על וירוס הקורונה ודרכי התפשטותו

אתם עשויים להיות בביתכם, אולי מתכוננים למפגש של הכיתה המקוונת שלכם, כשלפתע אתם חושבים: ''מה בעצם קרה, ומדוע?'' אתם מסתכלים החוצה ולא נראה שמשהו השתנה. הדשא והעצים עדיין שם, הציפורים מצייצות והירח והשמש רודפים אחד אחרי השנייה כמו תמיד. אינכם יכולים לראות בעיה ממשית, אך משפחתכם וחבריכם מדברים זה עם זה מרחוק, ואולי אפילו חוצים את הכביש לצד השני כשמישהו מתקרב אליהם.

כשאתם צופים ברשת או מקשיבים לחדשות, אתם שומעים שיש וירוס חדש שנקרא SARS-CoV-2, שגורם למחלה שנקראת COVID-19, שהיא מסוכנת מאוד ויכולה לפגוע באנשים באופן חמור. הווירוס הזה גורם למגפה, כלומר הוא התפשט ברחבי העולם. אתם תוהים: ''אבל איפה הוא? וכמה ממנו יש? אני לא ראיתי כלום, כיצד הוא פוגע באנשים?'' מבחינה מספרית, וירוסים הם ה''יצורים החיים'' הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ. מעריכים שישנם בסך הכול כמאה נוניליון, כלומר 100,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000! מדובר בכמות רבה של וירוסים, בהתחשב בכך שישנם 7.7 מיליארד אנשים בכדור הארץ. הסיבה לכך שאיננו יכולים לראות וירוסים היא שגודלם נע בין 20 ננומטרים ל-400 ננומטרים. משמעות הדבר היא שוירוסים קטנים פי 5,000 משׂערה אנושית, ולכן אי אפשר לראותם באמצעות מיקרוסקופ רגיל.

כשמתבוננים על וירוסים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים עוצמתי, הם נראים די אלגנטיים בשל המבנה הסימטרי שלהם. עבור SARS-CoV-2, הצורה הסימטרית הזו אפילו מושכת יותר מאחר שהיא מכילה טבעת חלבונים שמקיפה את הווירוס, כמו תכשיטים על כתר. מבנה זה הוא שמקנה את השם קורונה (כתר) למשפחת הווירוסים הזו. המבנה החיצוני של הווירוס נקרא קספיד (capsid), והוא משמש כמְכָל לחומר הגֶנוֹמִי של הווירוס (דנ''א או רנ''א). כשווירוסים מדביקים את גופנו, הם מחדירים את החומר הגנטי שלהם לתאים שלנו. התאים שנדבקו נהפכים למפעלים שמייצרים וירוסים חדשים, בתהליך שנקרא שכפול ויראלי. הווירוסים החדשים האלה מתפרצים החוצה מתוך התא המארח, ולמעשה גורמים למוות של התא.

במקרה של SARS-CoV-2, התאים שנדבקו הם אלה שמצפים את החלק העליון של דרכי הנשימה. כתוצאה מכך, כאשר אוסף חדש של וירוסים מסוג SARS-Cov-2 פורץ החוצה מתאי הריאות, הם נפלטים לאוויר שאנו נושמים. הווירוסים ארוזים בבועות קטנות של מים ושל אוויר שבאופן רגיל נפלטות במהלך הנשימה. בועות האדים האלה, או הטיפות הזעירות הללו, מתנהגות כמו כדורי תותח כשאנו מתעטשים ומשתעלים. הטיפות האלה יכולות להניע את הווירוס אל תוך האוויר במהירות גבוהה, ועל פני מרחק רב. מעריכים כי טיפות שמיוצרות מעיטוש יכולות להגיע למרחק של 1.8 מטרים, וכי העננים הגזיים הגדולים שמיוצרים מעיטוש יכולים להגיע למרחק של עד 8.2 מטרים. כעת אתם עשויים להתחיל להבין מדוע אנשים שמרו מרחק זה מזה, וחבשו מסיכות על אפיהם ופיותיהם.

איך הכול התחיל?

ייתכן שמעולם לא שמעתם על וירוס הקורונה או COVID-19 לפני השנה הזו, ואולי אתם תוהים מדוע הוא נהפך לנושא כל כך ''חם'' בתקופה האחרונה. הכול החל בדצמבר 2019, כאשר דוּוח לעולם על וירוס חדש שזוהה בווהאן, עיר גדולה במחוז הוּבּיי בסין. שלא כמו וירוסים אחרים, הווירוס הזה התפשט במהירות ברחבי העולם, וגרם למותם של יותר מ-545,000 איש ב-6 חודשים.¹ הווירוס SARS-CoV-2 שמחולל את המחלה COVID-19 ממשיך להתפשט ממדינה למדינה, והוא הסיבה לכך שממשלות רבות מבקשות מאזרחי מדינותיהן להישאר בבתים. מערכות הבריאות ברחבי העולם, שלא התמודדו עם אירוע בסדר גודל כזה בשנים האחרונות, מצויות במאמץ מתמשך להגביל את התפשטות הווירוס.

