סיקור מקיף

ריפוי גנטי של עיוורון צבעים הצליח עם קופים

ריפוי גני אפשר לקופים בוגרים, שהיו עיוורי צבעים מלידתם, ראייה המבוססת על שלושה צבעים. הניסוי מצביע על גמישותו המדהימה של המוח, שיכול להסתגל לאותות חדשים לחלוטין גם בשלב מאוחר בהתפתחות

קוף עכביש שחור-יד, באדיבות ויקיפדיה
קוף עכביש שחור-יד, באדיבות ויקיפדיה

עיוורון צבעים נפוץ מאוד בבני-אדם. כאחד מכל 12 גברים ואחת מ-230 נשים לוקים בתסמין זה. חוסר היכולת להבדיל בין אדום לירוק הוא הסוג הנפוץ ביותר, והוא נגרם על-ידי מוטציה באחד מצבעני הראייה – החלבונים האחראים לקליטת אור בתחום אורכי גל מסוים.

במחקר חדש השתמשו מדענים בריפוי גני כדי להחדיר גן תקין המקודד יצירת צבען ראייה הקולט את אורכי הגל הארוכים ("האדומים") לעיניהם של שני קופי סנאי, שחסרים גן זה באופן טבעי. התאים בעיניהם של הקופים ביטאו את הגן – ומה שמפתיע יותר, הקופים היו מסוגלים לפענח את המידע ולראות צבעים שלא היו מסוגלים לראותם קודם.

בני הזוג ג'יי ומאורין נייץ (Neitz) מאוניברסיטת וושינגטון בסיאטל, ארה"ב, הובילו את המחקר שהתפרסם בשבועון Nature. ברשתית של קופי הסנאי, כמו זו של אנשים עיוורי צבעים, ישנם שני סוגים של מדוכים (פוטורצפטורים, תאי חישה לאור, הפועלים בעוצמות אור גבוהות יחסית, ומאפשרים הבחנה בצבעים): כאלו המייצרים צבען ראייה הבולע אורכי גל קצרים (כחול), וכאלו המייצרים צבען ראייה הבולע אורכי גל בינוניים (ירוק).

החוקרים הזריקו אל הרשתית נגיפים מהונדסים, שהחדירו לתאים את הגן לצבען הראייה הבולע אור אדום. הגן היה מתוכנן כך שיתבטא רק בתאים קולטי האור שקלטו אור ירוק באופן טבעי. כך נוצרו שלושה סוגים של תאים: קולטי אור כחול, קולטי אור ירוק, ותאים שבהם שני סוגים של חלבונים, קולטי אור ירוק וקולטי אור אדום.

ארבעה חודשים לאחר ההזרקה מצאו החוקרים כי חלק מהתאים ברשתית אכן מגיבים – כלומר מעבירים אות עצבי – כאשר הם בולעים אורכי גל ארוכים. אבל זה החלק הקל – הגן הוכנס לתא והחלבון פעל. השאלה הגדולה היתה, האם המוח של הקופים יצליח לפענח נכונה את האותות, וייתן לקופים ראייה טריכרומטית (מבוססת על שלושה צבעים) אמיתית?

ההנחה המקובלת על הנוירולוגים היתה שבשלב מוקדם מאוד לאחר הלידה המוח לומד לפענח את האותות המגיעים מהרשתית, וכל שינוי שנעשה לאחר מכן לא יוכל להשפיע על דרך פעולתו של המוח, ולכן על הדרך שבה הקוף תופס את הצבעים. שני הקופים היו מבוגרים, הרבה לאחר התקופה הקריטית, אך החוקרים חשו שהם חייבים לנסות בכל זאת.

