חוקרי האוניברסיטה העברית והמרכז הרפואי הדסה הצליחו למפות את האופן בו מסומן ה-DNA בעשרות סוגי תאים בגוף האדם, כולל מערכת החיסון, הדם, הנשימה והלב.
עוד בעניין דומה
הממצאים, שפורסמו אתמול (ד') בכתב העת המדעי Nature, מזהים אזורים גנומיים שאחראים על השתקה והפעלה של גנים ויקדמו שיטות חדשניות לאבחון מחלות מורכבות.
המחקר בוצע בשיתוף פעולה בין פרופ' תומי קפלן מביה"ס להנדסה ולמדעי המחשב, פרופ' יובל דור וד״ר יהודית מגנהיים מביה"ס לרפואה באוניברסיטה העברית, הדוקטורנטים נתנאל לויפר ואיילת פרץ, וכן פרופ' בן גלזר ורופאים נוספים מהמרכז הרפואי הדסה, ובשיתוף עם חברת הביוטכנולוגיה האמריקאית גרייל, אשר מתמחה בגילוי מוקדם ואבחון סוגי סרטן באמצעות בדיקות דם.
"כל התאים בגופנו מקורם בתא אחד ויחיד וכולם מכילים אותו רצף דנ"א, אשר מקודד את הוראות ההפעלה לכל סוגי התאים בגוף, בבריאות ובחולי", הסביר פרופ' דור. "אולם, כל סוג תא יודע להפעיל אך ורק את הגנים הדרושים לו לפעול בצורה תקינה. כבר בשנות ה-80, בעבודות חלוציות של פרופ׳ חיים סידר ופרופ׳ אהרן רזין המנוח, התברר שבקרה זו מושגת על ידי מתילציה - סימון כימי של הדנ"א באתרים ספציפיים באמצעות קבוצת מתיל (פחמן ושלושה מימנים) - אשר משתיקה את הגנים שלא אמורים להיות בשימוש".
עם זאת, טרם פוענחו לעומק המנגנונים שאחראים על השתקה והפעלה של גנים, כולל האזורים הגנומיים שחיוניים לתפקוד ולזהות של כל סוג תא בגוף האדם.
באמצעות טכנולוגיה מתקדמת לריצוף דנ"א, צוות החוקרים קבע את דגם המתילציה של הדנ״א, כלומר האזורים בהם נוספה קבוצת מתיל, בעשרות סוגי תאים בריאים בגוף האדם. מידע זה אפשר לחוקרים לזהות לראשונה אלפי רצפי דנ"א ששולטים בביטוי הגנים החשובים ביותר בכל סוג תא.
"מחקרים קודמים התמקדו ברקמות שלמות שמורכבות ממספר סוגי תאים, ואילו כעת, בזכות יעילות המיפוי והניתוח של מולקולת הדנ"א – האטלס הגנומי החדש מורכב מסוגי תאים פרטניים. זה אפשר לנו לזהות אלפי אזורים בגנום שמסומנים בצורה ייחודית בכל סוג תא. אזורים אלה יכולים לשמש כביו-מרקרים חדשים וכך להעריך ברמת דיוק חסרת תקדים את הרכב סוגי התאים ברקמה ביולוגית או בדגימת דם", אמר פרופ' קפלן.
פרופ' גלזר מסביר כי הממצאים החדשים יאפשרו לאבחן מחלות באמצעות דגימת דם פשוטה: "כאשר תא בגופנו מת, הוא משחרר שברי דנ"א שמגיעים לזרם הדם. הטכנולוגיה שפיתחנו יכולה לנתח את דגם המתילציה על גבי שברי הדנ"א (שיטה שקרויה ביופסיה נוזלית) וכך לקבוע מאיזה סוגי תאים הם הגיעו. מידע זה מאפשר להעריך כמה ואילו תאים מתו בגופנו בשעות שקדמו לדגימת הדם".
בעתיד, הטכנולוגיה תאפשר לאבחן פגיעה במערכות חשובות בגוף, ביניהן מערכת הנשימה והלב, וכן לזהות באופן מוקדם מחלות שונות כגון אלצהיימר, סרטן, מחלות כבד ואחרות.
הירשמו לקבלת עדכונים בנושאים שעלו בכתבה
