בין גנטיקה לאורח חיים - מה קובע את הרכב החיידקים בגופנו?

כיצד נקבע הרכב החיידקים אשר חיים בגופנו? לשאלה זו נודעת חשיבות רבה, שכן אוכלוסיית החיידקים ה"מתארחים" בגופנו (מיקרוביום) משפיעה על מיגוון היבטים רפואיים ועל איכות חיינו. הנחת העבודה הייתה, שההבדלים הגנטיים בין בני-אדם משפיעים במידה משמעותית על אוכלוסיית החיידקים. לפי תפיסה זו, הגנטיקה שלנו יוצרת סביבות בעלות מאפיינים שונים, אשר משפיעים על זהות החיידקים שיכולים לשגשג בהן. אלא שמדעני מכון ויצמן למדע, שבחנו באחרונה את השאלה הזאת, הופתעו להיווכח שחלקה של גנטיקת האדם בקביעת אוכלוסיית החיידקים הוא קטן מאוד, וכי היא תורמת לכ-2% בלבד מהשוֹנוּת באוכלוסייה זו.

את המחקר הובילו תלמידי המחקר דפנה רוטשילד, ד״ר עומר ויסברוד, וד״ר אלעד ברקן ממעבדתו של פרופ' ערן סגל, בשיתוף עם קבוצת המחקר של פרופ' ערן אלינב ממכון ויצמן למדע.

פרופ' ערן סגל וד"ר ערן אלינב (צילום: מכון ויצמן למדע)

במאמר שמתאר את המחקר ואת ממצאיו, שפורסם בכתב-העת המדעי Nature, מתבססים המדענים על מידע שנדלה מכ-1,000 ישראלים המשתתפים בניסוי ארוך-טווח בתחום התזונה המותאמת אישית. ישראל, אשר אוכלוסייתה מתאפיינת בהבדלים גנטיים משמעותיים, היא במובן זה מקום אידיאלי לביצוע מחקר מסוג זה. בניסוי ארוך-הטווח נאסף מידע רב על המשתתפים, כולל הרכב גנטי, הרכב המיקרוביום, הרגלי תזונה, אורח חיים, נטילת תרופות ועוד. ניתוח הנתונים הוביל למסקנה, שגורמים סביבתיים, כגון אורח חיים והרגלי תזונה, הם אלו שמעצבים את אוכלוסיית החיידקים בגוף.

לאחר שהראו ששוני גנטי גורם רק חלק קטן מהשוני באוכלוסיית החיידקים, בחנו המדענים קשרים בין הרכב המיקרוביום לבין מדדים רפואיים שונים, כגון רמות כולסטרול בדם, השמנה, סוכרת, ועוד. באופן מפתיע נמצא, שברוב המדדים שנבדקו, עוצמת הקשר עם הגנטיקה החיידקית שווה לעוצמת הקשר עם גנטיקת האדם, או אף עולה עליה.

המדענים אומרים, שממצאים אלה מעידים על כך שבהרכב החיידקים שלנו טמון המפתח להבנה טובה יותר של תופעות בריאותיות רבות. מסביר פרופ' סגל: "הממצאים שלנו נותנים תקווה כי בעתיד נוכל לשפר היבטים בריאותיים שונים, שכן, כידוע, אין לנו דרך מעשית לשנות את הגנטיקה שלנו, אבל יש דרכים שונות שבהן אנו יכולים להשפיע על ההתפלגות של מינֵי החיידקים השונים המתארחים בגופנו, ואולי אפילו לעצב אותה מחדש".

חקר המיקרוביום הוא מדע צעיר יחסית, כך שבמסגרת זו, מסד נתונים מלא של כ-1,000 בני-אדם נחשב לאחד הגדולים בעולם. המדענים אומרים, שככל שיעבור הזמן, יצטברו בארץ ובעולם נתונים רבים יותר, כך שבעתיד אפשר יהיה לבחון את הקשרים בין מיקרוביום, גנטיקה ומדדים רפואיים באוכלוסייה גדולה יותר, לחזק עוד יותר את תוקף הממצאים הנוכחיים, ולגלות קשרים נוספים בין החיידקים לבין הבריאות שלנו.