מוטציות מנוגה, מוטציות ממאדים

ממצאי מחקר חדש עשויים להסביר את שכיחותן הגבוהה של בעיות פריון בקרב גברים

אחד העקרונות של תורת האבולוציה קובע, שהברירה הטבעית “מנקה” בהדרגה מוטציות מזיקות מהאוכלוסייה. ובכל זאת, מחלות גנטיות מסוימות שמקורן במוטציות מזיקות לא רק שלא נעלמו, אלא הן לעיתים נפוצות למדי. השאלה כיצד שורדות מוטציות מזיקות מקבלת משנה תוקף כאשר מדובר במוטציות אשר גורמות עקרות ובעיות פריון, שפוגעות משמעותית ביכולת להעמיד צאצאים, ולכן אינן אמורות להתפשט באוכלוסייה. אולם באופן פרדוקסלי בעיות פוריות נפוצות ביותר בקרב בני-אדם (כ- 15% באוכלוסייה הבוגרת), ולרבות מהן רקע גנטי.

מחקר של מדעני מכון ויצמן למדע, שהתפרסם באחרונה בכתב-העת Nature Communications, העלה הסבר לתעלומה. הממצאים עשויים להסביר את שכיחותן הגבוהה של בעיות פריון בקרב גברים, ופותחים כיווני מחשבה חדשים ביחס לגורמים למחלות גנטיות ולדרכי הטיפול בהן.
ד”ר מורן גרשוני, חוקר בתר-דוקטוריאלי בקבוצתו של פרופ’ שמואל פיטרוקובסקי, במחלקה לגנטיקה מולקולרית, ביקש לבחון הסבר להישרדותן של מוטציות מזיקות, המבוסס על העובדה שבטבע קיימים שני מינים, זכרים ונקבות, השייכים לאותו מין ביולוגי, וחולקים מטען גנטי כמעט זהה. מרבית ההבדלים ביניהם נעוצים באופן שבו הם משתמשים בגנים שלהם ומפעילים אותם, ולכן הברירה הטבעית פועלת עליהם באופן שונה. לדוגמה, מוטציה הפוגעת בתיפקודו של גן לייצור חלב תוביל לסלקציה שלילית בקרב נשים בלבד. במצב הקיצוני ביותר, מוטציה כלשהי – המועילה לנקבות אך מהווה אסון לזכרים – תוכל להתפשט באוכלוסייה משום שהיא נבררת באופן חיובי בקרב מחצית מהאוכלוסייה. ההשערה היא שכתוצאה ממצבים כאלה, מוטציות מזיקות בגנים מסוימים נוטות להצטבר באוכלוסייה: מודל מתמטי שיצרו ד”ר גרשוני ופרופ’ פיטרוקובסקי הראה כי שכיחותן הצפויה של מוטציות כאלה גדולה פי שניים ממוטציות בגנים המופעלים בזכרים ובנקבות כאחד.
כדי לבחון את ההשערה חיפשו המדענים גנים המצויים הן בזכרים והן בנקבות, אבל מופעלים אך ורק ברקמות בלעדיות לאחד המינים: באשכים, בשחלות וברחם. בניתוח ממוחשב נמצאו 95 גנים כאלה, שכולם פעילים באשכים בלבד. מרבית הגנים הללו חיוניים ליכולת רבייה מוצלחת של הגבר, ופגיעה בהם מובילה במקרים רבים לעקרות. בהמשך סרקו המדענים מאגר המכיל מידע גנומי של למעלה מאלף איש, ובדקו את תדירות המוטציות, תוך אבחנה בין מוטציות מזיקות למוטציות שאינן משפיעות על הנושא אותן. הממצאים הראו כי הגנים הפעילים באשכים בלבד מכילים כמות כפולה של מוטציות מזיקות, ובתדירות כפולה, בהשוואה לגנים הפעילים בשני המינים – בהתאם לחיזוי של המודל התיאורטי.
המדענים משערים כי תופעה זו יכולה להסביר את שכיחותן הגבוהה של בעיות פריון בקרב גברים: מוטציות הפוגעות בפריון יכולות להצטבר באוכלוסייה לשכיחויות גבוהות יחסית כיוון שהן עוברות בתורשה באין מפריע על-ידי נשים – שם לא מופעלת עליהם כל סלקציה. בניסויי המשך הם בוחנים האם המוטציות שגילו אכן ממלאות תפקיד בגברים שסובלים מבעיות פריון.
בהיבט רחב יותר, הגישה שמציעים החוקרים יכולה לסייע בחקר מחלות גנטיות נפוצות, ובפרט מחלות הפוגעות באופן “א-סימטרי” בנשים ובגברים (כמו סכיזופרניה ופרקינסון בגברים, ודיכאון ומחלות אוטואימוניות בנשים). הממצאים החדשים מראים כי החשודים הפוטנציאליים בגרימת מחלות מסוג זה עשויים להיות גנים הפועלים באופן שונה בזכרים ובנקבות. בנוסף, בגלל פעילותם השונה של גנים בשני המינים, והשפעתן השונה של מוטציות עליהם, מדגישים הממצאים גם את הצורך במתן טיפול רפואי מותאם למין.

מידע נוסף אפשר לקבל במשרד דובר מכון ויצמן למדע: 08-934-3856