המחקר הבא נערך בנסיבות קיצוניות במיוחד. אחד ממוביליו נאלץ לברוח ממולדתו שהפכה לאיזור לחימה, ובמרחק של יותר מאלפיים קילומטר משם, נהרסה מעבדתו של ראש צוות המחקר מפגיעת טיל בליסטי.
למרות כל אלה, ולאחר כמעט עשור של עבודה באתיופיה ובישראל, הגיע הפרויקט לקו הגמר עם בשורה מעודדת. מהממצאים המתפרסמים היום בכתב-העת המדעי Nature Microbiology עולה כי באנשים החיים עם נגיף ה-HIV חיידקי המעי מושיטים יד ומתגברים את המערכת החיסונית המצויה תחת מתקפה.
גילויים אלה עשויים לאפשר לרתום את חיידקי המעי באופן ממוקד להגנה מפני זיהומים המופיעים כתוצאה מכשל חיסוני.
בראש צוות המחקר עמדו למעשה שניים - פרופ' ערן אלינב, שמעבדתו במכון ויצמן למדע הייתה בין המעבדות שנפגעו בתקיפה האיראנית על ישראל ביוני 2025, ופרופ' הילה אלינב, מומחית למחלות זיהומיות ומנהלת היחידה לרפואת איידס במרכז הרפואי האוניברסיטאי הדסה. השניים הם לא רק שותפים למחקר אלא גם שותפים לחיים שהכירו לראשונה כסטודנטים צעירים לרפואה.
בחירתם לבצע את המחקר בשתי סביבות שונות מאוד, ישראל ואתיופיה, נובעת מכך שהמיקרוביום - אותה קהילת חיידקים המאכלסת את המעיים שלנו - מושפע מגורמים רבים ובהם גנטיקה, תזונה, אורח חיים ותנאי תברואה. מציאת דפוסים דומים במיקרוביום של אוכלוסיות שונות ומרוחקות מחזקת את ההנחה שהדפוסים שנמצאו מייצגים עקרונות ביולוגיים כלליים והם אינם בגדר תופעות מקומיות או אקראיות.
אתיופיה הייתה בחירה טבעית, שכן בשלושים שנה האחרונות, פרופ' הילה אלינב וקודמה בתפקיד, פרופ' שלמה מעין, מקיימים קשרים הדוקים עם מערכת הבריאות האתיופית, במיוחד באיזור תיגראי בצפון המדינה, המתמודד עם עוני ועם מלחמת אזרחים מתמשכת. במסגרת קשרים אלה, התנדבה הילה בקליניקה בעיר מקלה, בירת האזור, וחברי צוות היחידה לרפואת איידס בהדסה ערכו מחקרים ותוכניות משותפות עם מדענים ורופאים מאתיופיה.
ד"ר ג'מל עלי מאהדי, אחד ממובילי המחקר, מגיע מאזור תיגראי. עם תחילת המחקר הוא היה סטודנט לתואר שלישי באוניברסיטת בן-גוריון בנגב והצטרף למעבדתו של פרופ' ערן אלינב במכון ויצמן כסטודנט אורח. מאהדי הוא אחד מחמישה מחברים ראשונים של המחקר - לצד ד"ר סטברוס בשיארדס, ד"ר מלינה היינמן, ד"ר לורנץ אדלונג וד"ר רפאל ולדס מאס - והיה אחראי על איסוף דגימות באתיופיה בשיתוף פעולה עם הצוות הרפואי המקומי. זמן קצר אחרי שחזר למולדתו פרצה באיזור מלחמת אזרחים, והוא נאלץ להימלט לארצות-הברית. חרף הסכנה הממשית, הוא חזר בהמשך לאתיופיה כדי לסייע בהשלמת המחקר.
כשחיידקי המעי משיבים מלחמה
כבר כמעט שלושה עשורים שקיים טיפול תרופתי יעיל המאפשר למי שנדבקו ב-HIV לחיות עם הנגיף באופן כמעט זהה למי שאינו נושא את הנגיף. בכך הפך HIV, במיוחד במדינות המערב, ממחלה סופנית למצב כרוני. הטיפול התרופתי מונע אמנם מצב של כשל חיסוני, אך הנגיף לא נעלם לגמרי: גם כשלא ניתן עוד לזהותו בדם של נשאים, מצב המכונה undetectable, הנגיף עדיין שורד בגוף ומקום מסתור מרכזי שלו הוא רירית המעי - אזור המשופע במיוחד בתאי המערכת החיסונית.
"גם כשהמערכת החיסונית משתקמת בכל הגוף כתוצאה מהטיפול התרופתי היעיל ב-HIV, תאי T ברירית המעי אינם משתקמים לגמרי בשל נוכחותו של הנגיף במעי", מבהירה פרופ' הילה אלינב. "לכן היה רלוונטי במיוחד לבחון את קשרי הגומלין בין חיידקי המעי ובין תאי המערכת החיסונית באנשים החיים עם HIV".
לשם כך ניתח צוות המחקר את הרכב המיקרוביום בדגימות צואה שנאספו בנקודות זמן שונות לאורך כעשור מכ-70 נשאי HIV בישראל ומספר דומה של נשאים באתיופיה. בשתי המדינות השוו המדענים בין הרכב חיידקי המעי בנשאים לבין קבוצות הביקורת שהורכבו מישראלים או מאתיופים שאינם נשאים. כל הנשאים שהשתתפו במחקר טופלו בתרופות ל-HIV, אך באתיופיה היו חסרות לרוב התרופות החדשות ביותר הניתנות לנשאים בישראל.
