בדיקת דם חדשה תשנה את חייהן של נשים בהריון

חוקרים באוניברסיטת תל אביב, בהובלת פרופ' נועם שומרון מבית הספר לרפואה, פיתחו שיטה חישובית הנותנת מענה מדויק לאחד האתגרים החשובים של הרפואה בימינו: איתור מחלות גנטיות קשות בעוברים בשלב מוקדם של ההריון באמצעות בדיקת דם פשוטה שאינה מסכנת את ההריון.

השיטה פורצת הדרך מבוססת על אלגוריתם שמסוגל להבחין באופן מדויק בין הדנ"א של האם לזה של העובר בדגימת דם שנלקחה מהאם, ומאפשר שחזור וריצוף גנטי עמוק של הגנום העוברי. החוקרים מקווים שבעתיד תיכנס הטכנולוגיה לשימוש כבדיקת סקר מניעתית עבור כלל הנשים בהריון, וניתן יהיה להסתמך עליה לצורך החלטה על הפסקת הריון במקרים של עוברים בעלי מחלות גנטיות קשות ונדירות המובילות לתמותת תינוקות.

עוד בנושא:
למה חשוב לקחת חומצה פולית לפני ההריון ובתחילתו?
כל הבדיקות שאת צריכה ויכולה לעשות במהלך ההריון

המחקר בוצע על ידי הדוקטורנט תום רבינוביץ' ממעבדתו של פרופ' שומרון, בהשתתפות ד"ר רעות מטר ופרופ' לינה באסל מהמרכז הרפואי רבין בפתח תקווה וד"ר דוד גולן מהטכניון. והוא מתפרסם היום בכתב העת Genome Research.

"נכון להיום ידועים לנו כ-7,000 גנים בגנום האנושי, אשר מוטציות נקודתיות בהם גורמות למחלות גנטיות, חלקן עם השלכות קשות על בריאותו של העובר", אמר פרופ' שומרון. "מחלות אלה קרויות מחלות מונוגניות, מכיוון שהן נגרמות על ידי פגם בגן אחד ספציפי. דוגמאות מוכרות הן המחלות טיי-זקס וסיסטיק פיברוזיס, אך מרבית המחלות המונוגניות הן נדירות ביותר. עם זאת, מדובר באלפי מוטציות, שבסיכום כולל מהוות סיכון משמעותי ללידתו של תינוק חולה. בדיקות ההריון הנפוצות כיום, כמו בדיקת מי שפיר וצ'יפ גנטי, אינן מסוגלות לאתר פגיעות בגנים ספציפיים, אלא רק ברמה של כרומוזומים שלמים, או תת-אזורים של כרומוזומים הכוללים מיליוני אבני-יסוד (נוקליאוטידים) של הדנ"א העוברי. קושי נוסף הוא שמדובר בבדיקות פולשניות, שעלולות לסכן את העובר, ולכן נשים רבות אינן מעוניינות להיבדק - בעיקר כשמדובר בהריון יקר שהושג באמצעות טיפולי הפריה".

"בשנים האחרונות נכנסה לשימוש טכנולוגיה חדשה שאינה פולשנית, בשם (NIPD Non-Invasive Parental Diagnosis) המאפשרת אבחון תסמונות גנטיות בעובר באמצעות בדיקת דם מהאם כבר בשבוע העשירי להריון. אך גם שיטה זו מסוגלת לאתר רק פגמים ברמת הכרומוזומים", מוסיף החוקר תום רבינוביץ', "אנחנו ביקשנו לפתח שיטה שתאפשר אבחון מוטציות ברמת הגן הבודד. השיטה החדשה מאפשרת רזולוציה גבוהה עשרות מונים מזו שמציעות הבדיקות הקיימות".

מטרת החוקרים הייתה לפתח אלגוריתם שמסוגל לשחזר ברמת דיוק גבוהה ביותר את גנום העובר מתוך תערובת של דנ"א אימהי ועוברי, המצויה בדגימת דם שנלקחה מהאם. "בפלזמה של דם האם מצויות פיסות של דנ"א חופשי, ומקצתן - כעשרה אחוזים, שייכות לעובר", הסביר פרופ' שומרון. "הבנו שאם נרצף את הדנ"א שבדם ונדע להבחין בין זה של האם לזה של העובר, נוכל לקבל תמונה מלאה של מבנה הגנום העוברי, ולחפש בו מוטציות נקודתיות בגנים ספציפיים. לשם כך פיתחנו שיטה חישובית הסתברותית, שמבחינה בין פיסות דנ"א מרוצפות שמקורן באם לאלה שמקורן בעובר, על פי תכונות פיזיות ספציפיות - למשל גודלה של פיסת הדנ"א".

לאורך שלבי הפיתוח נבחן האלגוריתם בעזרת דגימות שנלקחו מ-7 משפחות בעלות היסטוריה של מחלה גנטית קשה, שעברו טיפולים להפריה חוץ-גופית במטרה לברור עוברים בריאים לפני החזרתם לרחם. 3 משפחות טופלו במרכז הרפואי רבין, ונתוניהן של 4 המשפחות האחרות נלקחו ממאגרי מידע בינלאומיים.

עבור כל משפחה נבדקו 4 דגימות דנ"א: דגימה שנלקח מחלל הפה של האב, כדוריות לבנות מדם האם שיש בהן רק דנ"א שלה, פלזמה מדם האם המכילה תערובת של דנ"א מהאם והעובר, ודם מהתינוק לאחר לידתו. החוקרים ביצעו ריצוף לכל דגימות הדנ"א, ונעזרו באלה של האם והאב כדי לזהות את גנום העובר בריצוף עמוק של הדנ"א המעורבב מהפלזמה. התוצאות הושוו לבדיקת סיסי שיליה - בדיקה פולשנית שמתבצעת בשבוע ה-11 כאשר יש חשש שהעובר פגוע. בהמשך, לאחר הלידה, הושווה הגנום העוברי ששוחזר באמצעות השיטה החדשה לגנום של התינוק. ההתאמה הייתה מלאה.

"לאור התוצאות המרשימות, אנחנו מבקשים כעת לקדם את הטכנולוגיה שלנו לשלב המסחרי, שיאפשר ניסויים במספר גדול בהרבה של נשים הרות, ובהמשך פיתוח של בדיקת סקר מניעתית לכל אם שתהיה מעוניינת בכך," סיכם פרופ' שומרון. "אנחנו מאמינים שבעתיד תוכל כל אישה בהריון לעבור בדיקה נגישה וקלה המבוססת על השיטה החדשנית, כבר בשלב מוקדם מאוד בהריון. דבר זה יוכל להקל על הורים ורופאים בהחלטה על הפסקה מוקדמת של ההריון, במקרים בהם העובר פגוע. בכך ייחסך סבל רב מהתינוקות וממשפחותיהם".