כאשר מתחיל תהליך הריון, מבוצעות לאם כל מיני בדיקות על מנת לאתר בעיות אצל העובר ולמנוע סבל עתידני ממנו ומהוריו. חלק מהבדיקות הינם בדיקות גנטיות, כאשר ישנם 7,000 גנים בהם מוטציות יכולות ליצור מחלות גנטיות. לאחרונה, חוקרים באוניברסיטת תל אביב פיתחו בדיקה חדשה אשר מצליחה בעזרת אלגוריתם חדשני לשחזר את גנום העובר מתוך דם האם. בעזרת שחזור זה, ניתן לבצע בדיקה גנטית מלאה לעובר ולזהות מוטציות גנטיות ברמת הגן הבודד. המאמר על השיטה החדשה פורסם בכתב העת Genome Research (כתב העת המוביל בעולם בתחום הגנומיקה).

המחקר בוצע על-ידי הדוקטורנט תום רבינוביץ’, בהובלת פרופ’ נועם שומרון מבית הספר לרפואה ובהשתתפות ד”ר רעות מטר ופרופ’ לינה באסל מהמרכז הרפואי רבין בפתח תקווה וד”ר דוד גולן מהטכניון. הבדיקות הקיימות כיום – בדיקת מי שפיר וצ’יפ גנטי – הן פולשניות והן אינן מסוגלות לאתר פגיעות בגנים ספציפיים, אלא רק ברמה של כרומוזומים שלמים, או תת-אזורים של כרומוזומים הכוללים מיליוני אבני-יסוד (נוקליאוטידים) של ה-DNA העוברי. בדיקת דם שקיימת כבר מספר שנים היא בדיקת NIPT- Non Invasive Prenatal Test. מדובר בבדיקת סקר סטטיסטית מצויינת לעובר כבר בשבוע ה-10 עד 12 להריון, אך גם רק ברמת הכרומוזומים. בשיטה החדשה הרזולוציה גבוהה עשרות מונים מזו שמציעות הבדיקות הקיימות.

כיצד עובדת השיטה? בפלזמה של דם האם מצויות פיסות של DNA חופשי, וכ-10% מהן שייכות לעובר. הטכניקה בשיטה החדשה היא אלגוריתם שמסוגל לאתר את פיסות ה-DNA העוברי בתוך דם האם על פי תכונות פיזיות ספציפיות לגנום העוברי כמו גודלה של פיסת ה-DNA.

השיטה, שכבר הוכחה הצלחתה במחקר אשר בדק מספר נבדקים קטן, מקודמת כרגע לשלב המסחרי והחוקרים מקווים שבעתיד תיכנס הטכנולוגיה לשימוש כבדיקת סקר מניעתית עבור כלל הנשים בהיריון, ותאפשר הפסקת הריון במקרים של עוברים בעלי מחלות גנטיות קשות ונדירות המובילות לתמותת תינוקות. בכך ייחסך סבל רב מהתינוקות וממשפחותיהם.

 

קישור למאמר המלא על המחקר

בדיקות גנטיות שמבוצעות לעובר כיום

על בדיקת NIPT- פרופ’ יוסף שלו

תוחלת החיים בישראל לגברים בשנת 2016 עמדה על 80.7 שנים (84.2 שנים בקרב נשים), אך יש גברים שמאריכים שנים הרבה יותר מכך והחוקרים מחפשים סיבות לעניין. לאחרונה מחקר שנעשה באוניברסיטת חיפה, בהנחייתו של פרופ’ גיל עצמון מהמעבדה לגנטיקה ואפיגנטיקה של זקנה ואריכות ימים, גילה שמוטציה בגן לקולטן של הורמון הגדילה (growth hormone – הורמון המופרש מבלוטת יותרת המוח ותפקידו בין היתר לווסת ייצור חלבונים ולהמריץ צמיחת עצמות אצל ילדים ומתבגרים-ע.ב.ח.) תורמת להארכת חיים של גברים בעשר שנים בממוצע.

מחקרים קודמים אישרו שפגיעה במסלולים גנטיים וביולוגים הקשורים להורמון הגדילה ולפקטור גדילה דמוי אינסולין (IGF-1 ; הורמון חלבוני טבעי המיוצר בעיקר בכבד, בעל מבנה דומה מאוד לאינסולין שיש לו חשיבות גדולה בגדילת ילדים) תורמים  לאריכות ימים. במחקר הספציפי בוצעו מיפויים גנטיים לארבעה אוכלוסיות של גברים בני מעל ל-100 מכל רחבי העולם, אשר הושוו למיפויים גנטיים מקבוצת בקרה של גברים בגילאי 70. בכל קבוצות הגברים מעל גיל 100 נמצאה מוטציה שבה חסר אקסון 3 בגן לקולטן של הורמון הגדילה, ואילו בקבוצת הבקרה לא נמצאה המוטציה. מוטציה זו כמובן איננה הסיבה היחידה לתוחלת חיים ארוכה, אך הימצאותה מבטיחה כמעט בוודאות עשר שנות חיים נוספות למי שנושא אותה.

מוטציה זו שונה בדרך השפעתה ממה שקורה בדרך כלל בטבע, כיוון שהיא אמנם גורמת לתאים לקלוט פחות את הורמון הגדילה, אבל כאשר ההורמון נקלט בקולטן, ביטוי החלבונים בתוך התא מוגבר פי כמה וכמה ולכן האנשים עם המוטציה גבוהים ב-3 סנטימטרים בממוצע מכאלו ללא המוטציה. בטבע , בדרך כלל פרטים נמוכים יותר של אותו המין חיים שנים רבות יותר. כעת החוקרים מנסים להבין יותר לעומק את המכניזם שעומד מאחורי גילוי זה.

 

קישור למאמר על המחקר- אתר sciencemag

קצת על תוחלת חיים בעולם

 

הדמיון בין גנים מקודדי חלבון של בני אדם לבין גנים מקודדי חלבון של בעלי חיים אחרים הוא יחסית גדול- למשל בני אדם חולקים עם הדגים 70% מגנים אלו. מאידך כאשר מדובר בגנים בתפקידי בקרה, הדמיון הרבה פחות גדול. ניתן לתת לדוגמה למשל גנים מקבוצת בקרה המייצרים מולקולות RNA ארוכות שאינן מקודדות חלבונים (IncRNA – Long non-coding RNA) שהדמיון בהם בינינו לדגים מסתכם ב-0.5% בלבד. יש בגנום האדם כ-20 אלף גנים כאלו, בערך כאותו מספר גנים שמקודדים חלבונים, כאשר הם ממלאים תפקיד של מתגי-על בתהליכים ביולוגיים רבים, מכבות ומפעילות גנים, משפיעות על גנים של בקרה ומשפיעות על התפתחות העובר ועל תאים באדם הבוגר.

מחקר חדש שנעשה במכון ויצמן על ידי ד”ר אוליצקי וקבוצתו (בהשתתפות ד”ר רותם בן-טוב, ד”ר יואב לובלסקי, הדס חצרוני, גלי האוזמן וזוהר מאיר) גילה שאותם גנים שהיו בעבר גנים מקודדי חלבונים, החליפו את תפקידם ביונקים, מטעמי חיסכון בחומר בנייה, לגנים של בקרה. הם איתרו כאלף גנים אשר מקודדים חלבונים אצל בעלי חיים שאינם יונקים, כגון עופות, דגים ולטאות, והדגימו דימיון לאזורים של גנים ביונקים אשר מייצרים IncRNA. הם מצאו תאימות ב-60 גנים כאלו ומסקנת החוקרים היתה שגנים אלו המירו את תפקידם בתהליך ההתפתחות ליונקים, מטעמי חיסכון אבולוציוניים, מתפקיד של גנים מקודדי חלבונים לתפקיד של גנים המייצרים IncRNA.

גילוי זה פותח פתח נוסף להבנתם של גנים המייצרות מולקולות IncRNA , מולקולות אשר בשנים האחרונות מרכזים מחקר רב סביבם בשל המעורבות שלהם במחלות ותהליכים שונים- כדוגמת תסמונת אנגלמן, חלוקת תאים, התפתחות תאי עצב בעובר, מחלות ממאירות ועוד.

