ד"ר ג'רום רוטר, מומחה לפיענוח גנטי: "הכול גנטי, אפילו איכות הריפוי מתאונות"

מקובל לחשוב שלמחלות כמו טיי-זקס או המופיליה יש קשר גנטי, אבל לקצב ולאיכות הריפוי מתאונות, למשל, אין קשר כזה. "לכל המחלות בעולם יש מרכיב גנטי", טוען ד"ר ג'רום רוטר, מומחה לפענוח גנטי בבית-החולים Cedars-Sinai שבארה"ב. כן, גם לטיי-זקס - שם יש קשר פשוט וישיר יחסית בין גן למחלה, אבל גם לסוכרת או לסרטן, שם הגנים הם באינטראקציה רבת שלבים. אפילו במחלות זיהומיות, לדעת רוטר, יש רכיב גנטי.

"הגנטיקאים היום מחפשים את הפתרון מתחת לפנס", הוא אומר בראיון ל"גלובס". "חוקרים המוצאים הבדל ברמתו של חלבון בדמם של שני פציינטים, אחד בריא ואחד חולה, מניחים לעיתים, שההבדל ביניהם הוא בגן המקודד את אותו חלבון, אך זו טעות. ההבדל עשוי לנבוע משרשרת ארוכה של תהליכים, כשדווקא הגן המקודד את החלבון הזה דומה בין שני האנשים, אך גן אחר, המבקר את התהליך, הוא השונה". רוטר ביקר בישראל במסגרת כנס בתחום הגנטיקה, שקיים בית-החולים בילינסון, שבו התארחו חמישה מומחים בינלאומיים בתחום.

פענוח אלפי גנים

כשיצא עולם המדע לפענח את הגנום, הניחו שניתן יהיה לתקן את הגנום הפגום וכך להגן על הגוף מפני רוב המחלות. גישה זו נתקלה במספר בעיות, כשהעיקרית היא הסיבוכיות הגבוהה של הקשר בין הגנים למחלות - מעט מהן נקבעות על-ידי הבדל של גן או שניים.

בעיה נוספת היא שלא ידוע היום על דרך פשוטה לתקן תהליכים שנפגעו במערך התקשורת הגנטית, בעיקר לא אם הפגיעה היא במהלך החיים ולא מולדת. "אנחנו עדיין לא יודעים איך המחלה מתרחשת, אפילו אם אנחנו יודעים מהם גורמי הסיכון", הוא אומר.

ובכל זאת, לדבריו, יש סיבה לחקור את הגנום ויש תמורה למחקר הזה כבר היום. "חקר הגנום מאפשר לנו להבין טוב יותר את מנגנון המחלה - מה קורה ברמה של תרגום הגן לחלבונים ואיך החלבונים משפיעים על תאים אחרים. או אז, נוכל לתקוף את המחלה לאו דווקא ברמה הגנטית שלה. קשה לתקן את הגנום, אבל הגנום יכול להסביר לנו איך לתקן את ה-RNA או החלבון. הוא יכול לספר לנו גם איך תרופות שונות יעובדו על-ידי אנשים שונים, כדי שניטיב להתאים לכל אדם טיפול".

ההתחלה הייתה מתחת לפנס, כלומר - בפענוח הגנום. "למעשה לא פוענח שם גנום אחד אלא סלט של חלקים מאנשים שונים, וזאת כדי שיהיה לפחות מודל אחד להשוואה", אומר רוטר. "אולם, אנחנו מעוניינים לבחון דווקא הבדלים גנטיים בין אנשים, ולכן נעשו מאמצים להוריד את מחירו של המחקר ולפענח עוד ועוד אנשים - היום כבר מפוענחים אלפי גנים, כשכל אחד מהם מלווה בתיאור ההיסטוריה הרפואית של בעליו".

כאן מגיע רוטר לנושא המחקר שלו - מציאת שיטות פשוטות יותר לפענוח הגנום. בשלב הראשון, נמצאו כללי האצבע. "מבחינה קומבינטורית בלבד, יש 10 מיליון הבדלים אפשריים בין כל שני אנשים. בפועל, התברר שיש 3 מיליון גנים שבהם אין הבדל בין בני אדם. מעבר לכך, כל אחד מאיתנו הוא תוצר של סביבתו, ולכן בין שני אנשים מרקע משפחתי וסביבתי דומה, יש יותר דמיון. יש רצפים של גנים שאם מצאנו גן אחד בהם, אנחנו יכולים לנבא ברמה גבוהה של סבירות את היתר. כשיודעים את זה, כדי להשוות בין שני אנשים, לא צריכים לקחת בחשבון 10 מיליון הבדלים אלא בערך 300 אלף". לשיטה הזו קוראים GWAS.

החתיכה החסרה

במעבדתו של רוטר מפענחים חולים ובריאים לפי אותה מפה של 300 אלף גנים מייצגים, במחיר של 300 דולר לפענוח. כך נמצאו 30 גנים הקשורים במחלת מעי דלקתית - IBD, שלא היו ידועים.

שיטה נוספת להקלה על מחקר הגנום נקראת Linkage. זוהי טכניקה שבה בוחנים משפחות ומזהים הורשה של רצפים ארוכים של גנים. אחר כך משייכים את ההורשה של רצף שלם לבין התרחשות המחלה. כשמחברים את ה-GWAS, השיטה שמסיקה מגן אחד לגבי שכניו, עם ה-Linkage - השיטה שמכוונת אותנו לחפש את המחלה ברצף מסוים שהורש, מצטמצמים כבר ל-300 גנים שצריך לבדוק, כלומר להרבה פחות חולים ובריאים שאת הגנום שלהם צריך לרצף כדי לאתר את הגנים הספציפיים שהשינוי בהם גרם למחלה.

ומה עושים במידע החדש? קודם מאתרים גנים או תכונות המנבאים את המחלה טרם הופעת הסימנים הקליניים. דוגמה פשטנית למשל, אם כלול בין הגנים המאפיינים את IBD גן שידוע כקשור גם לגובה, ניתן לנבא כי לאנשים גבוהים יהיה סיכון מוגבר ל-IBD וכדאי להם להיבדק.

ובכל זאת, הגנים שנמצאו על-ידי קבוצתו של רוטר מסבירים רק 10%-15% מההבדלים במחלה בין בני אדם. איך מוצאים גנים נוספים? על-ידי הדלקת הפנס שנוח לחפש תחתיו. "הגנים הללו עוזרים לנו להבין את מנגנון המחלה, ואת שרשרת התהליכים שבמסגרתם מקודדים החלבונים שמתגלים במחלה על-ידי הגנים שמצאנו הבדל ביניהם. כך, באמצעות מחקר גנטי יודעים טוב יותר איך נוצר כולסטרול ואיך תא חיסוני מתחיל לפעול. כשיש לנו חלק מהפאזל, אפשר להתחיל לנחש את החתיכות החסרות ולראות אם הן מנבאות הבדלים גנטיים בין החולים".

מכאן, הדרך לפתרון מחלות גנטיות היא עדיין ארוכה, אבל לפחות אנחנו מצוידים בפנס ויודעים קצת יותר טוב לאן כדאי להפנות אותו.