גלובס - עיתון העסקים של ישראלאתר נגיש

המוטציה שבדיקת DNA תפספס והגילוי שיטלטל את חקר סרטן

גילוי חדש של פרופ' ארז לבנון מאוניברסיטת בר-אילן על האופן שבו מתפתחת הגנטיקה עשוי לערער את הבסיס שעליו מושתת הטיפול המותאם אישית בסרטן, אבל גם להוביל בעתיד לטיפול במחלות אוטואימוניות ובמחלות כלי דם; איך נוצרת מוטציה שקופה בתא ומה הקשר בינה לבין חוכמת התמנונים

ארז לבנון /  צילום:אלון רון
ארז לבנון / צילום:אלון רון

אחת ההבטחות הגדולות של עולם הרפואה כיום לחולי סרטן היא טיפול מותאם אישית, המבוסס על הגנטיקה הספציפית של החולה. הרעיון שעומד מאחורי ההבטחה הזאת הוא שאם נגלה אילו מוטציות ייחודיות התרחשו בתא סרטני מסוים, נוכל לכוון את התרופות ישירות אל התא עם המוטציה ולהימנע מפגיעה בתאים בריאים. אלא שכעת פרופ' ארז לבנון מאוניברסיטת בר-אילן מגלה שחלק משמעותי מהמוטציות המאפשרות לתא להפוך לסרטני מתרחשות בכלל לא ב-DNA, אלא ב-RNA - מולקולות הנושאות מידע משוכפל מה-DNA ומסתובבות חופשי בתאים.

הגילוי הזה עשוי לשמוט חלק מהקרקע שעליה צמח רעיון הרפואה המותאמת אישית, אבל הוא גם עשוי לפרוץ דרך בטיפול במחלות אוטואימוניות ובמחלות כלי דם.

הכול בגלל וירוסים

מפתיע ככל שיישמע, הסיבה למוטציות שגילה פרופ' לבנון נעוצה בווירוסים שבתהליך אבולוציוני ארוך הטמיעו את עצמם בגנים שלנו ובמערכת החיסון שעדיין מתבלבלת לפעמים ולא מבחינה בין גן "לגיטימי" לווירוס אמיתי.

"חלק ניכר מה-DNA שלנו נובע מווירוסים שהטמיעו את עצמם בגנים שלנו לאורך האבולוציה", מסביר פרופ' לבנון, "וההטמעה הצליחה כל כך, עד שהגנים שהיו פעם ויראליים עוברים היום מדור לדור והפכו לחלק מאיתנו". אלא שחלקם עדיין נראים כמו וירוסים, וזאת גם ברכה וגם קללה.

לפני שנצלול למשמעות הגילוי של פרופ' לבנון, תזכורת קצרה על האופן שבו פועלת הגנטיקה. כל תא בגוף מכיל את הגנום שלנו, העשוי מ-DNA. למעשה, זאת תוכנית האב של הגוף. כדי שהיא תבוא לידי ביטוי, ה-DNA שבגרעין התא משכפל את המידע שנמצא בו לחומר בשם RNA, שחופשי להסתובב ברחבי התא. כל מולקולת DNA משכפלת תעתיקי RNA שלה בהתאם לכמות שהגוף נזקק לה, וזה תלוי בין השאר בגורמים סביבתיים.

מולקולות ה-RNA משכפלות בתורן את המידע שהן מכילות למולקולות חלבון. חלק מהמולקולות האלה הן אבני הבניין של הגוף (לדוגמה, הקולגן בעור ובסחוסים הוא חלבון), וחלקן הן מולקולות תקשורת או כאלה המשפעלות תהליכים בגוף. חלבונים הם למעשה התרגום של תוכנית ה-DNA לעולם האמיתי.

בעבר, נהגו לחשוב שה-DNA אינו משתנה מיום לידתנו ועד יום מותנו, וכל גן מיתרגם לבסוף לחלבון אחד, אבל בשנים האחרונות מתברר שהגנטיקה פועלת באופן מורכב בהרבה. ראשית, אם בעבר חשבו שמוטציות בתאי הגוף מתרחשות רק במעבר דור, היום יודעים שתאים צוברים מוטציות לאורך השנים, ואלה אחראיות לתהליכי הזדקנות ולהתפתחות סרטן מסוגים שונים.