 

קישור לכתבה על המחקר- אתר מכון ויצמן

קצת על מולקולות IncRNA

 

בעולם המערבי, כבר כשהעובר בן מספר חודשים, ניתן לקבוע את מינו – זכר או נקבה. המין שלנו עקבי בדרך כלל ונשאר איתנו לכל החיים, אלא אם כן אנחנו מחליטים לשנות אותו בעזרת מינון הורמונים וניתוחים לשינוי מין. הדבר הוא לא בדיוק כך אצל חלק מילדי שבט ה”מאצ’יאמברס” מכפר לאס סלינאס במחוז ראהונה שברפובליקה הדומיניקנית.

אחד מכל 90 ילדים שם “סובל” מתופעה גנטית שהמדע לא מצליח להסביר כבר כ-40 שנה. עוברים אלו נולדים כנקבות לכל דבר ובגיל 12 מגדלים פין והופכות לזכרים. תופעה זו (אשר נקראת בשפה המקצועית- guevedoces) התחילה להיחקר בשנות ה-70 על-ידי ד”ר ג’וליאן אימפרטו, אנדוקרינולוגית (רופאה המתמחה בתחום ההורמונים) מאוניברסיטת קורנל ולאחרונה נעשה עליה סרט דוקומנטרי מטעם ה-BBC.

טענת החוקרים עד היום היא שהתופעה מתרחשת בגלל מחסור באנזים בגוף האם. האנזים בולם התפתחות הורמונים זכריים עד גיל ילדות מאוחר יחסית, אך בגיל מסוים רמות הטסטוסטרון עולות, הקול משתנה, שיער מתחיל לצמוח על הפנים והפין מתחיל להתגבש וכך גוף הנערה הופך לגוף של נער. למרות המחקר רב השנים, עד היום לא נמצאה התרופה לתופעה המוזרה הזו.

 

קישור לכתבה על הסרט בילדי ה”מאצ’יאמברס”- אתר ה-BBC

קצת על פיתוח נטייה מינית

 

 

 

הכלבים, לפחות ברוב המקרים, הם בעלי חיים חברותיים, צייתנים ונוחים- זאת בניגוד לתנים או לזאבים השייכים גם למשפחת הכלביים. מחקר שנעשה לאחרונה באוניברסיטת פרינסטון בראשותה של ברידגט פון הולדט (Von Holdt) ושפורסם בכתב העת Science Advances, זיהה שינויים גנטיים הקשורים לכלבים ובני אדם, וטוען שיש בסיס גנטי משותף המסביר את החברותיות הרבה אצל כלבים ואצל לוקי תסמונת נדירה (תסמונת וויליאמס-בורן ) בין בני האדם.
תסמונת ויליאמס בורן (Williams-Beuren Syndrome) הינה תסמונת שבה קיימת מוטציה בכרומוזום 7 אשר נובעת מטרנספוזונים (Transposon), רצפי DNA ניידים אשר מתמקמים באיזור של כרומוזום זה (האיזור נקרא WBSCR-WBSCR Williams-Beuren Syndrome Chromosome Region). הלוקים בתסמונת זו סובלים משלל תסמינים במערכות רבות בגוף, אך בין השאר הם ניחנים בחברותיות יתר, חריצות, שפה עשירה, עניין גבוה במערכות יחסים ובאנשים.
המחקר כלל תצפיות התנהגות וריצופים גנטיים על כלבים, והדגים את השינוי הגנטי בכרומוזום 6 של הכלבים המבויתים (ולא אצל זאבים שאינם מבויתים), הדומה לשינוי בכרומוזום 7 של לוקי תסמונת ויליאמס בורן הנובע מטרנספוזונים. מחקר זה יכול להעיד על איזור גנטי ספציפי אשר אחראי לחברותיות אצל כלבים ואנשים, אך נדרשים מחקרי המשך על מנת לאשר זאת.

