» «

ריצוף דנ"א

עריכה גנטית
מהי עריכה גנטית?



בשנים האחרונות מותאמים אישית חלק מהטיפולים לחולי סרטן והם לא נאלצים לקבל טיפול זהה לשל כולם, טיפול שלא פעם אף מזיק להם. זו מהפיכה של ממש ברפואה, שמתקדמת לעבר השלב הבא שלה - השלב שבו הרופאים יוכלו ממש לערוך את הגֵנים שלנו, בפקודות כמו "גזור" ו"הדבק", כשהמטרה היא לתקן את הגֵנום שלנו, שפירושו מכלול הגֵנים שיש לנו בגוף. השיטה היא כמובן להוציא את הגנים הפגומים.

עריכה גנטית (Gene editing), או עריכה של תכונות באופן גנטי, היא טכנולוגיה שבאמצעותה ניתן לערוך את הגֵנים של בני-אדם ובעלי חיים. גֵנים עשויים מ-DNA ובאמצעות עריכה גנטית ניתן למשל להוציא מקטע של דנ"א מהגוף ולהכניס במקומו מקטע אחר, בעל תכונות טובות יותר, בריאות יותר וכדומה.

המדענים מעריכים שבעתיד הטכנולוגיה הזו תאפשר לרפא מחלות גנטיות ולשנות את התפקוד של תאים מסוימים בגוף, כך שירפאו תאים בעלי דנ"א פגום, יחליפו תאים סרטניים, יפרישו חומרים שהגוף צריך ושחסרים בו ועוד.

כבר היום יש הצלחות כאלה בריפוי מחלות קלות יותר, כמו אלה שנובעות מפגם בגן בודד. הן נקראות "הפרעות מנדליאניות" ונכללות בהן מחלות כמו מחלת הנטינגטון ומחלות חרמשיות.

בקצה העליון של ההבטחה הטכנולוגית הזו, יתכן אף שניתן יהיה לשנות תכונות של ילדים, על ידי עריכת גנים שונים, עוד בשלב היותם עוברים בבטן. כבר היום אנו מסוגלים לדעת על תכונות ומחלות גנטיות של העובר, מה שנקרא "ריצוף דנ"א טרום לידתי", וזה מרגיש כמו ההתחלה של העתיד...

אחת הדוגמאות המדהימות של העריכה הגנטית היא שבאמצעות תהליכים כאלה ניתן לחתוך גנים שמהווים סיכון בריאותי אפשרי בעתיד. מה שיותר חשוב הוא ליצור גן שמייצר חלבון שנקרא PD-1, למשל. חלבון זה מונע למעשה הפעלת תגובה חיסונית ששומרת על תאים סרטניים, תאים שמתחפשים לתאים בריאים וזוכים להגנת החלבון הזה מפני המערכת החיסונית של הגוף. זה פותח פתח לאפשרויות כמו הזרקת תאים מהונדסים שיילחמו בתאים סרטניים.

עם זאת, עריכת תכונות בבני אדם אינה עניין פשוט מבחינה אתית. כי ברור שרגע אחרי שעריכת תאי גזע עובריים תתבצע לצורך חיסול מחלות גנטיות, היא תפנה להזמנת תכונות מועדפות של ילדים. משיער בהיר או עיניים כחולות ועד לייצור גאונים, ספורטאים מצוינים או לוחמי-על ממושמעים בשירות האומה - כל אלה עלולים להביא אותנו להתגעגע לאנשים הלא מושלמים שאנו מגדלים כיום...

יש אמנם חשש מתופעות לוואי שיתלוו לעריכת תכונות שכזו. בעיקר מטריד החשש ששינויים גנטיים יזמינו בעיות חדשות שנובעות משינוי ההתפתחות האבולוציונית הנורמלית והמאוזנת. אחרי הכל מהנדסים אנושיים לא יוכלו כל כך מהר להתחרות במיליוני שנות אבולוציה וברירה טבעית...

רוצים עוד בנושא? - קראו על טכנולוגיה מדהימה בתחום, בתגית "CRISPR".


כך עורכים דנ"א בימינו (מתורגם):

https://youtu.be/6tw_JVz_IEc


עריכה גנטית בטכנולוגיית CRISPR החדשנית:

https://youtu.be/2pp17E4E-O8


השימושים של עריכה גנטית למאבק במחלות:

https://youtu.be/bfqLD7iTR0U


לריפוי כבר עורכים גנים, כמו במקרה של הצלת ילדה שחלתה בלוקמיה ונרפאה תודות לעריכה של הגנים שלה:

https://youtu.be/d0oI3jqvYAw


וריצוף הגנום האנושי (מתורגם):

https://youtu.be/MvuYATh7Y74
ריצוף הגנום האנושי
מהו ריצוף הגנום האנושי ומה חשיבותו?