שנית, כל גן יכול לשכפל את המידע שהוא מכיל לכמה סוגי RNA ולא רק לסוג אחד. זהו אחד מתחומי המחקר של פרופ' שולמית מיכאלי, סגנית הנשיא למחקר באוניברסיטת בר-אילן, שרואיינה במדור זה לאחרונה ("הסוד למורכבות של בני אדם", 26 באפריל 2018).

פרופ' לבנון, גם הוא מבר-אילן, זיהה תהליך נוסף שלא היה ידוע עד כה - היווצרות מוטציות ב-RNA. אלה מתרחשות כתוצאה משיבוש (או לאו דווקא, כפי שנראה בהמשך) בפעולת שכפול המידע מהגן התקין למולקולת ה-RNA.

הגנים שנראים כמו וירוסים מעוררים את תגובת מערכת החיסון שלא לצורך - נגד ה-DNA ולעתים קרובות יותר נגד מולקולות ה-RNA. אצל חלק מבני האדם התהליך הזה הוא חיובי ומוביל לעמידות גבוהה יותר בפני זיהומים באופן כללי, אולם במקרים אחרים, שרשרת האירועים הזאת מובילה למחלה אוטואימונית, שבה מערכת החיסון תוקפת את הגוף.

כדי להתמודד עם המצב הזה, פיתח הגוף מנגנון בקרה: אנזים מסוים בגוף החל "לסמן" את הגנים הוויראליים על גבי ה-RNA ולשנות אותם קצת כדי שמערכת החיסון לא תזהה אותם כוויראליים. השינויים שהאנזים הזה ביצע הם למעשה המוטציות ב-RNA. המולקולות הללו אינן עוד העתק מדויק של ה-DNA.

"שינוי כזה גורם לכך שיש לנו בגוף גנטיקה שהיא שקופה לחלוטין לסקירה גנטית", אומר פרופ' לבנון. "כלומר, אם יש לי DNA מסוים אבל כל מולקולת RNA שלי עברה שינוי על ידי 'האנזים המסמן', הרי ששום סקירת DNA לא תדע עד הסוף איך הגוף שלי באמת פועל.

"תאים סרטניים הם תאים שנוצרו בהם הרבה מאוד מוטציות. חלקן מאפשרות לתאים להתרבות ולשרוד נגד מנגנוני הבקרה של הגוף. ההערכה היום היא שחלק מהמוטציות הללו הן אכן ב-DNA, אולם חלקן מתרחשות ב-RNA. אם אחת מהן תהפוך את התא לעמיד בפני כימותרפיה, הסקירה הגנטית לא תזהה זאת. ואכן, רוב הסרטנים לא ניתנים להסבר רק באמצעות מוטציות ב-DNA. נראה שהן לא מספיקות כדי לגרום סרטן".

לדברי פרופ' לבנון, ניתן לזהות את מוטציות ה-RNA בסריקת חומר גנטי, אך מבחינה לוגיסטית לא הגיוני לעשות זאת. "לשם כך צריך לרצף את כל ה-RNA, שמשתנה מתא לתא והוא גם זמני - ייתכן שהיום יש ב-RNA של תא מסוים מוטציה אחת ומחר תהיה בו מוטציה אחרת. ה- DNA אמנם יכול לעבור שינוי כאשר תאים מחלקים, אבל בתוך כל תא הוא זהה", הוא אומר.

מבחינת הסרטן, יש בהתנהלות הזאת היגיון אבולוציוני רב, משום שמדובר בתהליך הפיך. "היום התא הסרטני מייצר המון מוטציות ב-RNA, שחלקן מועילות וחלק אינן מועילות, ומחר הוא יכול להפסיק לייצר את המוטציות הלא מועילות באמצעות שליטה באנזים המסמן. אם התא היה מייצר מוטציות כה רבות ב-DNA, כנראה רובן היו לא מועילות ואז הוא היה נתקע איתן. כך הוא יכול לשמר רק את מה שעוזר לו לשרוד".

זה מדכא.

