חומרים בעלי פעילות ביולוגית מהספוג Crella cyatophora

Crella cyatophora. צילום: ענבר שורץ

ענבר שורץ, המחלקה לזואולוגיה
עבודה לשם קבלת תואר מוסמך
מנחה: פרופ' מיכה אילן, המחלקה לזואולוגיה, אוניברסיטת תל אביב


מחקר חומרי הטבע שמקורם בבעלי חיים ימיים תופס תאוצה בעשרות השנים האחרונות וספוגים הם המקור העשיר והמגוון ביותר למציאת חומרים אלו. ספוגים הם בעלי חיים נייחים המשתמשים בחומרי טבע לצורך הגנה כימית מפני טריפה, פתוגנים, מניעת צמדת ים ולצורכי תחרות על מצע להתיישבות. רתימה של הפעילויות הביולוגיות של החומרים הללו לצורכי האדם הובילה למציאת תרופות לטיפול במחלות שונות. מבין המערכות הטקסונומיות בים אשר היוו מקור לחומרי טבע אשר משמשים כיום כתרופות, מערכת הספוגים היא זו שממנה אושרו הכי הרבה תרופות. בעבודה זו נבחר ספוג השונית מים סוף Crella cyathophora למחקר כימי. מחקרים קודמים הראו כי ספוג זה מכיל חומרים דוחי טריפה, אם כי לא בודדה תרכובת ספציפית.
בעבודה זו הופק מיצוי כימי מהספוג. המיצוי עבר הפרדה לפי פולאריות בממסים שונים ופעילות המיצויים שהתקבלו נבחנה כנגד פטריות וחיידקים. המבחנים בוצעו הן על חיידקים ופטריות סביבתיים, כדי לחקור את ההיבט האקולוגי, והן על תבדידי חיידקים מעבדתיים ופטריות פתוגניות לאדם, כדי לחקור את הפוטנציאל הפרמצבטי. המיצויים אשר אותרו כבעלי פעילות ביולוגית עברו הפרדות נוספות לפי גודל מולקולות ופולאריות במטרה לבודד את החומרים הפעילים. כמו כן בוצעו אנליזות מבניות באמצעות ספקטרוסקופית תהודה מגנטית גרעינית (NMR) על מנת לאפיין את החומרים. המיצויים הפעילים נבחנו גם במבחני רעילות כדי לבחון את הפוטנציאל הפרמצבטי שלהם.
מן המחקר עולה כי הספוג C. cyathophora אינו מכיל חומרים בעלי פעילות כנגד חיידקים ופטריות סביבתיות, אך הוא מכיל חומרים המעכבים גדילה של פטריות אופורטוניסטיות פתוגניות לאדם מהסוג Candida, ברמת עיכוב של 95%. פטריות ה-Candida מהוות גורם לזיהומים קשים בבתי חולים באנשים בעלי מערכת חיסון מוחלשת. האנטיביוטיקות הקיימות לוקות בחסר בשל העמידות שהפטריות מפתחות כנגדן. החומר הפעיל אשר מתואר כאן התגלה במבחני רעילות כלא-המוליטי לתאי דם אדומים של אדם וכן כלא-רעיל לנאופלי (לרוות) של Artemia salina כך שהפוטנציאל הפרמצבטי קיים. מההפרדות לפי גודל ופולאריות ידוע כי החומר הפעיל אינו פולארי ובגודל מולקולרי קטן, אך עד כה הוא לא בודד לכדי קביעת מבנה.
מחקר זה חיזק את ההנחה כי C. cyathophora הינו מקור לחומרי טבע מעניינים. כמות החומר הפעיל אשר מופקת מספוג זה הינה מעטה, ומאששת את בעיית האספקה הידועה של חומרי טבע מן הים. עם זאת, הספוג נפוץ מאד בשוניות רדודות וגדל באופן טבעי על מצעי גידול מלאכותיים, דבר ההופך אותו למועמד טוב לחקלאות ימית לצורך הפקת כמות גדולה של החומר הפעיל ביולוגית.

תכנים