הקופים אומנו לגעת בכתמי צבע על מסך מגע. הקופים עיוורי הצבעים זיהו בקלות כתמים כחולים וצהובים, אך התקשו להבדיל בין הכתמים הירוקים והאדומים ובין הרקע האפור. בראיון לפודקאסט של Nature סיפר נייץ כי הקופים נראו מתוסכלים כשלא הצליחו לבצע את המשימה, וטלטלו בכעס את מסך המחשב. 20 שבועות לאחר ההזרקה הם השתפרו בצורה דרמטית בזיהוי כתמים אלו, דבר המצביע על כך שמוחם פיענח נכונה את האותות ששלחו לו התאים המבטאים את הגן החדש. "הם נראו הרבה יותר שמחים", סיפר נייץ. שנתיים לאחר הניסוי שני הקופים עדיין רואים צבעים, ולא נגרמו להם שום תופעות לוואי.

הניסוי מצביע על גמישותו המדהימה של המוח, שיכול להסתגל לאותות חדשים לחלוטין גם בשלב מאוחר בהתפתחות. וכמובן, המחקר נותן תקווה לעיוורי צבעים בקרב המין האנושי, ולאנשים שראייתם פגומה בדרך אחרת – ייתכן שריפוי גני הוא התשובה.

מאת יונת אשחר ונעם לויתן. פורסם בגיליון דצמבר של המגזין "גליליאו".

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

22 תגובות

  1. אין לי ברירה, אבל אני חייב לשאול בעיתוי ובמקום הזה, היכן יש מקום שבו אני יכול לשאול שאלות הקשורות למדע בפרט בעניין כדור הארץ ובעניין החלל החיצון, יש לי הרבה שאלות ואני בטוח שיש עליהם תשובות ברורות ופשוטות, אבל איני יודע אותם, אודה מקרב לב לכל מי שיסייע בעדי.

  2. יאיר, כאחד מאותם 8% בעצמי, אני חושב שתיארת בצורה מדויקת את התופעה.

  3. יאיר:
    יש בוודאי כל מיני סיבות אפשריות לעיוורון צבעים אבל אני חושב שגם אם אפשר היה לקבל את דבריך לפני קריאת המאמר הנוכחי, הרי שהמחקר המתואר במאמר הנוכחי, שבו הבעיה נפתרת בדיוק על ידי "תיקון" אותה מוטציה אחת, מאשש את הנחת המחקר שלפחות בחיות שנבדקו – מוטציה זו הייתה הסיבה ומפריכה, לגבי חיות אלו, את התאוריה שלך.

  4. הערה על עיוורון צבעים: הכתבה נפתחת בהערה המפורסמת שכ8% מהגברים עוורי צבעים. התופעה מוסברת "חוסר היכולת להבדיל בין אדום לירוק הוא הסוג הנפוץ ביותר, והוא נגרם על-ידי מוטציה באחד מצבעני הראייה".
    כיוון שיש לי את התופעה הזאת, חקרתי אותה ברמה התפיסתית דרך עיני ודרך עיני אחרים.
    הפעם הראשונה שנאמר לי שאני עיוור צבעים היתה בגיוס לצבא. שנים מספר אחר כך נוכחתי לראשונה שיש לי קושי בראיית צבעים כשבחבורה של צופים העירה אחת שהיא מזהה את יצחק לפי החולצה האדומה, שאני לא יכולתי לזהות, למרות שראייתי למרחק הייתה ניצית.
    כדי לקצר, העובדה שנושאי התופעה לא מודעים לבעייה, הייתה צריכה להזהיר רופאים ומדענים מלהשתמש בכינוי הפופוליסטי והמטופש עיוורון צבעים.
    רוב רובם של 8 האחוזים אינם כלל עיוורי צבעים. הם מבחינים בכל הצבעים ובכל גווניהם!
    הבעיה מופיעה בסביבה צבעונית מורכבת. דוגמה טובה היא שדה ירוק שבו יש כלניות מעטות. הסיכוי שבסביבה זאת אבחין תוך כדי נסיעה בכלניות קטן.
    אולם מרגע שהבחנתי בכלניות שוב אין לי כל קושי להבחין בהן במבטים נוספים. אין לבעלי התופעה כל קושי להבחין בגווני האדום בשדה ירוק בהליכה. אולם כשהמרחק גדל הקושי מתחדש.
    בדומה לכך, הסגול עשוי להיות בלתי מובחן, בתנאי סביבה צבעונית מסויימת. כמו כן, בגלל כשלונות מסויימים בהבחנות צבע בעברו, עשוי הנשא לייצר מעין שיכוך זעזועים בהגדרת הצבע, שיובילו להגדיר גוון מסויים של ירוק כאפור ואחר כחום. רוב גווני הירוק לא יובילו לשום טעות.
    בהתאם לדברים מקוצרים אלו, גם ההסבר שהתופעה נגרמת בגלל מוטאציה באחד מצבעני הראיה מוגזמת, כלומר יש בעניין גורמים נוספים מלבד השוני הגנטי, ןמן הסתם יש יותר ממבנה מוטאציה יחיד.

