הקדמה
ידוע לכול כי אתם: בני אדם, נזר הבריאה, עם שתי רגליים, הגיון ברזל, כישורים עילאיים, לעולם לא תקראו תקנון של אתר אינטרנט לפני שתסמנו אישור לתנאי השימוש בו. עכשיו, בואו ותכירו את יתר ה״אני״ שלכם: מיליארדי יצורים זעירים שמתגוררים בעיניים, באף ובאחוזת המעיים המפוארת שלכם. בעזרת העולם המיקרוסקופי הזה שבתוך גופנו נוכל לבחון מחדש את כל מה שידוע לנו על חולי, על בריאות ועל עצמנו בכלל.
הודות לטכנולוגיות חדשות, שרבות מהן פותחו רק בשנים האחרונות, המדענים מכירים היום טוב יותר מאי-פעם את אותן צורות חיים מיקרוסקופיות שבתוכנו. והדברים שאנחנו מגלים הם פשוט מדהימים. היצורים החד-תאיים האלה - החיידקים - לא רק רבּים הרבה יותר ממה שחשבנו בעבר, ושוכנים במספרים עצומים כמעט בכל קרן זווית בגוף שלנו; הם גם הרבה יותר חשובים משיכולנו לתאר לעצמנו, והם משפיעים כמעט על כל היבטי הבריאות שלנו, ואפילו על האישיות שלנו.
חבורת היצורים המיקרוסקופיים ששוכנים עלינו ובתוכנו נקראת המיקרובּיוֹטָה האנושית, ונהוג לכנות אותה (וגם את הגנים של החיידקים הללו) מיקרוביום. כמו שקורה לעתים קרובות בפריצות דרך מדעיות, הפרטים שהולכים ונאספים על העולם הזעיר הזה הם בהחלט מכה לאגו שלנו. בזכות האסטרונומיה התברר לנו שעולמנו אינו מרכז היקום, ובזכות האבולוציה גילינו שבני האדם הם רק חיה אחת מני רבות. המיפוי של המיקרוביום האנושי מלמד אותנו שגם בתוך הגוף שלנו, אנחנו מוצפים בשלל צורות חיים העומדות בפני עצמן (ובקשר זו עם זו), עם יעדים ועם סדר יום משלהן.
כמה חיידקים שוכנים בעצם בתוכנו? כל אחד מאיתנו מורכב מעשרה טריליון תאים אנושיים לערך, אבל על פני גופנו ובתוכו יש כמאה טריליון חיידקים.1 מה שאומר שאנחנו בעיקר לא אנחנו.
אבל בניגוד למה שחשבנו בעבר, אנחנו לא רק מארחיהם האומללים של חיידקים רעים מזדמנים שגורמים לנו זיהומים. למעשה, אנחנו חיים באיזון עם קהילה שלמה של חיידקים במשך כל חיינו. אותם יצורים קטנים אינם נוסעים אדישים כלל אלא יש להם תפקיד חיוני בתהליכי החיים הבסיסיים ביותר שלנו, כולל עיכול, תגובה חיסונית ואפילו התנהגות.
קהילת החיידקים שבגופנו היא למעשה מקבץ של קהילות שונות. מינים שונים מתגוררים באזורים שונים בגופנו, שם הם ממלאים תפקידים מוגדרים מאוד. חיידקי הפה שונים מאלה של העור או המעיים. אנחנו לא אינדיבידואלים; אנחנו מערכות אקולוגיות.
מגוון החיידקים שחיים בנו יכול אפילו להסביר כמה מוזרויות גופניות שאותן ייחסנו בעבר למזל רע או טוב. כך למשל, למה אחדים מאיתנו טעימים יותר ליתושים? השדונים הקטנים האלה מתעלמים ממני כמעט לגמרי אבל נוהרים בהמוניהם אל זוגתי אמנדה. מתברר שחלקנו באמת טעימים ליתושים יותר מאחרים. וסיבה אחת חשובה לכך היא קהילות החיידקים השונות שגרות על העור שלנו (ארחיב בנושא בפרק 1).
וזה עוד לא הכול: החיידקים שחיים עלינו ובתוכנו מגוונים באופן מדהים. בטח שמעתם שמבחינת הדנ״א שלנו אנחנו דומים ב-99.99 אחוז לאדם שיושב לידנו. אבל לא כך כשמדובר בחיידקי המעיים שלנו, שאחוז הדמיון בינם לבין אוכלוסיית החיידקים של אדם אחר עשוי להגיע רק ל-10 אחוזים לערך.
ההבדלים הללו עשויים להסביר את השוני העצום בין בני האדם, החל במשקל וכלה באלרגיות. מהסבירות שנחלֶה ועד רמות החרדה שלנו. כיום אנחנו רק מתחילים למפות את העולם המיקרוסקופי העצום הזה ולפענח אותו, וההשלכות של מה שאנחנו מגלים מסחררות ממש.
הגיוון העצום של העולם החיידקי מדהים עוד יותר נוכח הידיעה שעד לפני כארבעים שנה לא היה לנו שום מושג כמה יצורים חד-תאיים קיימים בעולם, או כמה סוגים של יצורים כאלה ישנם. עד אז, מושגי היסוד שלנו באשר לקִטלוג היצורים החיים בעולם התבססו על הספר ״מוצא המינים״ של צ'רלס דרווין, שהתפרסם ב-1859א.2 דרווין שרטט עץ אבולוציוני שקיבץ את היצורים החיים לפי תכונותיהם הגופניות המשותפות - פָּרוּשים עם מקור קצר, פרושים עם מקור ארוך, וכדומה - ועל כך התבססנו במיון מינים.
