מסרטן עד שפעת: חוקרים ישראלים פיתחו כלי גנטי שיכול לנבא מחלות

דמיינו לכם מציאות שבה תוכלו לדעת מראש באילו מחלות אתם עלולים לחלות, ולהתחיל לטפל בהן לפני שהן הופכות לבעיה, אולי אפילו למנוע אותן. צוות חוקרים בינלאומי החליט להפוך את החלום הזה למציאות, ופיתח כלי גנטי יוצא דופן לניבוי מחלות.

במחקר חדש שהתפרסם בכתב העת Nature Communications הובילה קבוצת חוקרים מאוניברסיטת בר אילן פיתוח כלי חדשני לחיזוי שינויים גנטיים הקשורים למערכת החיסון. צוות החוקרים הראה כי באמצעות הפיתוח החדש ניתן יהיה לחזות התפרצות מחלות רבות, החל ממחלות אוטואימוניות כמו טרשת נפוצה וצליאק, דרך מחלות זיהומיות כמו צהבת C ושפעת, וכלה בסוגי סרטן שונים. המחקר נערך בשיתוף פעולה קבוצות מחקר מנורבגיה, מארה"ב ומאוסטרליה.

עוד בנושא:
בדיקה חדשה יכולה לגלות סרטן תוך 10 דקות
בדרך לחיי נצח? ישראלים מצאו פגם גנטי התורם לאריכות ימים

ענף הריצוף הגנטי עבר מהפכה דרמטית בעשרים השנים האחרונות. בשנת 2001 פורסם העותק הראשון של שלושת מיליארד הבסיסים המרכיבים את המטען הגנטי של בני האדם. מאז, מחירי הריצוף הגנטי ירדו דרמטית וריצוף מקטעי דנ"א הפך לפעולה שגרתית במעבדות ביולוגיות ורפואיות. מחקרים רבים עוסקים בזיהוי תבניות גנטיות וגנים הקשורים לתפקוד תקין ולמחלות. עם זאת, באזורים מסוימים בגנום עדיין רב הנסתר על הגלוי.

כעת חשף צוות החוקרים בראשות פרופ' גור יערי מהפקולטה להנדסה בבר-אילן תבנית מורכבת של מחיקה ושכפול גנים הקשורים למערכת החיסון ויכולים לסייע להעריך נטייה גנטית למחלות. "היכולת החדשה מאפשרת לנו לדעת כבר היום אילו סוגי נוגדנים אדם מסוגל לייצר, ועל ידי כך לחזות באילו מחלות הוא יהיה מסוגל להילחם בהצלחה, וכנגד אילו מחלות הוא יתקשה. בטווח הארוך, מידע כזה יכול לשמש להתאים טיפול לחולה לפי מידת הרגישות שלו למחלה", הסביר פרופ' יערי.

לדברי עורכי המחקר, עד כה הידע האנושי נותר מוגבל באזורים הקובעים את תפקוד מערכת החיסון. "חרף הידע המוגבל שלנו על אזורים אלו, חשיבותם היא קריטית להבנה עמוקה יותר של מערכת החיסון, ולחיזוי מחלות ופיתוח כלים חדשניים לרפואה מותאמת אישית בסרטן, בדלקות, במחלות אוטואימוניות, באלרגיות ובמחלות מדבקות", מציין פרופ' יערי.

מערכת החיסון יודעת להתאים את עצמה לאינספור איומים (פתוגנים), אפילו כשהם משתנים בלי הרף. "היא עושה זאת, בין השאר, באמצעות רפרטואר עצום של קולטנים הנישאים על גבי תאי הדם הלבנים מסוג בי וטי", אומרת מוריה גדעוני, תלמידת דוקטורט מצוות המחקר. לדבריה, "הגוף האנושי מכיל עשרות מיליארדים של תאי בי, כאשר כל תא מבטא קולטן (נוגדן) שונה המתאים לפתוגן שונה. כיצד מושג מגוון כל כך עצום של נוגדנים, כאשר האזורים בגנום המקודדים לנוגדנים הנם מצומצמים יחסית? על ידי כך שכל תא בי מבטא מספר קטן של מקטעים שנבחרים באקראי מתוך האזור המקודד כולו וביחד מקודדים לנוגדן שלם".

בדומה לשאר התכונות האנושיות, האזור הגנטי המקודד לנוגדנים משתנה בין אדם לחברו, ולכן ישנה חשיבות רבה למפות מקטעים אלו, המהווים את המאגר שממנו יכול האדם לייצר נוגדנים. לדוגמה, אדם שחסרים לו מקטעים כלשהם לא יוכל לייצר נוגדנים מסוגים מסוימים, דבר שעלול לפגוע ביכולת שלו להילחם בפתוגן מסוים ולכן להיות בעל נטייה מולדת לחלות במחלה שהפתוגן גורם לה.

לדברי עורכי המחקר דרך עקיפה ללמוד על השינויים הגנטיים באזורים אלו, היא לקרוא רצפים גנטיים של תאי בי בוגרים לאחר שנבחרו המקטעים שמבוטאים בהם, ולהסיק מכך מידע על השינויים הגנטיים. מניתוח זה עולה תבנית עשירה בהרבה משחשבו עד כה של מחיקות וכפילויות של אזורים גנטיים רבים.

"למרות חשיבותם הקריטית של אזורים אלו להבנת מערכת החיסון ומגוון רחב של מחלות, עד היום הידע שלנו היה מוגבל לאזור שמתחת לפנס הריצוף הגנטי הסטנדרטי", אומר פרופ' יערי, "כלים חישוביים כמו שהקבוצה שלנו פיתחה לאחרונה, מאפשרים נקודת מבט שונה לאזור חשוב מאוד בגנום המכיל עושר גדול של מידע ביולוגי רפואי יקר ערך".

"באופן טבעי, ככל שנדע לנבא טוב יותר האם וכיצד מחלות מסוימות יתפרצו אצל אנשים מסוימים, כך ניתן יהיה לטפל באנשים שונים בדרכים שונות, כלומר, רפואה מותאמת במלוא מובן המילה", הוא מסכם.