  5. יובל:
    טוב שהבהרת את דבריך.
    למען האמת – אם אני מבין נכון הרי שאתה מעולם לא טענת לידיעה שהניסור מבוצע שלא תחת הרדמה כללית אלא פשוט התייחסת לטענה כזאת שהוצגה בדיון.

    אגב – את הסרטון המזעזע שראית – גם אני ראיתי והוא אכן נורא ואיום אבל לדעתי אין מקום להשוואה בינו לבין הניסויים בבעלי חיים – לא במטרה ולא בכמויות.

  6. שלא יובן לא נכון, אינני טוען שדברים אכזריים כאלו אכן מתרחשים במעבדות בארץ או בעולם, אבל אני זוכר במעורפל כמה כתבות מהשנים האחרונות בהן נטענו טענות קשות בכיוון לגבי זה לגבי התאכזרות לבעלי חיים במעבדות מחקר שונות, כמבן שאין לי דרך ממשית ללכת ולבדוק אם הדברים האלו באמת נכונים או לא, אני יכול רק לקוות שאלו רק סיפורים ולא מעבר לכך, סה"כ המחקר הזה מאד חשוב, אבל צריכים גם להתחשב בבעלי החיים המסכנים "שמוסרים את גופם" בעבור הניסויים האלו.

  7. כפי שאמרתי, גם לדעתי זה אכזרי.
    ניסיתי רק להסביר מה אכזרי בעניין.
    בני אדם נדרשים לחתום גם כשהם נכנסים לבית חולים – לא לצורך ניסוי אלא לצורך טיפול.
    ניסיתי להבהיר דבר אחד (ואם מישהו מתווכח עם זה – שיקום ולא יתחיל לענות כאילו אמרתי שזה לא אכזרי) וזה שהחדרת אלקטרודות למוח אינה כואבת. אני חושב שזה מידע מעניין שחבל שמנסים להאפיל עליו.
    חשוב גם לדעת שבניגוד לדברים שנאמרו כאן אין שום ניסויים שכרוכים בניסור המוח.
    בנוסף לכך – קשה לי להאמין שניסור הגולגולת אינו מתבצע בהרדמה – לדעתי אסור להאשים מישהו בהאשמה כזאת ללא בדיקה. האם מישהו מבין אלה שטענו כך בדק את העניין? אם לא – (מכיוון שטוב מאוחר מלעולם לא) הייתי מצפה שמי שאמר זאת יבדוק ולפי הצורך גם יתנצל.

  8. יובל, אתה צודק. וגם אני ראיתי את הסרטון הנוראי על פשיטת עורם של בעלי החיים בסין בעודם בחיים. אך נסיון העבר מלמד שככל שאנו מתקדמים וככל שמדינות מתפתחות ונהיות נאורות יותר, נחקקים חוקים רבים יותר למען זכויות בעלי חיים. לכן לדעתי יש עוד תקווה.

  9. יעל, אכן שמעתי על ניסויים אכזריים כאלו בעבר, האם ידוע לך מדוע ניסור המוח שזו בטח פעולה שמסבה כאב עצום וסבל רב לבעל החיים, נעשית שלא תחת הרדמה כללית? האם הדבר נובע מאילוצים טכניים או מדעיים כלשהם אשר קשורים לניסוי? או שהדבר נובע רק מאכזריותם של המדענים שמבצעים ניסויים כאלו ולא איכפת להם מהסבל הרב שהם גורמים לבעל החיים?

