פלטפורמה חדשנית מאפשרת מעקב מדויק אחר חיידקים המפתחים עמידות לאנטיביוטיקה תוך כדי תנועה

מדענים בבית הספר לרפואה בהרווארד ובטכניון פיתחו פלטפורמה מרחבית ראשונה מסוגה למעקב אחר האבולוציה של חיידקים הנחשפים לאנטיביוטיקה ומפתחים עמידות נגדה. המערכת, הנחשפת במאמר בכתב העת Science, תקדם לא רק את המחקר המדעי בתחום האבולוציה של חיידקים אלא גם את האופן שבו מונגשים תהליכים אבולוציוניים לתלמידים, לסטודנטים ולציבור הרחב.
המערכת החדשה קרויה MEGA (Microbial Evolution and Growth Arena). זוהי בעצם צלחת פטרי עצומה בצורת מלבן בגודל 0.6X1.2 מ', שבתוכה 14 ליטרים של אָגָר (agar) – מצע לתרביות חיידקים.
הצלחת מחולקת לרצועות ישרות ושוות המכילות ריכוזי-אנטיביוטיקה בשיעורים הולכים וגדלים ככל שמתקרבים למרכז הצלחת. בתחילת הניסוי ממוקמות מושבות של חיידקי E. coli בשתי הרצועות הקיצוניות, הנקיות מאנטיביוטיקה. החיידקים מכלים תחילה את המזון ברצועות אלה ואז נעים בתהליך של שחייה מכוונת – כמוטקסיס (chemotaxis) – לכיוון המזון ברצועות האחרות האחרות. בכל פעם שהם מגיעים לרצועה הבאה הם נבלמים על ידי האנטיביוטיקה. מצלמה בתקרת המעבדה מצלמת במשך שבועיים תצלומים בהפרשים קבועים (צילום דולג זמן), והתוצאה היא אבולוציה בתנועה: המחשה בווידיאו של תנועת החיידקים – אלה שמתו ואלה שפיתחו עמידות לתרופה.
לאח כעשרה ימים מצליחים החיידקים לפלוש גם לאזור העוין ביותר – זה שרמת האנטיביוטיקה בו גבוהה פי 1,000 מזו שברצועת האנטיביוטיקה הראשונה. במילים אחרות, אותם חיידקים צעירים מצליחים לשרוד בריכוז אנטיביוטיקה הגדול פי אלף מזה שהרג את אבות אבותיהם.

ד״ר מייקל ביים, פוסט-דוקטורנט מהמעבדה של פרופ׳ קישוני בהרווארד. צילום דוברות הטכניון