"עדיין ה-DNA משמעותי יותר בהתפתחות של סרטן ובהישרדותו, כך שהרפואה המותאמת אישית, המבוססת על גנטיקה, עדיין הגיונית".

מה משותף לאלמוגים ולתאי סרטן

לדברי פרופ' לבנון, אלמוגים כנראה נוקטים אותה גישה של תא סרטני, ואותם קל יותר לחקור. "בלילה אחד אלמוגים מפרישים כמות עצומה של ביצים שונות מאוד זו מזו, אבל השונות אינה ב-DNA אלא ב-RNA, בעקבות אותו אנזים מסמן. לכן השונות היא במאפיינים החיצוניים, אף שמבחינה גנטית הן זהות. חלק מהביצים שורדות ואז הן חוזרות להיות אלמוגים זהים. אם הן היו צוברות את המוטציות ב-DNA, חלק מההבדלים היו מועילים וחלק מזיקים, והן היו צריכות לשאת את ההבדל הלא מועיל לנצח. ההבדל ב-RNA נעלם אחרי שהאלמוג שרד את שלב הביצה ועבר הלאה".

אצל בני אדם, חלק מהמוטציות ב-RNA הן זמניות, אך חלקן קבועות וחיוניות. "גילינו שכדי לפתח כלי דם בריאים, בני אדם זקוקים לשני סוגי RNA שמגיעים מגן יחיד. מי שיש לו אותו אנזים מסמן בכמות גדולה מייצר את שני סוגי ה-RNA. מי שחסר לו ה-RNA עם המוטציה יפתח מחלות לב יותר מאחרים. כלומר, אנחנו רואים שעם הזמן המוטציות הללו הופכות לחלק מהתוכנית". המדע עדיין רחוק מכך, אך ניתן לזהות כאן מסלול אפשרי לתרופה שתעזור לחלק מחולי הלב. 

האם נמצאה הסיבה לחוכמת התמנונים

דמיינו את מר גורלו של שרימפ המרגיש טפיחה קלה על כתפו. הוא מסתובב לראות מי זה, ואז מרגיש טפיחה על כתפו השנייה. מרוב בהלה, הוא שוחה ישירות אל זרועותיו של תמנון והופך לטרף. שיטת הציד המתוחכמת הזאת היא רק אחת החוכמות של התמנון, וייתכן שהיא קשורה בגילוי האנזים המסמן של פרופ' ארז לבנון.

אחת הטענות נגד תורת האבולוציה היא שלפעמים מתרחשים שינויים דרמטיים במבנה של בעלי חיים בתוך תקופה שנראית קצרה ביחס לשינויים המתרחשים כתוצאה מהצטברות של מוטציות גנטיות לאורך הדורות. האם מוטציות ב-RNA יכולות להסביר זאת?

"ייתכן. אנחנו רואים תופעות מעניינות מאוד בטבע הקשורות באנזים המסמן. לדוגמה, אצל תמנונים פעולת האנזים הזה היא מוגברת באופן חריג. במחקר שביצענו עם פרופ' אלי אייזנברג מאוניברסיטת תל אביב, גילינו שאכן זה מתבטא בכך שכל תא של דיונון שונה מאוד בתפקוד שלו מהתא שלידו. השונות הרבה יותר גדולה מאשר אצל יצורים אחרים, כולל בני אדם.

פרופסור אלי אייזנברג /  צילום:אלון רון

"ידוע שבעלי חיים ממשפחת הדיונונים והתמנונים הם חכמים במיוחד ביחס לחיות אחרות שנמצאות בסביבה שלהם בעץ החיים, ואנחנו תוהים אם העובדה שיש להם אפשרות ליצור טריליוני חלבונים מגן אחד קשורה לכך".

לתמנונים שלל התנהגויות שמסקרנות מדענים. לדוגמה, הם יכולים לזהות בני אדם ספציפיים, גם אם כולם לבושים מדים; הם מבינים שעליהם להזרים מים לתוך מעגל חשמלי כדי לקצר אותו; הם מסוגלים לפתוח בקבוק באמצעות זרועותיהם הגמישות; והם גם יכולים לתכנן את מועד הבריחה משבי האדם בדיוק לזמן שאף אחד לא מסתכל עליהם.

ההתנהגויות הללו שתיארו מדענים מוצגות בספר Other Minds: The Octopus, the Sea and" "the Deep Origins of Consciousness. מאת פיטר גודפרי סמית'. אלה התנהגויות מתקדמות אפילו יחסית ליונק, וחריגות לגמרי בעולם חסרי החוליות.

בין השאר מתוארים בספר תמנונים עם יכולת הסוואה כמעט מושלמת: שכבת העור העליונה שלהם בנויה כמעין "פיקסלים" בצבעים שונים שיכולים להיסגר או להיפתח כדי להציג את גון הצבע הרצוי לתמנון ולאפשר לו להיטמע היטב בסביבתו. לפעמים הם מקרינים על הפיקסלים הללו "תמונה נעה", כדי להיטיב לשכנע טורפים פוטנציאליים שמה שראו הוא ענני אבק ולא חיה זזה. הגמישות שלהם מאפשר להם לברוח במקרה הצורך דרך חור קטן כגודל העין שלהם.

לדברי חוקרי תמנונים, זוהו עד היום 300 מינים שלהם, אבל רק פחות מעשרה נחקרו היטב בשבי או במהלך חייהם בעומק הים. אותו תמנון שטופח על כתפו של הטרף הוא התמנון הפסיפי המפוספס הגדול, ומעבר לחוכמת הציד שלו, הוא חולק עם בני אדם תכונה נוספת - הוא עוסק בפעילות מינית תוך כדי אחיזת ידיים עם הנקבה והצמדת פיות שנראית כנשיקה.

גודפרי סמית' טוען שתאי עצב רבים ממערכת העצבים של התמנון מרוכזים בזרועותיו, ולא במוחו. לכן לא ברור אם המוח שלו פועל כמו זה של אדם או שהוא חושב באופן מבוזר יותר ושונה מכל מה שאנחנו יכולים לדמיין.

האם ריבוי המוטציות שיוצר האנזים המסמן יכול להסביר גם את בני האדם? לדברי פרופ' לבנון, "גם אצלנו יש כמות נאה של האנזים המבדל, אבל לא באופן קיצוני ביחס ליונקים אחרים. כנראה יש לנו הסבר אחר". 

עוד כתבות

Audi A7 / צילום: יח"צ

מתח גבוה: הקופה החדשה של אאודי מצטרפת לטרנד הירוק

מכונית הקופה המרהיבה של המותג אאודי מצטרפת לטרנד הירוק עם גרסת פלאג-אין, שמתהדרת בנתוני פליטה וצריכה מזעריים • אבל מאחורי עור הכבש הירקרק מסתתר זאב רעב

משה כחלון/ צילום:  איל יצהר

האם כחלון היה שר אוצר גרוע, או היחיד שראה את האזרחים באמת?

הבטחות הבחירות שלו - להוריד את מחיר הנדל"ן ולהילחם בבנקים לא ממש התגשמו, היחסים העכורים עם פקידי המשרד העיבו על הדרך והחברות עם הטייקון קובי מימון ריסקה את התדמית החברתית שביקש ליצור לעצמו ● האזינו לפודקאסט הצוללת

הטרדה מינית. / צילום:  Shutterstock/ א.ס.א.פ קרייטיב

אחריות המעסיק: המעסיק מחויב לטפל תוך שבעה ימים בתלונה על הטרדה מינית

מעסיק שתחתיו יותר מ-25 עובדים מחויב לקבוע תקנון שבו יובאו עיקרי הוראות החוק בדבר הטרדה מינית ויפורטו בו דרכי הגשת תלונות

אופל גרנדלנד / צילום: יח"צ

דור ביניים חביב: הקרוס-אובר של אופל הוא רק שלב בדרך לדגמי 2020

הקרוס-אובר של אופל שנחת בישראל בסוף 2019 שומר על עיצוב אטרקטיבי ותא נוסעים שימושי בתוספת של מערכת הנעה חסכונית, אם תמצאו סולר מוזל

פרופסור אריק גולדמן / צילום: כדיה לוי, גלובס

"האינטרנט יעוצב בסופו של דבר על פי החזון של הממשלות, לא על ידי חברות הטכנולוגיה"

חברות הטכנולוגיה לא יודעות איך לשפר את ההתנהלות שלהן, הרגולטורים מנסים להראות שהם קשוחים, והמאבק ביניהם דווקא פוגע בחדשנות • פרופ' אריק גולדמן, חוקר מוביל בתחום המשפט והאינטרנט, משרטט בראיון ל"גלובס" את האתגרים בתחום: "האינטרנט עלול להשתנות לרעה"

ר' במהלך השיחה עם "גלובס"./ צילום: יחצ

ההטרדה המינית שנגמרה בפיצוי של רבע מיליון ש': "המנהל המשיך להזמין את האדם שכמעט אנס אותי"

ר’ נסעה לרילוקיישן מטעם חברה ישראלית והוטרדה על ידי אדם זר ● כעת היא חושפת בעדות ב"גלובס": "אני רוצה להזהיר נשים אחרות" ● הטרדה מינית, השתקה תאגידית

יו"ר כחול לבן, בני גנץ / צילום: דוברות כחול לבן, יח"צ

כחול לבן: עדיין לא החלטנו אם להיענות להזמנת הבית הלבן

בהודעת הבית הלבן אתמול נכתב ששני הצדדים כבר הסכימו לבוא, אולם בכחול לבן הבינו היום שמדובר בהפקה שנועדה לשרת את נתניהו וחוששים ממופע ראווה גדול למען ראש הממשלה המכהן אשר יציג את בני גנץ ככינור שני

בייג'ינג, סין / צילום: Jason Lee, רויטרס

נעילה שלילית בוול סטריט בעקבות דיווח על מקרה שני בארה"ב של הידבקות בווירוס קורונה הקטלני

ארגון הבריאות העולמי מסר היום שהתפשטות וירוס הקורונה עדיין לא מהווה "מצב חירום עולמי" ● למרות זאת נגיף הקורונה מתפשט בסין במהירות, ועל פי דיווחים רשמיים במדינה מניין המתים עומד כבר על 26 ● אינטל היכתה את התחזיות והמניה זינקה בכ-8.3%

ג'ף בזוס / צילום: רויטרס  Shannon Stapleton

האינטרס הסעודי, הקשר הישראלי: פרטים חדשים על הפריצה לטלפון של האיש העשיר בעולם

הפגישה בין ג'ף בזוס לנסיך הסעודי שהולידה חילופי הודעות ווטסאפ, סיקור רצח העיתונאי שהפך ליריבות אישית והאפשרות שתוכנה זדונית של חברת הסייבר הישראלית NSO הולידה פרסום על רומן מחוץ לנישואים ● דוח חדש של האו"ם על פרשת הפריצה לטלפון של מייסד אמזון מאיים לערער מחדש את היחסים בין ארה"ב וסעודיה

בוב סוואן, מנכ"ל אינטל העולמית/ צילום: רויטרס

ניגודי אינטרסים בהון סיכון ולמה מניית אינטל זינקה: השבוע שהיה בהייטק

האם דירקטוריון היי-בוב חוטא לתפקידו, מה הבעיה בריכוזיות בהון סיכון ואיך Gett מציגה תמונה יותר ורודה מהמציאות ● וגם: החוקר שבדק מתי אימוג'יז מגיעים לבית משפט והמשקיע שחושב ששיווק יותר חשוב מהמוצר ● מה קרה השבוע בהייטק

הבורסה לני"ע בת"א. / צילום: תמר מצפי

לקראת הפתיחה בבורסה בת"א: אופקו חוזרת עם פער שלילי ענק

בסוף השבוע האחרון בוול סטריט המדדים נצבעו באדום בצל החשש מהתפשטות נגיף הקורונה ● אופקו חוזרת עם פער שלילי של יותר מ-8%, טבע עם פער שלילי של 2.5% ופריון חוזרת עם פער שלילי של 8.5%

סרבנות גט / צילום:Shutterstock/ א.ס.א.פ קרייטיב

דעה: הגיע הזמן להגיד - סרבנות גט היא אלימות

המדינה חייבת לקבוע שכל הליך למתן גט יהיה חייב להסתיים בפרק זמן קצוב ובכך למנוע את עינוי הדין המתמשך ואת הסבל של הנשים העגונות ● דעה

הלן ראסל / אינפוגרפיק: Gettyimages ישראל

הדנים הכי מאושרים, הפולנים נעלבו: חד הקרן שיצאה לבדוק את מדד האושר ב-30 מדינות. האם ישראל ברשימה?

האוסטרלים נוהגים לבלות עם זרים, לדנים מותר להבריז לכמה שעות באמצע יום העבודה, האיטלקים נותנים לכאוס לעטוף אותם והבריטים מחייכים בכוח ● הלן ראסל, שאובחנה כסובלת מדיכאון, החליטה לא להתמסר לו, ויצאה לבדוק את סודות האושר ברחבי העולם: "אנחנו יודעים שיש השפעה לידיעה מה עושה אנשים מאושרים, וכבר יש מדינות שמיישמות את זה"

דונלד טראמפ / צילום:  רויטרס - Mike Segar

טראמפ הגדיל את מכסי היבוא על מוצרים שעשויים מפלדה ומאלומיניום

מכסי היבוא על מוצרים מפלדה יעלו ב-25% והמכסים על מוצרי אלומיניום יעלו בהיקף של 10% ● העלאה תיכנס לתוקף ב-8 בפברואר

מחאה של תנועת נשים MeToo   / צילום: רויטרס

בלבול, חוסר אחידות והיעדר תקדימים: גם במערב מתקשים להתמודד עם ההשתקה בחברות

סקרים שנערכו לאחרונה מראים שיעורים גבוהים של הטרדות מיניות בעבודה ברבות ממדינות האיחוד האירופי ● חלק מהעובדים חותמים על הסכמי סודיות שעשויים למנוע מהם לחשוף מקרי הטרדות מיניות

ד"ר ריי ביטון / צילום: מתן פורטנוי, גלובס

"יש אנשים שיכולים לשאוב כוח מהסיפור שלי"

ד"ר ריי ביטון התגברה על אינספור מכשולים שעמדו בדרכה להיות רופאה ● עכשיו היא מובילה את התארגנות המתמחים

 אמרה סטודמאייר/ צילום:  Shutterstock/ א.ס.א.פ קריאייטיב

היצירתיות מאחורי התרגילים לעקוף את הרגולציה בספורט

בספורט קיימים מנגנונים מורכבים של אסדרה, שאמורים לטפל בכמעט כל תרחיש אפשרי ● אבל עם ההשקעה במועדונים ושחקנים שהולכת וגדלה - מגיעים גם גדודי רואי החשבון ועורכי הדין, שמוצאים דרך לעשות צחוק מהתקנונים 

ליאת נויריט  / צילום: יונתן בלום, גלובס

"ציבור שלם מתקשה להחזיק את עצמו. צריך להפחית את נטל המס על מעמד הביניים"

עורכת הדין ורואת החשבון ליאת פייג-נויבירט, שותפה וראש תחום מע"מ במחלקת מסים במשרד גולדפרב זליגמן, בראיון אישי על הילדות בחיפה, על מיסוי תאגידים זרים בישראל ועל הגישה של רשות המסים: "יש היום מוטיבציית יתר לגבות מס, גם במקומות שלא תמיד צריך"

מתוך הסרט / באדיבות  HBO

שומרים על הסטנדרט: שי גולדן בצפיית בינג' ב"שומרים" של HBO

"השומרים" היא סדרה אוונגרדית תובענית וכמעט מתנשאת, אך כדאי להתנסות בה בזכות שפתה הייחודית

תושבי סין עם מסיכות פנים / צילום: Koki Kataoka, רויטרס

וירוס הקורונה לא עוצר: בסין בונים בי"ח חדש, משרד הבריאות קורא לא לנסוע לאזור

מניין ההרוגים הרשמי בסין מווירוס הקורונה מטפס ומגיע כבר ל-26 ● בעיר ווהאן מקימים בית חולים עם אלף מיטות בשל ריבוי החולים  מקרה שני התגלה בארה"ב