בתחילת המאה ה-21 השלימו החוקרים את אחת המשימות המורכבות והחשובות בתולדות המדע. המדענים חלמו להבין את רצף זוגות הבסיסים שמהם מורכב ה-DNA של האדם. לשם כך הם נטלו על עצמם את המשימה הלא פשוטה, של ריצוף הגנום האנושי (DNA sequencing).

דנ"א, אנחנו יודעים, אלה מחרוזות ארוכות של מולקולות, המיוצגים באותיות C, A, T ו-G ובהם מאוחסנים המרכיבים של כל איבר ותכונה בגופנו - אבל מהו ריצוף דנ"א?

ריצוף הגנום האנושי, או ריצוף דנ"א (DNA sequencing) הוא המיזם הביולוגי השיתופי הגדול בהיסטוריה. השם מעורר ההשראה שלו הוא למעשה "פרויקט גנום האדם".

הפרויקט הזה היה מהלך מדעי מורכב שבו התגייסה הקהילה המדעית כולה, עם ביולוגים רבים מכל העולם, לזיהוי ומיפוי של כל הגנים בגנום האנושי ובזיהוי תפקידיהם.

לשונית אגב, ריצוף הגנום האנושי היה צריך להיקרא הַרְצָפָה של הגנום האנושי.

מבחינה מדעית התהליך נועד לקבוע מהו סדר הבסיסים של הדנ"א, בלועזית נוקלאוטידים, בקטע של דנ"א או רנ"א. רק שנבין - הדנ"א שלנו מורכב מכ-3 מיליארד בסיסים כאלה.

מטרת ריצוף הדנ"א היתה לפצח את סוד המורכבות האנושית בתחום הביולוגי שלה. היא צלחה לאחר השקעה של כ-2 מיליארד דולר

במהלך פיצוח הדנ"א של המין האנושי זוהו ורוצפו כ-25,000 גנים אנושיים. חשיבות התהליך הביא לפיתוחן של שיטות לריצוף מהיר של מקטעי דנ"א ארוכים. ובכל זאת, השיטת הנפוצה יותר, זו שבה נקבעו מרבית הרצפים הגנטיים שהמדע מכיר כיום בדנ"א, מאפשרת קריאת מקטעים קצרים יחסית, לרוב פחות מ-1000 נוקלאוטידים.

מקטעים ארוכים יותר רוצפו על ידי המדענים באמצעות חלוקה של ה-DNA למקטעים קצרים וחופפים בקצוות והרכבה לרצף ארוך, בתום הריצוף של כל אחד בנפרד ובאמצעות הקטעים החופפים.

בדיעבד, אגב, הסתבר שהייתה הגזמה אדירה בתקווה שמיפוי הדנ"א האנושי יאפשר למדע לגלות את כל סודות המין האנושי. זו כנראה הייתה תקוות שווא שהופרכה. ההשפעה של הסביבה החיצונית עלינו היא כה גדולה, שאין סיכוי להסיק מהדנ"א של בן אדם מה יהיו תכונותיו המדויקות, כמו האופי, דרך הגובה או אפילו העתיד הבריאותי שלו.

את הכיוון הזה, אגב, גילה עשרות שנים לפני כן מדע הפסיכולוגיה - בוויכוח העתיק שבין גנטיקה וסביבה, באשר לגורם שיוצר את אופיו של האדם. התשובה גם שם הייתה גם וגם.

במילים אחרות, כמו שאין די בשונות הגנטית כשלעצמה כדי להסביר הבדלים בין אורגניזמים השונים זה מזה לגמרי, כמו חתול ודג, נראה שלא ניתן להסביר את השונות הפיזיולוגית והתפקודית של יצורים, גם אם הגנום שלהם דומה ואפילו מאוד.


הנה ריצוף הגנום האנושי:

https://youtu.be/ONGdehkB8jU


וריצוף דנ"א (מתורגם):

https://youtu.be/MvuYATh7Y74


הסבר של הדנ"א וכיצד הוא פועל (מתורגם):

https://youtu.be/zwibgNGe4aY


וסרטון מקיף על פרויקט גנום האדם (מתורגם):

https://youtu.be/zXkWprMwnAk?long=yes


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.