 

כתבה על המחקר באוניברסיטת פרינסטון

קישור אל המאמר המדעי

הידיעה באתר הידען

קצת על תסמונת ויליאמס בורן

 

Credit Science Photo Library – VICTOR HABBICK VISIONS Brand X Pictures Getty Images

מחלת אלצהיימר (Alzheimer’s disease) הינה מחלה קשה ומתקדמת (פרוגרסיבית) של מערכת העצבים המרכזית. במהלך המחלה מתים תאי העצב במוח. המחלה מתאפיינת בפגיעה בזיכרון ובהמשך בכושר ההתמצאות, יכולת החשיבה, הסקת המסקנות, פגיעה ביכולות מוטוריות ועוד. מעבר למציאת דרכים לטיפול, מתמקד המחקר באיתור מוקדם של האנשים שמועדים לחלות באלצהיימר, על מנת להתחיל טיפול מוקדם בהם. עד היום לא נמצאו כלי אבחון מוקדמים אפקטיביים וזמינים לאלצהיימר, אך לאחרונה, מחקר שנעשה באוניברסיטת תל-אביב בראשותם של ד”ר דוד גורביץ, פרופ’ אילנה גוזס, ד”ר אלנה מילנזי, ד”ר נועם שומרון ואדוה הדר, גילה שאצל חולי אלצהיימר קיימת ירידה ברמת ביטוי הגן RGS2 בדם.
עד לא מזמן, סברו החוקרים שחלבון בשם עמילואיד-בטא הינו מאפיין מובהק של מחלת האלצהיימר, אלא שהתברר שהוא נמצא בכמויות גדולות גם במוחותיהם של אנשים בריאים. אחת ההשערות לפתרון סתירה זו הציעה שישנם אנשים שרגישים יותר להצטברות של עמילואיד-בטא ולכן נמצאים בסיכון גבוה לחלות במחלת אלצהיימר.
במהלך המחקר הנוכחי לקחו החוקרים דגימות תאי דם מ-28 אנשים בריאים, תאי הדם של חלק מהנבדקים הגיבו ברגישות רבה לחלבון עמילואיד-בטא (צמיחתם התעכבה) ותאי הדם של החלק השני ברגישות פחותה יותר. החוקרים גילו שאצל תאי הדם שהגיבו ברגישות גדולה לחלבון העמילואיד-בטא היה ביטוי נמוך של גן ה-RGS2. גן זה מוכר למדע די הרבה שנים וידוע שהוא אחראי על כיבוי אותות המועברים בין תאי עצב, אך זו הפעם הראשונה שמקשרים אותו גם למחלת האלצהיימר.
בהמשך המחקר ביצעו החוקרים בדיקות דם בקרב חולי אלצהיימר וגילו שביטוי RGS2 נמוך אצלם בדם ביחס לביטויו אצל נבדקים בריאים. בדיקה נוספת במאגרי מידע קיימים של ביטויי גנים של חולי אלצהיימר גילתה שביטוי הגן RGS2 היה נמוך אצלם גם בדם וגם ברקמות המוח. כמו כן התברר שרמתו הנמוכה של ביטויי הגן מתחילה עוד בשלב הראשוני של המחלה, המוגדר כירידה קוגנטיבית קלה.
תוצאות אלו הן אמנם תוצאות ראשוניות, אך בהחלט מבטיחות לגבי סמן ביולוגי משמעותי אצל חולי אלצהיימר, סמן שיכול לאפשר אבחון מוקדם ואף לייצר טיפולים מתאימים.

 

