חוקרים ממכון ויצמן ומאוניברסיטת קיוטו מצאו שבסחוס האנושי יש כשליש מכמות מולקולות בולמות הזעזועים בהשוואה לקופי אדם אחרים; זהו רמז לאחד הגורמים לפגיעוּת המפרקים שלנו, לא אבחנה רפואית
מפרקי אדם נשחקים לעיתים קרובות עם השנים, ואילו קופי אדם אחרים כמעט אינם סובלים ממחלות מפרקים דומות ללא פציעה קשה. מחקר שפורסם ב־Nature מציע לכך הסבר אבולוציוני אפשרי: שינוי בבקרת הגנים האחראים לייצור מולקולות המסייעות לסחוס לספוג זעזועים.
את העבודה הובילו ד״ר דוד גוכמן ונדב מישול ממכון ויצמן למדע, בשיתוף ד״ר פומיתקה אינואה וייז׳י יאן מאוניברסיטת קיוטו ועמיתים נוספים. כדי לאתר הבדלים בעלי משמעות בתפקוד השלד לא הסתפקו החוקרים בהשוואת רצפי DNA של האדם ושל קופי אדם אחרים.
מאות אלפי הבדלים, שיעור קטן בעל השפעה
הצוות מיפה כחצי מיליון שינויים בני אות אחת ב־DNA שמבדילים בין האדם לשימפנזה. באמצעות בדיקות של פעילות רצפי בקרה, הוא העריך שרק כ־3% מן השינויים שנבחנו השפיעו על פעילות גנים בעת התפתחות תאי השלד. החוקרים יצרו גם תאי גזע היברידיים המכילים גנום של אדם ושל שימפנזה או גורילה באותו תא, וגידלו אותם לתאים הקשורים להתפתחות עצם וסחוס. כך השוו את פעילות הרצפים בסביבה תאית משותפת.
המרכיב שחסר בסחוס האנושי
אחת התוצאות הבולטות הייתה פעילות נמוכה יחסית של קבוצת גנים המעורבים ביצירת גליקוזאמינוגליקנים (GAG): מולקולות ארוכות הקושרות מים ומסייעות לסחוס לשמור על גמישות ועל יכולת בלימת עומסים. בבדיקת רקמות ממפרקים שונים נמצא שכמות החומר הזה בסחוס אנושי היא בערך שליש מזו שנמדדה בסחוס של שימפנזים, גורילות, אורנגאוטנים ובונובו.
הממצא מציע קשר אפשרי בין שינוי אבולוציוני בהרכב הסחוס לבין נטייה אנושית לשחיקת מפרקים. אולם החוקרים עדיין אינם יכולים להסיק ממנו מה יקרה לברכיים של אדם מסוים, וגם אי אפשר לייחס את כל מקרי דלקת המפרקים הניוונית למנגנון אחד. גיל, עומסים, פציעות וגורמים נוספים משפיעים אף הם.
החוקרים מציעים שתי אפשרויות, שתיהן עדיין השערות, להסבר השינוי: ייתכן שהתפתח לצד שינויי סחוס שסייעו לפעילות המוח, וייתכן שהיה חלק מן ההתאמות לשלד דק ולתנועה למרחקים. מחקרים נוספים יידרשו כדי לבחון מדוע נבחרה התכונה וכיצד אפשר להשתמש בידע הזה למניעה או לטיפול.
שאלות ותשובות
האם נמצא הגן היחיד שאחראי לשחיקת מפרקים?
לא. החוקרים זיהו הבדלים בפעילות קבוצת גנים ובהרכב הסחוס, אך שחיקת מפרקים מושפעת מגורמים רבים.
האם הוכח שהליכה זקופה גרמה לשינוי?
לא. זהו הסבר אבולוציוני אפשרי שדורש בדיקה נוספת, ולא הוכחה ישירה לסיבה שבגללה התפתח השינוי.
האם יש כעת בדיקה או טיפול המבוססים על התגלית?
עדיין לא. מדובר במחקר בסיסי בתאים וברקמות השוואתיות.
המאמר המדעי
מקור הכתבה: הודעת המוסד החוקר.