תמונה מקובלת זו של החיים התבססה על מה שהיה אפשר לראות סביב, או מבעד לעדשת המיקרוסקופ: יצורים חיים גדולים יחסית סווגו כצמחים, כחיות או כפטריות. היצורים החד-תאיים שנותרו קובצו בשתי קטגוריות בסיסיות: פְּרוֹטיסטים וחיידקים. בכל הנוגע לצמחים, לחיות ולפטריות - צדקנו. אבל תמונת העולם שלנו בנוגע ליצורים חד-תאיים היתה שגויה לגמרי.
בשנת 1977 מיפו המיקרוביולוגים האמריקאים קרל ווֹז וג'ורג' א' פוֹקס את עץ החיים על ידי השוואת צורות חיים ברמת התא תוך שימוש ברנ״א ריבּוֹזוֹמלי, ״קרוב משפחה״ של הדנ״א, הנמצא בכל תא וממלא תפקיד מרכזי בייצור חלבונים. התוצאות היו מטלטלות.3 ווז ופוקס גילו שמגוון היצורים החד-תאיים גדול ממגוון כל הצמחים והחיות גם יחד. מתברר שחיות, צמחים, פטריות; כל בני האדם, מדוזות וחיפושית זבל; כל פיסת אצה, חתיכת טחב ועצי סֶקוֹויָה תמירים; וכל חזזית ופטרייה - כל צורות החיים שאנחנו מסוגלים לראות בעינינו - כולם יחד מסתכמים בשלושה זלזלים קצרים בקצה אחד הענפים של עץ החיים. היצורים החד-תאיים - חיידקים, ארכיאונים (תגלית של ווז ופוקס), שמרים ואחרים - שולטים על רובו.
תוך שנים ספורות חלה התקדמות מדהימה בהבנתנו את החיים המיקרוסקופיים שבתוכנו. טכניקות חדשות, כולל שיפור בריצוף הדנ״א - ביחד עם עלייה מסחררת בכוח המחשוב - הם המפתח להתקדמות זו. כעת, באמצעות ריצוף דנ״א בטכנולוגיה חדישה, ניתן לאסוף דגימות תא מחלקים שונים בגוף, לנתח במהירות את הדנ״א החיידקי שהן מכילות, ובאמצעות שילוב כל הממצאים, לזהות את אלפי הזנים של החיידקים שאנחנו משמשים להם בית. אנחנו מוצאים חיידקים, ארכיאונים, שמרים ועוד יצורים חד-תאיים (כגון איוקריוטים) שסך כל הגנומים שלהם - המרשמים הגנטיים שמגדירים אותם - ארוך משלנו.
גם אלגוריתמים ממוחשבים חדשים מקלים מאוד את הפענוח של כל המידע הגנטי הזה. אנחנו מסוגלים כיום ליצור מפה של החיידקים שלנו כדי להשוות אוכלוסיות בחלקים שונים של הגוף, ולהשוות אוכלוסיות חיידקים אצל בני אדם שונים.
הרבה מהידע המצטבר הזה מקורו בפרויקט המיקרוביום האנושי. את פרויקט המחקר הזה מממן מכון הבריאות האמריקאי (NIH) ב-170 מיליון דולר, ובמסגרתו פועלים יותר ממאתיים מדענים אשר הצליחו, עד כה, לנתח לפחות 4.5 טרה-בייט - כלומר 4.5 טריליון בייטים - של נתוני דנ״א. וזאת רק ההתחלה. פרויקטים בינלאומיים אחרים, כמו השותפות האירופית MetaHIT, מוסיפים מידע ומנתחים מידע ללא הרף.
העלות של ניתוחי הנתונים האלה יורדת במהירות, ומאפשרת להרבה יותר אנשים להזמין סקר של החיים המגוונים המתקיימים בתוכם. לפני עשור בערך, מי שרצה לדעת ממה מורכב המיקרוביום שלו התבקש לשלם מאה מיליון דולר. כעת השגת אותו מידע עולה מאה דולר בלבד - זה כל כך זול עד שייתכן שזה ייהפך בהמשך לבדיקה שגרתית שהרופא מזמין.
ולמה שהרופא ירצה לדעת איך נראה המיקרוביום של המטופל? כי ממצאי מחקרים חדשים רומזים על קשרים שלא היו ידועים עד כה בין החיידקים שלנו לבין מחלות רבות מאוד, בהן השמנת יתר, דלקת מפרקים, אוטיזם ודיכאון. וככל שמתבררים יותר קשרים כאלה, נרמזות גם אפשרויות לטיפולים חדשים בעתיד. כמעט כל דבר שעולה על דעתכם משפיע על המיקרוביום: תרופות, תזונה, מיקום האחים במשפחה או מספר הפרטנרים המיניים. כפי שתקראו בעמודים הבאים, אנו מגלים לאט לאט שחיידקים הם חלק אינטגרלי מכל היבטי חיינו כמעט. אפשר לומר שהחיידקים מגדירים כעת מחדש מה פירוש להיות אנושי.