קישור לידיעה- אתר אוניברסיטת תל-אביב

הגן RGS2 באתר omim

על מחלת אלצהיימר ומחקרים אחרונים בה- אתר fmri והדימות המוחי

ג'ירפהג’ירף (בשמו המדעי Giraffa) הוא סוג פרסתן (משמע אחת הקבוצות של היונקים, אשר להם פרסות, כמו סוסים, פילים, זברות ועוד) המעלה גירה (תהליך שבו המזון יורד אל הקיבה ואז חוזר חזרה אל הפה וחוזר חלילה). לג’ירף רגליים וצוואר ארוכים והוא יכול להגיע לגובה של כ-6 מטרים מעל פני הקרקע (נחשב ליונק הגבוה בעולם). הוא גם מסוגל לרוץ די מהר וכך להימלט מאוייביו.
עד לאחרונה סברו שקיים רק מין אחד של ג’ירף ותחתיו קיימים עוד מספר תת-מינים, אך ניתוח גנטי שנעשה לאחרונה על-ידי חוקרים מאוניברסיטת גתה בגרמניה, בראשותו של אקסל ינקה (Axel Janke), ופורסם בכתב העת Current Biology, מלמד שישנם ארבעה מיני ג’ירפות ולא מין אחד בלבד (ההבדל בין מינים לתת-מינים הוא שמינים שונים בדרך כלל לא מזדווגים ביניהם). במחקר נלקחו דגימות DNA מביופסיות עור של 190 ג’ירפות והניתוח הגנטי הפריד אותם לארבעה מינים: ג’ירף דרומי (G. giraffa), ג’ירף מסאי (G.Tippelskirchi), ג’ירף מרושת (G. reticulata) וג’ירף צפוני (G. Camelopardalis).
הג’ירפות נמצאות כיום בסכנת הכחדה חמורה ויחסית לשאר אוכלוסיות בעלי חיים, המחקר דל בהקשר אליהם. החוקרים מקווים שמחקר זה יגדיל את מאמצי השימור של אוכלוסיות הג’רפות באפריקה ובעולם כולו.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קישור לכתבה על המחקר- אתר Nature

קצת על הג’ירף

%d7%a9%d7%99%d7%a2%d7%a8הימצאות שיער, כולל פרווה או צמר, הוא תכונה אשר מצוייה רק אצל בעלי חיים ממחלקת היונקים (שערות הנראות אצל חרקים אינם ממש שיער אלא יותר רקמה דמויית שיער). השיער עשוי מסיב חלבוני (פילמנט; סיב המאופיין בשרשרת חלבונים ארוכה אשר נותנת לו קשיחות), אשר צומח מזקיק הנמצא בשכבת הדרמיס ועובר דרך שכבת האפידרמיס שבעור. מרכיבי השיער הם קרטין, מינרליים כגון אבץ, צורן, ברזל ומספר ויטמינים (למשל ויטמין A). כעת מדענים טוענים שאפשר להבדיל בין אדם לאדם בעזרת מבנה החלבונים בשערות ראשו.
זיהוי בעזרת DNA הינו יעיל כיוון שהוא מאפשר להבדיל בין אדם לאדם, אלא שלפעמים ה-DNA מפורק במשך הזמן וכך לא ניתן להשתמש בו. חלבון מסוג פילמנט, כפי שקיים בשיער, הינו חלבון יציב יחסית ויכול לשמש גם הוא אמצעי זיהוי בשילוב עם ה-DNA בתחום המז”פ (מחלקת זיהוי פלילי) והארכיאולוגיה.
במהלך המחקר סקרו מדענים אמריקאים (בראשם גלדון גי פארקר; Glendon J. Parker), שערות בגילאים של עד 250 שנה, ושערות נוספות של אנשים מיבשות אירופה ואפריקה, וגילו 185 סמני חלבון שיער, כאשר לפחות 100 מהם יכולים להוות מאגר בסיסי שמאפייניו שונים בין אדם לאדם, או לפחות מבדילים באופן משמעותי בין האנשים כך שהסיכוי לזהות בין חלבוני השיער הינה אחד למיליון.
המשך מחקר בתחום זה יכול לייצר אמצעי זיהוי משופר ויציב, אשר יוכל לעמוד לצד ה-DNA, אך עדיין נדרשת עבודה רבה על מנת להגיע למטרה זו.

 

קישור לידיעה-אתר הידען (ד”ר משה נחמני)

