תמונת מצב ביום הולדתה החמישי של הכבשה דולי
עיתוני העולם ציינו בשבוע שעבר את יום הולדתה החמישי של דולי הכבשה המשוכפלת. אבל השנים שחלפו מאז הסעירה דולי את הרוחות לא גאלו אותה מבדידותה.
למרות תקציבי ענק, מחקרים ממושכים ועשרות ניסיונות, רובם המוחץ של מאמצי השיבוט עדיין מסתיימים בלא כלום. גם כאשר בסופו של דבר מתפתח עובר, בהרבה מקרים הוא מת במהלך ההריון. גם באותם מקרים בודדים שניסיון השיבוט מסתיים בלידה מוצלחת, רבים הסיכויים שהוולד יסבול מתסמונות משונות ולא יוציא את ימיו. דולי, חלוצת השיבוטים המוצלחים, היא עדיין אחד היונקים המשובטים היחידים שחגגו יום הולדת.
מחקר שפורסם השבוע מציע הסבר לכישלונות השיבוט. באותה הזדמנות מאפשר המחקר החדש הצצה אל הדרך שבה קוראים תאי העובר המתפתח את הגנים המועברים משני ההורים.
בכל תא מתאי הגוף מצויים שני עותקים מכל גן – אחד מכל הורה. אבל לפעמים שני עותקים שונים, שמנסים לבצע אותו תפקיד באותו זמן, יכולים לגרום לתקלות קטלניות. לכן בהרבה מקרים אחד העותקים “מושתק”, מצב שגורם לתא להתעלם ממנו.
אבל כפל העותקים הוא לא הבעיה היחידה. לפעמים אפילו עותק אחד הוא יותר מדי. תא מוח, למשל, לעולם לא יזדקק אפילו לאחד מעותקי הגנים האחראים לקביעת צבע העיניים, ותא עור בכף הרגל לא זקוק לגן שמייצר אינסולין. גם הגנים הלא רלוונטיים האלה מושתקים.
גנטיקאים החוקרים את מנגנוני ההשתקה גילו תופעות מעניינות. יש, למשל, גנים המועברים תמיד בתורשה אמהית. כלומר, הגן שמגיע מהאם הוא הפעיל ואילו העותק שמגיע מהאב מושתק תמיד. בגנים אחרים התורשה היא אבהית. לתופעה זו קוראים הגנטיקאים החתמה. הגן נושא עליו סימן המאותת לתא אם הוא גן אמהי או אבהי. הסימן הזה הוא ש”מכבה” או “מדליק” את הגן.
מה קורה בחיה משובטת? ההיגיון אומר שהיצור המשובט מקבל את דפוס ההחתמות שהופיע בגנום שממנו שיכפלו אותו. לכן יש לצפות ששני יצורים משוכפלים יהיו בעלי דפוס החתמה זהה. המחקר החדש בדק השערה זו.
החוקרים, בראשות דייוויד המפריז מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, שיבטו עכברים ובדקו את דפוסי ההחתמה שלהם ביחס לתאים שמהם הם נלקחו. התברר שהעכברים המשובטים, שכצפוי סבלו מתסמונות שונות ומשונות, איבדו את דפוסי ההחתמה ההורית. הגנים שכחו מהיכן הם באו ולא סיפקו לתאים את המידע הדרוש כדי להשתיק את הגן הנכון. בכל אחד מהעכברים, שאמורים להיות תאומים זהים, הושתק עותק אחר של הגנים שאותם בדקו המפריז וצוותו.
משטר ההשתקות של הגנים הוא תנאי הכרחי להתפתחות תקינה. כך יכול כל תא לדעת באילו גנים הוא צריך להשתמש וממי עליו להתעלם. העבודה של המפריז ושותפיו, שפורסמה השבוע בכתב העת “,”Science מעלה את החשש שבחיות משובטות משטר ההשתקות הזה משתבש. ייתכן שתקלה זו היא שגורמת למגוון החוליים והמומים שמהם סובלים המשובטים. ייתכן, כותבים החוקרים, שאפילו אצל אותם יונקים משובטים מעטים שנראים נורמליים מסתתרות “סטיות גנטיות דקות”.
מנגנוני ההחתמה ומערכות ההשתקה הם נושא חם בביולוגיה מולקולרית, תחום שיש בו עדיין הרבה שאלות פתוחות. ולכן לא מפתיעה העובדה ששיטות המחקר של המפריז ושותפיו, כמו המסקנות שהם הסיקו מהניסוי, הותקפו על ידי מומחים מתחומים שונים. אלן קולמן, מנהל המעבדה ששיכפלה את דולי, טען השבוע שהמחקר בעכברים איננו מלמד דבר על אודות כבשים או חזירים. האבא של דולי גם ניצל את ההזדמנות כדי לבקר את שיטות המחקר שבהן השתמשו המפריז ואנשיו.
אבל לא כולם משתתפים בוויכוח התיאורטי. הפולמוס הזה לא מעסיק, למשל, את חברת קלונואיד, שהודיעה בשבוע שעבר לעיתונות ש”בקרוב מאוד” תממש את התוכנית לשבט תינוק אנושי. בסופו של דבר, מדענים רבים משוכנעים שלא תהיה מניעה טכנולוגית לשבט בני אדם. רבים אפילו תולים באפשרות זו הרבה מאוד תקוות בתחומי הרפואה. אבל לעת עתה כמעט כל המומחים תמימי דעים שהשלב הבוסרי של טכנולוגיות השיבוט, וההבנה החלקית של התהליכים העומדים ביסודן, מחייבים זהירות. פרופ' איאן וילמוט, חבר בכיר בצוות ששיבט את דולי, אמר השבוע לבי-בי-סי: “התוצאה הסבירה ביותר של כל ניסיון שיבוט היא הפלות, ואולי גם לידה של תינוקות שימותו בגיל צעיר מאוד”. אבל החשש שאותו הגדיר וילמוט “הגרוע מכל” הוא שאותם ילדים חריגים יאריכו ימים עם מחלות ותסמונות שונות ומשונות..