במקביל למעקב אחר חיידקי המעי, מדדו החוקרים גם את רמותיהם של תאי המערכת החיסונית המכונים תאי T מסייעים או תאי CD4 - התאים המרכזיים שאותם תוקף נגיף ה-HIV. הנגיף פוגע בתאים אלה, ובהיעדר טיפול, מספרם עלול לרדת לרמות המאפשרות הופעת זיהומים ומחלות המאפיינים את תסמונת הכשל החיסוני הנרכש, כלומר מחלת האיידס.
החוקרים גילו כי הרכב חיידקי המעי של אנשים החיים עם HIV שונה מהרכבם באנשים ללא הנגיף. יתרה מכך, ככל שעבר זמן רב יותר מההדבקה וספירת תאי CD4 הייתה נמוכה יותר, כך השינויים היו בולטים יותר - עשרות זני חיידקים נעלמו, בעוד זנים אחרים התרבו. חלק מהשינויים במיקרוביום היו משותפים הן לנשאים אתיופים והן לישראלים, והם משקפים ככל הנראה תופעה אוניברסלית, בעוד שינויים אחרים היו ייחודיים לאחת הארצות והם מצביעים כנראה על הבדלים בתזונה ובאורח החיים. אבל כיצד הדבקה בנגיף שתוקף בכלל את המערכת החיסונית, מובילה לשינויים במיקרוביום?
"תאי המערכת החיסונית מעצבים באופן שוטף את הרכב חיידקי המעי באמצעות הפרשה של מולקולות אנטימיקרוביאליות", מסביר פרופ' ערן אלינב. "מכיוון שנגיף ה-HIV תוקף את המערכת החיסונית, ההפרשה של מולקולות אלה משתנה, ובהתאם גם משתנה הרכב חיידקי המעי - חלקם מדוכאים בעוד אחרים משגשגים. במחקר החדש ניסינו להבין גם אם השפעה זו היא הדדית - כלומר האם גם חיידקי המעי משפיעים על המערכת החיסונית בעקבות הזיהום?"
כדי לבחון שאלה זו, העבירו המדענים את חיידקי המעי של נשאי ה-HIV שהשתתפו במחקר ושל משתתפי קבוצת הביקורת לעכברים שגודלו ללא חיידקי מעי כלל, או שהמיקרוביום שלהם הופחת באופן משמעותי באמצעות אנטיביוטיקה. מאחר שעכברים אינם נדבקים ב-HIV, כל שינוי במערכת החיסונית שלהם נבע ישירות מהרכב החיידקים ולא מהשפעה כלשהי של הנגיף.
התוצאות הדהימו את החוקרים: חיידקי המעי של נשאי HIV העלו את הרמות של תאי CD4 במעיים של העכברים והביאו אותם לרמות שהיו אף גבוהות יותר מאשר קבוצת הביקורת. הממצא המפתיע מצביע על כך שחיידקי המעי מפצים על הנזק שגורם הנגיף למערכת החיסונית ומגדילים את האוכלוסייה המותקפת של תאי CD4 במעיים. ואולם בשלב מסוים של התקדמות המחלה, האפקט המפצה מגיע למיצוי - כאשר הועברו לעכברים חיידקי מעי ממשתתפים שמצבם התקדם לכשל חיסוני חמור ולאיידס, הרכב המיקרוביום שלהם לא הצליח לספק תמיכה חיסונית והעכברים הציגו רמות נמוכות יותר של תאי CD4.
לבסוף בדקו המדענים האם התמיכה של החיידקים בתאיCD4 עשויה גם להגן בפועל מפני זיהומים המופיעים במצב של כשל חיסוני. הם הראו כי עכברים שקיבלו חיידקי מעי מנשאי HIV ופיתחו רמות גבוהות יותר של תאי CD4, אכן הצליחו להתמודד מהר וטוב יותר עם טפיל הגורם למחלה נפוצה במצבים של כשל חיסוני. לעומת זאת, עכברים שקיבלו חיידקי מעי מבני-אדם שכבר היו במצב של כשל חיסוני, התמודדו פחות טוב עם הטפיל. תוצאות אלה מצביעות על כך שחיידקי המעי יכולים לחזק את המערכת החיסונית ולהפחית את הסיכון לזיהומים - ובלבד שהמחלה לא חצתה רף מסוים.
לממצאים אלה יש חשיבות בשני מישורים. "ברמת המדע הבסיסי, המחקר שלנו מציג ראיות חזקות וראשוניות להשפעה הדדית בין חיידקי המעיים למערכת החיסונית בבני-אדם", אומר פרופ' ערן אלינב. "למעשה חיידקי המעי מתנהגים כאן כמעין איבר חיסוני - הם גם מושפעים מהמערכת החיסונית וגם משפיעים עליה".
גם ברמה הקלינית עשויות להיות לממצאים השלכות חשובות. בניגוד לגנטיקה, את המיקרוביום ניתן לשנות - באמצעות תזונה, פרוביוטיקה מותאמת, מולקולות שמופרשות על-ידי חיידקים או אפילו בקטריופאג’ים - נגיפים הפוגעים בחיידקים מסוימים באופן סלקטיבי.
"עדיין דרוש מחקר רב כדי לזהות באילו חיידקים ומולקולות מדובר", אומרת פרופ' הילה אלינב. "אך המחקר שלנו מראה שבעתיד ניתן אולי יהיה לתמוך באמצעות חיידקי המעי במערכת החיסונית של אנשים עם HIV ולהפחית בכך את חשיפתם לזיהומים מסכני חיים".