בדרך לבלימת מעגל ההדבקה

חוקרים בטכניון פיתחו חומרי חיטוי אפקטיביים וארוכי טווח

בניגוד לאקונומיקה ולחומרים דומים המשמשים לחיטוי משטחים, החומרים החדשים פוגעים במנגנון ההדבקה של הנגיף ונותרים פעילים לאורך זמן

חוקרים בפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון בטכניון פיתחו חומרי חיטוי חכמים, הפוגעים במנגנון ההדבקה של נגיף הקורונה ונשארים פעילים לאורך זמן. חומרים אלה צפויים להחליף את האקונומיקה, כמו גם חומרים אחרים מבוססי כלור, שהשפעתם המחטאת מתפוגגת עד מהרה.

ד”ר שאדי פרח מהפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון, המוביל את המחקר, התבשר כי המכון האירופי לחדשנות וטכנולוגיה (EIT) יתמוך בפרויקט כדי להאיץ את תהליך הפיתוח ואת הובלתו של המוצר לשוק. זאת באמצעות המענק היוקרתי של EIT Health הניתן זו הפעם הראשונה לחוקר יחיד בטכניון. לדברי ד”ר פרח, “כרגע אנחנו מייצרים חומרים פוטנציאליים ובודקים אותם, וזאת מתוך כוונה לבחור את החומר האופטימלי ולהתחיל בייצור המוני שלו כבר בחודשים הקרובים.”

נגיף הקורונה SARS-CoV-2 שייך למשפחה רחבה של נגיפים המוכרים לעולם מזה שנים רבות, וחלקם יכולים להדביק גם בני אדם (human corona viruses). הנגיף החדש אומנם דומה במידה רבה לאחד מקודמיו – נגיף הסארס (SARS-CoV), שגם הוא התפתח בסין וזלג לעשרות מדינות אחרות – אולם האמצעים שננקטו באותה מגפה אינם יעילים במגפה הנוכחית. נכון לעכשיו אין טיפול יעיל מאושר ל-SARS-CoV-2 ולא חיסון נגדו.

ד”ר שאדי פרח עם הפולימר שפיתח

על כן יש צורך בחומרי חיטוי יעילים שיבלמו את ההדבקה-דרך-משטחים. הנגיף החדש, כך מתברר, מסוגל לשרוד על משטחים שונים תקופות ממושכות, המשתנות על פי סוג המשטח ותנאים נוספים. לפי הממצאים מ”אוניית הקורונה” Diamond Princess הוא עשוי להחזיק מעמד על משטחים אפילו 17 ימים. עובדה זו מגבירה כמובן את הסבירות להידבקות דרך מגע במשטחים מזוהמים, בנוסף להדבקה הישירה מאדם לאדם.

קבוצת המחקר של ד”ר פרח, העוסקת בפיתוח פולימרים חדשניים לשימושים רפואיים וטכנולוגיות חכמות למתן תרופות, נרתמה לאתגר במהירות והחלה לפתח פולימרים אנטי-ויראליים ייעודיים הפועלים על הנגיף בשני מנגנונים: ראשית, הם משנים את המבנה שלו ופוגעים בתפקודו וכך משביתים את יכולת ההדבקה שלו; ובנוסף הם תוקפים את מעטפת הנגיף וכך מפרקים אותו. לא פחות חשוב, שחרור חומרי החיטוי נעשה באופן מבוקר ומתמשך ומכאן האפקט ארוך הטווח של הטכנולוגיה החדשה.

מתחילתה של מגפת הקורונה נעשה כמובן שימוש בחומרי חיטוי כדי למנוע הדבקה דרך משטחים. אמצעי החיטוי העיקרי הוא ריסוס בהיפוכלוריט (hypochlorite), המוכר בישראל כאקונומיקה. לשיטה זו כמה מגבלות משמעותיות: זהו נוזל המתאדה במהירות, ותחת קרינת שמש (או קרינת UV ממקור אחר) הוא מתפרק אפילו מהר יותר. לכן מדובר בחיטוי מוגבל וקצר טווח המצריך חזרה על הריסוס כמה פעמים ביום.

הטכנולוגיה החדשה שפיתחה קבוצת המחקר של ד”ר פרח מאפשרת לייצר חומרי חיטוי ייעודיים המבוססים על חומרי גלם זולים וזמינים. פיתוחה של הטכנולוגיה האמורה התאפשר הודות לשילוב הידע הבין-תחומי בכימיה קומבינטורית, בהנדסת פולימרים ובשחרור מבוקר. לדברי ד”ר פרח, “החומרים שפיתחנו ישנו את כללי המשחק כי הם יבלמו את מעגל ההדבקה הקשור למגע במשטחים מזוהמים. הדבקה דרך משטחים היא בעיה קשה בעיקר במקומות ציבוריים כגון בתי חולים, מפעלים, בתי ספר, קניונים, תחנות מרכזיות ותחבורה ציבורית, והפולימרים שלנו יהפכו אותם למרחבים בטוחים יותר. חשוב לציין שהפיתוח הנוכחי הואץ לטובת ההתמודדות עם המגפה הנוכחית, אבל הטכנולוגיה תוכל לשמש בעתיד נגד מיקרואורגניזמים אחרים. כך אנו מעשירים את ארסנל הכלים העומד לרשותנו ומוסיפים לו משפחה חדשה של אמצעי חיטוי המשחררים את החומר הפעיל באופן מבוקר. כך הם נשארים אפקטיביים לאורך זמן.”

ד”ר שאדי פרח השלים את שלושת תאריו באוניברסיטה העברית, ואת הדוקטורט (במסלול ישיר) עשה בכימיה תרופתית. לאחר מכן יצא לפוסט-דוקטורט ב-MIT (בהנחייתו של פרופ’ רוברט לנגר) ובבית החולים לילדים בבוסטון השייך לבית הספר לרפואה בהרווארד. כיום הוא חבר סגל ע”ש ניובאואר בפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון וחוקר במכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI). בנוסף, הוא זכה במלגת מעו”ף לחברי סגל צעירים ומעבדתו זכתה במימון נדיב מקרן משפחת ניובאואר.

בתרשים מוצג הרעיון של בלימת ההדבקה דרך משטחים: