האדם הוא מה שהוא אוכל – האומנם? ריאיון עם ד"ר ליאור לובל על חיידקי מעיים ורפואה מותאמת אישית

מכירים את הביטוי You are what you eat? כשאנשים אומרים אותו הם בדרך כלל מתכוונים שהבחירה מה לאכול משפיעה לנו על האנרגיה, מצב הרוח ואפילו על הרגשות. "זה פחות או יותר מה שאני חוקר", אומר לנו ד"ר ליאור לובל ממרכז דנגור לרפואה מותאמת אישית באוניברסיטת בר-אילן. "כיוון שהתזונה מתפרקת לאבות המזון ואלה נספגים ממערכת העיכול אל הגוף, המשמעות המילולית של הביטוי היא שאנחנו עשויים מאותם אבני בניין שמהם עשוי המזון שאנחנו אוכלים. במובן הזה אנחנו אכן מה שאנחנו אוכלים".

ד"ר ליאור לובל חוקר כיצד חיידקי המעי משפיעים על בריאות האדם ומחקריו מתמקדים במחלת כליות כרונית ובסרטן. את הדוקטורט שלו עשה ד״ר לובל באוניברסיטת תל אביב, ואת הפוסט-דוקטורט בבית הספר לבריאות הציבור על שם צ'אן באוניברסיטת הרווארד, שם שימש גם עמית במכון לחקר הסרטן (CRI). לאחר מכן הוא פתח את מעבדתו בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן.

מה שקורה במעיים לא נשאר במעיים

המעבדה של ד"ר לובל מתמקדת בחקר הקשר המשולש שבין המזון לבין חיידקי המעיים לבין גוף האדם. כיוון שחיידקי המעיים הם סוג של סוכני תיווך בין המזון שהם מפרקים לבין מה שקורה בתאים שלנו, ההבנה של דרך פעולתם תספק לנו ידע שיכול להועיל בכל הנוגע לטיפולים רפואיים מותאמים אישית.

לפי מה שאני מבינה, חיידקים הם ממש חלק ממערכת העיכול.

"לא רק חיידקים. אנחנו מדברים על המיקרוביום של מערכת העיכול, כלומר על קהילה של יצורים מיקרוסקופיים שמתקיימת בתוכה. חיידקי המעיים הם חלק מהמיקרוביום של מערכת העיכול והם חלק בלתי נפרד מתהליכי פירוק המזון שמתרחשים בה".

ואתם מתמקדים דווקא בחיידקי המעיים?

"נכון, ויש לכך כמה סיבות. הראשונה היא מספרית: אם בקיבה יש עשר בחזקת שתיים יצורים שונים, במעי הדק המספרים עולים לעשר בחזקת חמש ובמעי הגס הם ממש מזנקים לעשר בחזקת 11. מה שעוד מעניין בחיידקי המעיים זה שהם מסוגלים לפרק את הדברים שיתר החיידקים, בחלקים של מערכת העיכול שנמצאים לפני המעיים, לא הצליחו לפרק".

למה זה חשוב?

"בתהליכי העיכול האלה משתחררים חומרים שונים שאנחנו מעוניינים להבין כיצד הם משפיעים על מערכת העיכול, מערכת החיסון, מערכת העצבים ועוד. חלק מהתוצרים הללו נספגים מהמעיים לגוף באמצעות רירית המעי או שהם עוברים לכבד דרך וריד השער, ואם נחקור את ההשפעות האלה נוכל להבין כיצד לעזור לחולים במחלות שונות".

ארכימדס, מאחוריך: הגילוי המפתיע של ד"ר לובל

ההיסטוריה של המדע רצופה בגילויים מרתקים שהתרחשו באופן בלתי צפוי או ברגע של הארה פתאומית, המכונה "אאוריקה". דוגמה מפורסמת לכך היא גילוי עקרון הציפה של ארכימדס.

על פי האגדה, ארכימדס גילה את העיקרון בזמן רחצה באמבטיה. הוא שם לב שעליית מפלס המים כשהוא נכנס לגיגית קשורה ישירות לנפח של הגוף שלו. תובנה זו, ריגשה אותו כל כך שהוא קפץ עירום מהאמבטיה כדי לבוא אל המלך עם פתרון מבריק: הוא ימדוד את כמות המים שהכתר החדש שקיבל המלך דוחה, וכך הוא יחשב את נפחו וצפיפותו של הכתר כדי לקבוע אם הוא עשוי זהב טהור.