כיצד COVID-19 התחיל בסין? כדי להסביר זאת, אנו צריכים לקחת צעד אחורה ולהבין כיצד וירוסים מסתגלים לסביבתם. באופן כללי, וירוסים אוהבים להשתכפל רק בתוך מינים מסוימים של חיות שהם מכירים. אך חלק מהווירוסים, שנקראים וירוסים זוּאוֹנוֹטים, יכולים לסגל עצמם לשרוד במינים שונים, או, כפי שמדענים אומרים לעיתים קרובות, ''לקפוץ'' ממין אחד לאחר. SARS-CoV-2 הדביק במקור רק עטלפים [1], אולם מסיבות שעדיין אינן מובנות לגמרי, הוא פיתח יכולת ''לקפוץ'' לפנגולין (דוב נמלים עם קשקשים) (איור 1) [1]. החיות האלה נפוצות ברפואה הסינית, מאחר שגם בשרן וגם קשקשיהן משמשים לטיפול במגוון רחב של מחלות. חוקרים חושבים שאחרי שווירוס SARS-CoV-2 הדביק פנגולינים, הוא הסתגל ורכש יכולת ''לקפוץ'' למינים אחרים.

כיצד וירוס הקורונה נהיה מסוגל להדביק בני אדם? כאשר SARS-CoV-2 מדביק בני אדם, הוא משתמש בחלבונים שעל פני השטח שלו, שנקראים חלבוני ספייק (spike). חלבונים אלה יכולים ''להיתפס'' בחלבון אחר שנמצא על תאים שמצפים את החלק העליון של דרכי הנשימה, שנקראים תאי אפיתל. החלבון האנושי הזה נקרא ACE-2 (קיצור של angiotensin converting enzyme-2) (איור 2) [2]. עיגונם של חלבוני הספייק ב-ACE-2 מאפשר לווירוס הקורונה לנחות בחוזקה על תאי האפיתל ולהדביק אותם.

כיצד SARS-CoV-2 משפיע על בני אדם?

מאחר שהריאות הן אתר ההדבקה העיקרי, מטופלים רבים שנדבקו ב-SARS-CoV-2 מראים תסמינים שקשורים לדלקת ולחולי של הריאות לרבּות קוצר נשימה, שיעול יבש מתמשך, חום, כאבי שרירים וכאבי פרקים (איור 3) [1]. תסמינים אלה עשויים להזכיר לכם איך הרגשתם כשהייתם מצוננים, ואתם צודקים אם אתם חושבים ש-COVID-19 וצינון שגרתי חולקים נקודות דמיון מסוימות; אולם, ישנם הבדלים חשובים. ראשית, במקרים חמורים, מטופלים שנדבקו ב-SARS-CoV-2 עשויים לפתח זיהום חריף בריאוֹת שנקרא פּנאוּמוֹניה (איור 3) [1]. זה יכול להחליש את הריאות ולגרום להן להיות בלתי יעילות, ועלול לגרום לבעיות בחמצון הדם. כתוצאה מכך, מטופלים עשויים לפתח מצב שנקרא תסמונת מצוקה נשימתית חריפה. אף על פי שזה קורה בעיקר בקרב חולים במצב החמור ביותר, מצוקה נשימתית יכולה לגרום למוות. שנית, וככל הנראה הכי חשוב, בסביבות 80% מהאנשים שנדבקו ב-SARS-CoV-2 מראים תסמינים קלים בלבד, או שהם א-סימפטומטיים, כלומר אינם מראים סימנים של הדבקה [1]. הווירוס הזה יכול לעבור מאדם אחד לאחר גם באופן בלתי צפוי. אם תשלבו את העובדה שאנשים יכולים להידבק בלי לדעת זאת, עם קצב ההעברה הגבוה של הווירוס, תוכלו להתחיל להבין מדוע COVID-19 הפך למגפה.

כיצד מערכת החיסון מתמודדת עם SARS-CoV-2?