קישור למאמר המקורי- PlosOne

קצת על השיער בגופנו

%d7%90%d7%9c%d7%a6%d7%94%d7%99%d7%99%d7%9e%d7%a8מחלת אלצהיימר (Alzheimer’s disease) הינה מחלה קשה ומתקדמת (פרוגרסיבית) של מערכת העצבים המרכזית. במהלך המחלה מתים תאי העצב במוח. המחלה מתאפיינת בפגיעה בזיכרון ובהמשך בכושר ההתמצאות, יכולת החשיבה, הסקת המסקנות, פגיעה ביכולות מוטוריות ועוד. בשלב מתקדם גורמת המחלה למוות בדרך עקיפה בשל מחלות זיהומיות או פצעי לחץ. מאמצי המחקר למצוא מזור למחלה הינם חסרי תקדים, אך עד היום לא נשאו פרי משמעותי, בין השאר מאחר שאלצהיימר הינה קבוצה של מחלות משנה ולא מחלה אחת.
אחת מתתי-האוכלוסיות של מחלת האלצהיימר, אצלם פורצת המחלה כ-10-20 שנה מוקדם יותר מהממוצע, הם כ-60% מחולי האלצהיימר אשר נושאים גן פגום המכונה ApoE4 (צורתו התקינה נקראת ApoE3). לאחרונה פרופ’ דני מיכאלסון והדוקטורנטית ענת בם-כגן מאוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם חברת Artery מארצות הברית, החליטו להתמקד בתת-אוכלוסייה זו של חולי אלצהיימר ומצאו דרך לתקן את הגן בעכברי מעבדה וכך להביא לריפוי מהמחלה. הם גילו שהגן הפגום מייצר חלבון שיכולתו להיקשר לשומנים פחותה יחסית לחלבון שמייצר הגן התקין והשתמשו במערכת בשם ABCA-1, מעיין “דבק”, על מנת להגביר את יעילותו של הגן הפגום להיקשר לשומנים. הזרקה של הגן הפגום ביחד עם “הדבק” תיקנה את הבעיות הקוגניטיביות ואת הפתולוגיות במוחם של עכברים, ולמעשה ריפאה אותם מאלצהיימר.
מחקר זה, אשר פורסם בספטמבר 2016 בכתב העת Journal of Alzheimer Disease, בהחלט פותח צוהר חדש לטיפול באלצהיימר, גם אם בחלק מהחולים במחלה, אך נדרשים מחקרים נוספים על מנת להבטיח שאכן מדובר בפריצת דרך משמעותית.

 

קישור לידיעה בעברית- אתר אוניברסיטת תל-אביב

קישור לידיעה באנגלית- אתר ScienceDaily

קצת על מחלת האלצהיימר- אתר fMRI והדימות המוחי

חלבונים במוח באלצהיימרמחלות ניווניות של המוח כדוגמת אלצהיימר ופרקינסון חולקות ביניהן מספר מאפיינים משותפים כמו למשל קיפול שגוי של חלבונים (מה שמביא להצטברותם בתאים) והופעה בגיל מאוחר. לפעמים הסיבה להתפרצות המחלה היא מוטציה אלא שגם אז המחלה לרוב מתפרצת רק בעשור החמישי לחיים.
מחקר חדש, אשר נעשה בהובלתם של פרופ’ אהוד כהן וד”ר ציונה בן גדליה מהפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית והתפרסם בכתב העת EMBO journal , גילה שאצל חלק מהחולים באלצהיימר מוקדם בשל מוטציות בגנום, ישנו כשל בחלבון בשם ציקלופילין B, חלבון אשר מסייע לחלבונים מיד לאחר היווצרותם להתקפל נכון. כשל זה, מעבר לכך שהוא אחראי להתפתחות מחלת האלצהיימר הספציפית, גם גורם למחלת הפרקינסון בחולים אחרים.
מחקר זה מספק שתי תובנות חשובות- ראשית כל הוא מראה שמחלות ניווניות שונות כגון אלצהיימר ופרקינסון, יכולות להיווצר כתוצאה מכשל זהה (כשל שנגרם כתוצאה ממוטציה בגן המייצר את החלבון האחראי לקיפול הנכון של החלבונים- ע.ב.ח.). שנית, הוא מעיד על כך שאולי מחלת האלצהיימר איננה מחלה אחת, אלא אסופה של מחלות שנגרמות מסיבות שונות. איבחון נכון של תתי סוגי מחלת האלצהיימר יכול לאפשר להתמקד במציאת תרופות ספציפיות לכל תת-סוג ואז להצליח בריפוי המחלה בצורה נכונה יותר.

 

מבוסס על כתבתו של טל בן-עזרא, גלילאו מ”ס 207, ע”מ 43-42

 

קישור לתקציר מחקר- אתר EMBO journal

מהי מחלת האלצהיימר?- פורטל fMRI והדימות המוחי