המחקרים החדשים ביותר: מהנשמדע 6/9/2025

מה חדש?

• בקבוקים נגד כאבים
• משחת שיניים מצמר
• הסוס הטרויאני – גרסת החיידקים
• השביט שקירר את העולם
• היום הארוך של הציפורים

בקבוקים נגד כאבים

פוליאתילן טרפתלאט (PET), החומר שממנו מייצרים בקבוקי שתייה, הוא אחד ממקורות הזיהום הסביבתי הגדולים בעולם. במחקר שהתפרסם לאחרונה מצאו חוקרים דרך להמיר תוצר פירוק של PET לחומר גלם לתרופה פרצטמול – בעזרת חיידקים.

הם השתמשו בחיידקי E.coli מהונדסים שאינם יכולים לייצר חומר חיוני בשם PABA, שנחוץ להם ליצירת חומצה פולית. כאן נכנס הפלסטיק לתמונה: החוקרים פירקו PET לאחת מנגזרותיו והפכו אותה במעבדה לחומר אחר שמסוגל להפוך ל-PABA. כשהוסיפו אותו למצע הגידול של החיידקים, הם שרדו – ראיה לכך שאכן נוצר PABA במצע והם השתמשו בו. התגובה שהתרחשה היא תגובה כימית שמתרחשת ללא אנזימים, וזאת הפעם הראשונה שבה מנגנון כזה נצפה במערכות ביולוגיות. 

בשלב הבא, החוקרים הנדסו את החיידקים כך שיוכלו להפוך PABA לפרצטמול. כך הציגו לראשונה תהליך שלם של מיחזור פסולת פלסטיק והפיכתה לתרופה – אומנם בהיקף קטן במעבדה, אך עם פוטנציאל סביבתי עצום. למאמר (באנגלית). לקריאה בהרחבה (באנגלית).

דניאל חייקלסון

משחת שיניים מצמר

זגוגית השן (אמייל) היא הציפוי שמגן על השן משחיקה וחומציות. הרגלים כמו חריקת שיניים, צחצוח חזק או צריכת הרבה סוכר ומשקאות חומציים פוגעים בזגוגית השן, ועם השנים הנזק מצטבר. הבעיה היא שזגוגית השן לא מתחדשת: התאים שבונים אותה, שנקראים אמלובלסטים, פעילים רק בזמן התפתחות השן. רופאי שיניים מטפלים בחורים או בסדקים בשן בעזרת סתימות או ציפוי בחומרים סינתטיים. הטיפולים האלה מאפשרים לשן לתפקד אך אינם משקמים את המבנה הטבעי של זגוגית השן.

כעת, חוקרים מקינגס קולג’ בלונדון מציעים פתרון חדש המבוסס על חלבון קרטין שבודד מצמר. בתהליך כימי הם המירו אותו לשכבות דקיקות ומאורגנות (פילם). במפגש עם תמיסה דמוית רוק, השכבות יוצרות שלד שמכוון את יוני הסידן והזרחן מהתמיסה להסתדר בגבישים דומים לאלה של זגוגית השן.

התוצאה אינה זגוגית של ממש, אלא שכבה מחודשת של מינרלים שמחקה את המבנה שלה. ייתכן שבעתיד נצחצח שיניים במשחה ידידותית לסביבה, משאריות צמר ושיער, שתאפשר לשיניים לתקן את עצמן. למאמר (באנגלית). לקריאה בהרחבה (באנגלית). 

דניאל חייקלסון

הסוס הטרויאני – גרסת החיידקים

חוקרים מארצות הברית מציגים גישה חדשנית שעשויה להפוך לכלי חשוב במאבק בסרטן – שילוב מפתיע בין חיידקים לנגיפים. הם השתמשו במין של חיידקי סלמונלה, שנמשכים באופן טבעי לסביבה דלת החמצן השוררת בתוך גידולים סרטניים, בתור מעין סוס טרויאני. בתוך החיידקים הוטמן קוד גנטי של נגיף, שמסוגל להתרבות בתאים הסרטניים ולהשמיד אותם.

אחד הקשיים המרכזיים שהגבילו עד כה את היכולת להיעזר בנגיפים למלחמה בסרטן היה התגובה החיסונית נגדם, שהביאה לידי כך שמערכת החיסון חיסלה אותם ביעילות עוד לפני שהספיקו להגיע אל תאי הגידול. הפתרון החדש מאפשר לנגיף להתחבא בתוך החיידק, להימנע ממגע ישיר עם מערכת החיסון ולהשתחרר בדיוק במקום שבו עליו לפעול.

המחקר, שכלל עד כה רק תרביות תאים ועכברים, הראה תוצאות מעודדות: השיטה הצליחה לעכב ואף להעלים גידולים מסוימים. החוקרים מקווים שבעתיד היא תסלול את הדרך לטיפולים חדשים נגד סוגי סרטן אגרסיביים שפוגעים בבני אדם. למאמר (באנגלית). לקריאה בהרחבה (באנגלית).  

דין ברוך

השביט שקירר את העולם

לפני כ־12.8 אלף שנה חווה כדור הארץ התקררות חדה שנמשכה כאלף שנים. האירוע התרחש בעיתוי מוזר – בסופו של עידן הקרח כשהאקלים החל להתחמם. ההסבר שניתן לתופעה החריגה הזאת הוא שכדור הארץ נפגע אז משרידיו של שביט שהתפרק בכניסה לאטמוספרה, והאבק שנוצר התפזר במרומיה וחסם את קרינת השמש.

ההשערה נשענת על שורה לא ארוכה של ראיות, בדמות שרידי חומר שביטי שהתגלו בסלעים ובקרחונים. עם זאת, היעדר מכתשי פגיעה אופייניים עורר גם ספקנות. מחקר חדש מוסיף כעת נדבך משמעותי: לראשונה התגלו גם בדגימות קרקע ממעמקי האוקיינוס חלקיקים זעירים (מיקרוספרולות) שנוצרים רק בתנאי חום קיצוניים והתקררות מהירה אחריו. רוב החומר בחלקיקים מגיע מכדור הארץ, אך יש בהם כמות קטנה של חומר ממקור חללי, שמעיד על שביט שהתפוצץ עם כניסתו לאטמוספרה. מלבד זאת נמצאו בחלקיקים עקבות של אירידיום ופלטינה, שמקורם מזוהה עם חומר שביטי. הממצאים מחזקים את האפשרות שגרם שמימי כזה הניע את שינויי האקלים של התקופה. למאמר (באנגלית). לקריאה בהרחבה (באנגלית).

שקד אנגלברג

היום הארוך של הציפורים

זיהום אור, עקב תאורה מלאכותית בלילה, עלול להשפיע בשלל דרכים על התנהגותם של בעלי חיים. הוא משבש את השעון הביולוגי הטבעי שלהם, המסונכרן עם אור היום וחשכת הלילה, משפיע על הפרשת הורמונים, מחבל ביכולות ניווט ועוד. מחקר מקיף, שניתח 60 מיליון קריאות של 583 מיני ציפורים, מכ-8,000 אתרים ברחבי העולם, בדק את השפעות זיהום האור על שירת הציפורים, וגילה שבמקומות מוארים הפעילות הקולית מתארכת בכ-50 דקות בממוצע ליממה.

השפעת האור בלטה במיוחד אצל ציפורים עם רגישות מיוחדת, עקב עיניים גדולות, שימוש בקינים פתוחים, נטייה לנדידה ותחומי תפוצה רחבים. היא ניכרה בעיקר בתקופת הרבייה.

משמעות התופעה עדיין אינה ברורה לגמרי. מצד אחד, הארכת היום עלולה לצמצם את זמן המנוחה של הציפור בתקופות תובעניות כמו עונת הרבייה. מצד שני ייתכן שציפורים מפצות על כך בשינה ומנוחה במהלך היום, ואף מרוויחות בזכות התאורה המלאכותית עוד זמן לחיפוש מזון ולרבייה. כדי להבין את ההשלכות האלה יידרש מחקר נוסף. למאמר (באנגלית). לקריאה בהרחבה (באנגלית).

מיכאלה צינקין