מאז תחילת מגפת הקורונה, מעבדת המיקרוביולוגיה של ICL עסקה במחקר פורץ דרך בנושא יעילותם של ביוצידים מבוססי-ברום נגד וירוסים. התוצאות אינן רק מוכיחות את האפקטיביות שלהם, אלא אף מושכות עניין מצד חוקרים מובילים, מומחי מו״פ וחברות המספקות שירותים, המעוניינים בפיתוח יישומים אנטי-ויראליים מבוססי-ברום.
מאת: ד״ר חן זולקוב, מנהלת מעבדת המיקרוביולוגיה של ICL (TAMI-IMI)
בדצמבר 2019, התפרצות של וירוס חדש פותחת שרשרת אירועים שתשנה את העולם כפי שאנו מכירים אותו. חודשיים לאחר מכן, בפברואר 2020, ארגון הבריאות העולמי העניק למחלה הנגיפית החדשה את שמה הרשמי COVID-19, קיצור של Coronavirus disease 2019. הקורונה הפיצה במהירות פאניקה עולמית, בעיקר בשל העובדה שהיא מדבקת ביותר. מכיוון שהיה מדובר במחלה חדשה, השפעתה טרם היתה ידועה, וכך גם הדרכים לחיטוי הסביבה (מים, מזון, תרסיסים ומשטחים) מהפתוגנים של COVID-19. כתוצאה מכך, מציאת חומרי חיטוי מספקים שיחסלו את הווירוס מסביבות שונות הפכה לעדיפות עולמית מרכזית.
ביסוס יעילות ביוצידית נגד COVID-19
ICL היתה נחושה לענות על הצורך למצוא כימיקלים מתאימים, שיוכלו לחסל את הווירוס מהסביבה. מומחי המיקרוביולוגיה של ICL החלו לחפש אחר שיטה פשוטה ומספקת לזיהוי יעילות ביוצידית נגד הנגיף. לאחר חשיבה עמוקה בנושא, הוחלט להטמיע את השיטה לפיה הפעילות האנטי-ויראלית של ביוצידים נבחנת באמצעות שימוש בקוליפאז׳ MS2 כאינדיקטור לווירוסים פתוגניים אנושיים.
בקטריופאז׳ים הם וירוסים שמזהמים בקטריות, וקוליפאז׳ים הם סוג של בקטריות שמזהמות את הבקטריה המכונה אשריכיה קולי. הרעיון להשתמש בקוליפאז׳ים כאינדיקטורים ויראליים עבור וירוסים אנושיים מבוסס היטב בספרות, אך כמעט לעולם לא משתמשים בו במעבדות מיקרוביות כמבחן אפקטיבי. כמה מחקרים הראו שהקוליפאז׳ MS2 (פאז׳ RNA חד-גדילי [ssRNA] ממשפחת ה-Leviviridae) יכול לשמש כסמן כמותי ליעילותם של חומרים אנטי-ויראליים ומחטאים (הפניות 1 ו-2). בפאז׳ MS2 נעשה שימוש כתחליף לווירוסים פתוגניים בכמה מחקרים בנושאי חיטוי, סינון אוויר וארסוס. הקלות שבה ניתן לזהותו באמצעות תרבית היא ללא ספק אחת מהסיבות לשימוש הרווח בו (הפנייה 3).
כמה מחקרים הראו שהפאז׳ MS2 עמיד פי 7-10 בפני ארסוס, דגימה ואור על-סגול ביחס לנגיף הקורונה (הפנייה 3). לכן, בהתבסס על ממצא זה, אם הביוצידים מבוססי-הברום של ICL יימצאו אפקטיביים נגד MS2, הם ללא ספק יהיו אפקטיביים נגד וירוסים פתוגניים אחרים, לרבות נגיף הקורונה.
המחקר יוצא לדרך
הטכנולוגיה שהוטמעה במעבדת המיקרוביולוגיה של IMI מבוססת על ״שיטה סטנדרטית לבחינת מים ומי שפכים. מהדורה 22. סעיפים: SM 9224C״.
השיטה נסמכת על שימוש בשכבת אגר כפולה (DAL): השכבה התחתונה היא אגר קשה (אגר סטנדרטי), והשכבה העליונה, המונחת על גבי האגר הקשה, היא תערובת של אגר רך, בקטריה מארחת ודגימה של הבקטריופאז׳ שנבדק. לאחר הדגרה, נבחן מספר הפלאקים (אזורים בהירים) שהתקבלו. כל פלאק מייצג אזור נגוע – אזור שבו מעטפת תאי הבקטריה נשברה (תהליך המכונה ״ליזיס״) על ידי הבקטריופאז׳. מספר הבקטריופאז׳ים הינו יחסי לדילול הדגימה ולמספר הפלאקים שהושגו (ראו תמונה).
לאחר שהשיטה שתוארה לעיל הוטמעה במעבדה המיקרובית IMI, נבדקו כמה ביוצידים מבוססי-ברום של ICL, ופעילותם הושוותה לזו של נתרן תת-כלורי מסחרי (אקונומיקה). כפי שניתן לראות בתרשים מספר 1, נמצא שיעילות האקונומיקה החלה (כלומר הושג הרג טוטאלי) בריכוז של 100 מ״ג/ליטר (כמו Cl2, או כלור). ואולם, יעילות הביוציד מבוסס-הברום של ICL (Bactebrom®) (כלומר הושג הרג טוטאלי) התבססה בריכוז נמוך בהרבה, של 5 מ״ג/ליטר (כמו Cl2) – כפי שניתן לראות בתרשים מספר 2. תוצאות אלה מצביעות על כך שהביוציד של ICL פעיל בריכוז נמוך מאוד ויעיל בהרבה בהשוואה לאקונומיקה.
יתרונותיהם של ביוצידים מבוססי-ברום
בנוסף ל-Bactebrom®, צוות מעבדת המיקרוביולוגיה של ICL בחן כמה ביוצידים מבוססי-ברום אחרים נגד וירוסים פלנקטוניים – והתוצאות היו משביעות רצון ביותר. נתרן ברומי (NaBr) פעיל הפך אקטיבי בריכוז של 2-3 מ״ג/ליטר (כמו Cl2) והגיע ליעילות מלאה ב-4 מ״ג/ליטר – כפי שניתן לראות בתרשים מספר 3. Bromosol®, ביוציד מבוסס-ברום נוסף שפותח על ידי ICL, הציג תכונות אנטי-ויראליות בריכוזים שבין 12.5 ל-75 מ״ג/ליטר (כמו Cl2), והגיע ליעילות מלאה ב-100 מ״ג/ליטר – כפי שניתן לראות בתרשים מספר 4.
השוואה זו ממשיכה להציג את יתרונות הביוצידים מבוססי-הברום של ICL בתחום השמדת הווירוסים, בהשוואה לנתרן תת-כלורי.
אולי יעניין אותך גם:
ביוצידים מבוססי-ברום כחומרים אנטי-ויראליים אפקטיביים
המסע לפתרונות אגירת אנרגיה בני קיימא: אגירת אנרגיה בסוללות ברום
סיפורם של מעכבי הבעירה
במבט קדימה
לאור התוצאות החיובית שהציגו הביוצידים מבוססי-הברום של ICL נגד וירוסים פלנקטוניים, למעבדת המיקרוביולוגיה של ICL יש תוכניות למחקרים נוספים. בתור התחלה, תבדק יעילותו של אמוניום ברומי, ביוציד מבוסס-ברום נוסף שפותח על ידי ICL, נגד MS2 פלנקטוני. זאת ועוד, הצוות ימשיך לבחון אריגים מטופלים ומשטחים נגד MS2. בהתבסס על התוצאות, צוות המעבדה יבחן מוצרים רלוונטיים קיימים אחרים על מנת למפות מגוון שימושים אפשריים.