גם לד"ר ליאור לובל היה רגע של גילוי פתאומי במחקר במהלך לימודי הפוסט-דוקטורט בבית הספר לבריאות הציבור באוניברסיטת הרווארד. זה מה שהביא אותו למה שהוא עושה היום.

ספר לנו על הרגע הזה. מה הוביל אליו?

"הפרויקט הראשון שלי בהרווארד היה בכלל מחקר על תזונה וסרטן, שם עבדנו על חיות מודל שמפתחות סרטן באופן ספונטני. כלומר, צריך לחכות כמה חודשים עד שיפתחו גידולים במעי באופן ספונטני ואז לתת להם דיאטה מסוימת ולראות מהי ההשפעה. ההמתנה לגידולים לוקחת לא מעט זמן ולכן בינתיים קראתי יותר בתחום של השפעת התזונה על החיידקים, למרות שהמעבדה שלנו לא עסקה בכך. בזמן הדוקטורט שלי מחקר המיקרוביום צבר פופולריות רבה, ושמחתי להצטרף לתחום".

וגילית משהו?

"בקריאת המאמרים גיליתי פער מפתיע במחקר. אין מספיק מחקרים שבדקו את ההשפעה של דיאטה מסוימת, שהנחתי שהיא יכולה להיות מעניינת, באופן ישיר על חיידקי מעיים. הגילוי הזה הוביל אותי לרוץ למעבדה ולעשות את הניסוי בעצמי. התוצאות שלו התפרסמו באחד מכתבי העת החשובים ביותר במדע - Science. בשורה התחתונה, מצאנו שיש שתי חומצות אמינו בתזונה שלנו שמשפיעות על ההידרדרות של מחלת כליות כרונית. זו מחלה שסובלים ממנה מעל 800 מיליון בני אדם בעולם".

מהי הדיאטה הזו?

"דיאטה שעשירה בציסטאין ובמתיונין, שתי חומצות אמינו המהוות אבני בניין חיוניות לחלבונים בגוף ויש מחקרים עליהן בהקשר של תזונה וסרטן. בדקנו את ההשפעה הישירה שיש לדיאטה הזו על חיידקי אי-קולי במעיים שלנו. אגב, רוב האי-קולי במערכת העיכול שלנו לא רק שאינם מזיקים, אלא שהם חיים איתנו בסימביוזה ואף מועילים לתהליכי העיכול".

כיצד תזונה עשירה בחלבונים שיש בהם ציסטאין ומתיונין משפיעה על מחלת כליות כרונית?

"הם מעכבים את הפעילות של אנזים של אי-קולי בשם טריפטופנאז. בכל הניסויים ראינו שכאשר מוסיפים למבחנות עם חיידקי אי-קולי ציסטאין ומתיונין, פעילות האנזים הזה יורדת".

וזה טוב או רע לגוף?

"זה תלוי. טריפטופנאז מפרק חומר בשם טריפטופאן שאנו מקבלים מהמזון. לתגובת הפירוק הזו יש תוצר חשוב מאוד בשם פירובט שממנו הגוף יודע לייצר אנרגיה, אבל לתגובת הפירוק יש גם תוצר נוסף – אינדול. במצבים מסוימים, כמו במחלת כליות כרונית, האינדול רעיל לגוף. הוא מצטבר בכליות ופוגע בתפקוד שלהן. לכן, תזונה עשירה במתיונין ובציסטאין יכולה לסייע לחולים האלה. הוכחנו את זה במחקר והראינו שעבור עכברים עם מחלת כליות כרונית, תזונה שעשירה במתיונין ובציסטאין עדיפה על תזונה במזונות שעניים בהם".

ומהי המשמעות לבני אדם?

"כרגע אנחנו עדיין בשלב הפרה-קליני, בניסויים בעכברים. עקרונית, אפשר יהיה לתרגם את זה להמלצות דיאטטיות כי דגים, ביצים ועוף הם מזונות עשירים בחלבונים האלה. הבעיה היא שבניגוד לעכברים, מאוד קשה לשלוט בדיאטה של בני אדם ולגרום להם להתמיד בה לאורך זמן. לכן, אם נגלה תרופה שתעכב את הפעילות של טריפטופנאז באופן הדומה למה שעושים ציסטאין ומתיונין בצורה טבעית, זה יוכל לעזור לחולי כליות".

סגירת מעגל: מהו הקשר בין חיידקי מעיים וסרטן

קודם סיפרת שבפוסט-דוקטורט חקרת את הקשר בין תזונה וסרטן, ורק במקרה הגעת לתחום המיקרוביוטה. כיום, שוב חזרת למחלת הסרטן.

