרמפרוסט, ושעם ההתחממות הגלובלית, יותר ויותר מהם ישתחררו. כעת נתמקד במחקר בסיסי, נחקור את הווירוסים שכבר יש לנו במעבדה בפירוט רב יותר, וננסה להבין כיצד הם משתכפלים ומקיימים אינטראקציה עם הפונדקאי שלהם".