עד כמה ש-SARS-CoV-2 היה רוצה לשהות בריאוֹתינו ולהמשיך להשתכפל, גופנו בנוי כך שיוכל למנוע זאת. זה חשוב, מאחר ששכפול ויראלי הורס תאי אפיתל, ובסופו של דבר מונע מריאותינו לתפקד באופן תקין. כדי להתמודד עם SARS-CoV-2 ועם אורגניזמים בלתי נראים אחרים שעשויים להדביק אותנו, הגוף פיתח צבא של תאים שמגן עליו: מערכת החיסון (תוכלו ללמוד על תאי מערכת החיסון ממאמרים אחרים של פרונטירז–מדע לצעירים, כמו למשל [3–5]). מאפיין מרכזי של מערכת החיסון הוא יכולתה לזהות וירוסים ופתוגנים אחרים ולחסלם. מערכת החיסון לומדת לעשות זאת בכך שהיא חשופה לפתוגן בפעם הראשונה, ולומדת כל מה שיש לדעת עליו. התהליך הזה נקרא ''חינוך חיסוני'' (איור 4, משמאל). חינוך חיסוני מאפשר לגוף ללמוד את הדרך הטובה ביותר להילחם בפתוגן מסוים. אם מאוחר יותר הגוף רואה שוב את אותו הפתוגן, הוא יכול להגיב בצורה טובה ומהירה יותר, בהתבסס על מה שלמד בפעם הראשונה. תהליך זה נקרא זיכרון חיסוני (איור 4, מימין).

הרעיונות של חינוך חיסוני וזיכרון חיסוני הם הבסיס לחיסונים. חיסונים מורכבים בדרך כלל מפתוגנים מתים או מוחלשים, או מחלקים חשובים של הפתוגנים האלה. כאשר ניתן חיסון, אנו מקנים למערכת החיסון הזדמנות להתמודד עם גרסה בטוחה של הפתוגן וללמוד ממנה, בלי להסתכן בכך שהפתוגן יכול לגרום למחלה אצל האדם שחוסן. כיום, אין לנו חיסון ל-SARS-CoV-2, ולכן זוהי הפעם הראשונה שמערכת החיסון האנושית נחשפה אליו.

סיכום

אתם עשויים להרגיש ש-COVID-19 שינתה את האופן שבו אנו חיים את חיינו. המחלה השפיעה על כל היבט בחיים החברתיים שלנו, מבית הספר, ועד ליכולת לצאת ולבלות או לנסוע לחופשות. אולם, כמו מחלות רבות אחרות בעבר, אנו לומדים הרבה מאוד על וירוס SARS-CoV-2 וכיצד למנוע הידבקויות בעתיד. אנו גם לומדים דרכים חדשות לתקשר ולבלות! אלה מאיתנו שאינם עובדים בחזית, בבתי החולים או במעבדה בחקירת הווירוס, עשויים להרגיש שאין לנו הרבה מה לעשות כדי לעזור. אך העובדה הפשוטה שאתם קוראים את המאמר הזה חשובה כמו עבודתם של רופאים ושל מדענים! אתם לומדים על הווירוס ומבינים מדוע התנהגויות כמו שמירה על מרחק של שני מטרים וחבישת מסכות, הן הכרחיות. המגפה הזו גם יכולה להיות שיעור לגבי חיינו: ייתכן שכעת יש לנו הערכה רבה יותר לעובדה שחיינו אינם נשלטים על ידי הדברים שאנו רואים בלבד. הדברים שאיננו רואים יכולים להשפיע על חיינו בדרכים דרמטיות במיוחד! מה תוכלו לעשות כדי להישאר בטוחים? שטפו את ידיכם, חבשו מסכה וחנכו את עצמכם ואת האחרים! כולנו בזה יחד, אז בואו נשתף פעולה כקהילה.

מילון מונחים

SARS-CoV-2: ↑ וירוס הקורונה שאחראי למחלה שאנו מכנים COVID-19.

COVID-19: ↑ המחלה שנגרמת על ידי הווירוס SARS-CoV-2.

מגפה (Pandemic): ↑ מחלה מדבקת שהתפשטה על פני כמה יבשות או ברחבי העולם.

שכפול ויראלי (Viral Replication): ↑ היווצרות של וירוסים חדשים בתאים של בני אדם שנדבקו.

מחלה זואונוטית (Zoonotic Disease): ↑ מחלקה מדבקת שנגרמת על ידי פתוגן ש''קפץ'' מחיה לבן אדם.

ACE-2: ↑ חלבון שמשמש את וירוס הקורונה כדי לחדור לתאים אנושיים.

זיכרון חיסוני (Immune Memory): ↑ היכולת של מערכת החיסון לזהות במהירות ובאופן פרטני פתוגנים שהגוף פגש בעבר.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כל המחקר נערך בהעדר כי קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.

הערת שוליים

1. ↑https://coronavirus.jhu.edu/map.html