"היום אני חוקר אם אפשר להפיק מידע מהפעילות של חיידקי מעיים במספר סוגי סרטן, ואם כן, כיצד הידע הזה יכול להועיל בחקר הסרטן".

יש קשר בין חיידקים וסרטן?

"הקשר בין מיקרוביום לסרטן די מדהים. ההנחות היום הן שכ-16% ממקרי הסרטן, אם לא יותר, מתפתחים ממחלות זיהומיות, ויראליות או חיידקיות, כתוצאה מהדבקה. למשל, וירוס הפפילומה שגורם להתפתחות סרטן צוואר הרחם ועוד מספר סוגי סרטן נוספים, או החיידק הליקובקטר פילורי שגורם לסרטן הקיבה".

אילו סוגי סרטן אתם חוקרים?

"אנחנו מתמקדים בכמה סוגי סרטן שונים במקביל. אנחנו אפילו חוקרים את הקשר בין מלנומה, סוג של סרטן עור, לחיידקי מעיים".

כיצד חיידקי מעיים משפיעים על סרטן עור?

"חולי מלנומה מטופלים בטיפולים אימונותרפיים, כאלה שמנסים להפעיל את מערכת החיסון נגד הסרטן. אבל טיפולים אימונותרפיים יעילים רק אצל חלק מהמטופלים, ואנחנו לא יודעים למה. בשנת 2021 יצא מחקר בהובלת ד"ר בן בורסי וד״ר גל מרקל מבית החולים שיבא, עם תוצאות מדהימות. הם הצליחו להפוך שליש מקבוצה של חולי מלנומה שלא הגיבו לטיפול אימונותרפי לכאלה שכן מגיבים אליו".

איך הם עשו את זה?

"הם הראו שהשתלת צואה מחולים שכן הגיבו לטיפולים לחולים שלא הגיבו לטיפולים הפכה שליש מהם למגיבים לטיפול ובכך הצליחה לעצור את הידרדרות המחלה ואף להחזיר אותה לאחור. השתלות צואה משפיעות על הרכב חיידקי המעיים או על הפעילות שלהם ויש לכך השפעה על מערכת החיסון. אנחנו עובדים בשיתוף פעולה עם ד״ר בורסי וד״ר יוחאי וולף מבית החולים שיבא כדי להבין איזה שינוי בהרכב הזה גרם לחולים להגיב לטיפול״.

אתם עובדים בשיתוף פעולה עם עוד בתי חולים?

"במרכז דנגור ובאוניברסיטת בר-אילן אנחנו דוגלים בשיתופי פעולה. בבית החולים שיבא, למשל, אנחנו משתפים פעולה עם ד"ר בן בורסי גם בהקשר של סרטן הערמונית. בשיתוף עם אוניברסיטת נורת'איסטרן בבוסטון אנחנו עובדים על גילוי ביו-מרקרים בשתן לסרטן הערמונית באמצעות המיקרוביום של דרכי השתן והערמונית. בבית החולים איכילוב יש לנו שיתופי פעולה בחקר מחלת המעי הדלקתית המוכרת גם בשם קוליטיס, שממנה סובלים כ-8 מיליון איש בעולם. נוסף על כך אנחנו פועלים בשיתוף פעולה עם חוקרים אחרים במרכז דנגור כמו פרופ' עמרי קורן, ד"ר ניסן יששכר וד"ר שי בל".

מהמחקר על חיידקי מעיים, מה אפשר להגיד על רפואה מותאמת אישית וסרטן או על רפואה מותאמת אישית בכלל?

"זה תחום מרתק. אם נדע בעתיד לתת תחזית לגבי תגובה של חולה לתרופה מסוימת בגלל המיקרוביום שלו, נוכל להתאים לו את הטיפול בהתאם לנתונים, או לעשות שינוי במיקרוביום שלו כך שיתאים לתרופה שרוצים לתת לו. אפשר להשתמש בידע הזה גם בחקר מחלת הסרטן".

אז האם בעתיד יהיו טיפולים מותאמים אישית בהשתלת צואה לסרטן?

"כמו במקרה של מחלת הכליות, גם במחקרים אלה המטרה היא לאפיין מה קורה בתהליכי העיכול כדי לפתח תרופות הדומות לחומרים שמפרישים חיידקי המעיים, ואז לתת אותן באופן מותאם לחולים שצריכים אותן. זה אספקט נוסף של הרפואה המותאמת אישית. אני מאמין שבעתיד נגלה עוד רבדים של השפעה של חיידקים אלה על הגוף. אנחנו עדיין רק בקצה של הקרחון של הידע שלנו ובשלבים ראשוניים של המחקר, והיד עוד נטויה".