    ראיתי לפני כמה שנים סירטון אכזרי במיוחד על בעלי חיים שפושטים את עורם ופרוותם מעליהם בעודם בחיים וכשהם צורחים מכאבים, ההסבר שקראתי לפעולה האכזרית הזו היה ההסבר הכי מטומטם שאפשר להעלות על הדעת, נדמה לי שזה נעשה בסין, ורבים מהסינים שאוכלים את בעלי החיים האלו מאמינים שככל שלבעל החיים כואב יותר לפני מותו כך בשרו טעים יותר. איזו מחשבה מעוותת, גם אם זה היה נכון, האם זה באמת מצדיק פעולה מפלצתית כזו? יש אנשים שלא ראויי לקרוא להם בני אדם.

  10. אמנם עושים ניסויים כאלה גם בבני אדם, אך בהבדל קטן אחד (מלבד סמי ההרגעה והאילחושים)- שבני אדם חותמים לפני הניתוח שהם מסכימים שיבצעו על גופם ניסוי, בעוד שהחיות המסכנות הללו נולדות לתוך כלוב, חיות את כל חייהן באומללות, ואח"כ עוד פותחים להם את המוח, בלי שהם חותמים ומסכימים לכך.

  11. זה אכן אכזרי אבל ראוי לציין שבמוח עצמו אין תחושת כאב.
    ניסיונות מסוג זה (בקנה מידה הרבה יותר קטן) עושים גם בבני אדם שעוברים ניתוח מוח.
    הם ערים, משתפים פעולה ואינם סובלים.
    נכון שלא פותחים להם את הגולגולת סתם כך ולא מקבעים אותם למקומם למשך שבועות אבל צריך לדעת שזה המעשה האכזרי ולא החדרת האלקטרודות למוח.

  12. יובל, זה נראה לך אכזרי? יש מעבדות בארץ (לא זוכרת בדיוק באיזה אוניברסיטאות), שקיבעו קופים כך שהם לא יוכלו לזוז, ואז ניסרו להם את הגולגולת והחדירו להם אלקטרודות למוח- וכל זה, בעודם חיים וחשים את הכל.
    ככה משאירים אותם במשך שבועות ערים ללא הרדמה עם חצי מוח בחוץ, כדי לחקור ולעשות ניסויים במדעי המוח.

  13. אני יכול רק לקוות שכאשר הזריקו לקופים את החומר לתוך העין עשו זאת כשהם מורדמים, מחט שמוחדרת לתוך העין זה אחד הדברים הכי מזעזעים וכואבים שאני יכול לחשוב עליהם, עושה לי צמרמורת רק לחשוב על זה.

  14. גיל,

    1. אין דבר כזה 4/5/6 צבעי יסוד אלא שלושה בלבד-אדם כחול ירוק. מהחיבור ביניהם אתה מקבל את שאר הצבעים שאתה מכיר.

    2. לנחשים מסויימים יש יכולת להבחין באורכי גל בתחום האינפרא אדום (הבחנה בחום גופו של עכבר/ארוחה הבאה).

    3. "כצאת"? התכוונת בוודאי ל-קצת

    4. הוירוסים האלה הונדסו גנטית כך שהשאירו להם את יכולת ה"הדבקה" אבל מה שהם מעבירים בתהליך ההדבקה זה לא מה שהם ידעו להעביר במקור אלא רק את הגן הספציפי שהחוקרים רצו לשתול בתאי הרשתית. זה ניצול היכולות ה"טובות"/רצויות של הנגיפים לאחר שהוסרו מהם היכולות ההרסניות שלהם. או במלים אחרות-סירסו אותם ואז ציידו אותם במשהו אחר.

  15. ומה יקרה באם נוסיף עוד צבעי יסוד ל 4 ,5 או 6 צבעי יסוד כולל אורכי גל שכלל אינם בתחום הנראה.

    לשחק בוירוסים זה כצאת מסוכן ,אם הוירוסים הללו מדבקים זה ישפיע על כול האוכלוסיה , כולל אפשרות הדבקה למינים אחרים.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן