השבבים הגנטיים באים

במכון ויצמן למדע נוסדה היחידה הראשונה בארץ לשבבי DNA

ד”ר שירלי הורן-סבן. כושר איבחון
טכנולוגיית השבבים הגנטיים, המייצגת את חזית המחקר העולמית בתחום חקר הגנום, הצטרפה באחרונה ל”ארגז הכלים” של מדעני ישראל, כאשר במכון ויצמן למדע נוסדה היחידה הראשונה בארץ לשבבי DNA. הטכנולוגיה החדשה מאפשרת למדענים להשתמש בשבבים גנטיים מוכנים, וגם “לתפור” ולייצר שבבים חדשים על פי צורכי המחקר שלהם, דבר שיאיץ מחקרים בסיסיים רבים בתחום מדעי החיים, וגם ייעל את חקר השורשים המולקולריים של מחלות והפרעות בריאותיות שונות. יחידה זו הוקמה בשילוב בין המרכז לחקר גנום האדם בראשותו של פרופ' דורון לנצט, והמחלקה לשירותים ביולוגיים בראשותו של פרופ' מנחם רובינשטיין, שניהם מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית.

טכנולוגיית השבבים הגנטיים מגבירה במידה דרמטית את יכולתם של מדענים לחקור, לפענח ולאתר במדויק הבדלים בפעולתם של גנים, וכן מוטציות החלות בהם, למשל, להתחוללותן של מחלות שונות, לרבות סרטן. שבב גנטי הוא לוח זכוכית שגודלו כגודל מטבע של חצי שקל. אליו צמודים עשרות אלפי מקטעים של מולקולות די-אן-אי, החומר הגנטי. כל אחד מהמקטעים האלה משמש גלאי לנוכחותו ולמידת פעילותו של גן מסוים בדוגמה הביולוגית הנבדקת. כך, באמצעות שבב גנטי, יכולים המדענים לבדוק בבת אחת אלפי גנים ברקמה הביולוגית הנבדקת. טכנולוגיה זו מאפשרת גם לסרוק באופן מקבילי – בעת ובעונה אחת – אלפי מוטציות הקשורות למחלות גנטיות שונות.

ד”ר שירלי הורן-סבן, מנהלת היחידה לשבבי DNA: “כושר האיבחון הרב של השבבים הגנטיים ישפיע במידה רבה על כיוון הרפואה, ויאפשר לה, בנוסף לעיסוק המסורתי באיבחון ובטיפול, לפעול גם למניעת הופעת המחלה. העובדה שהשבבים הגנטיים מאפשרים לעקוב אחר קצב התבטאותם של אלפי גנים בעת ובעונה אחת מאפשרת לעבור מחקר התפקוד של גן בודד לבחינת תפקודן של רשתות סבוכות של גנים רבים, הפועלות בתאים וברקמות. כיוון מחקר חדש זה, הנובע מסיומו של פרויקט הגנום, מאפשר 'אינטגרציה ביולוגית' מסוג חדש. גישה חדשנית זו מיושמת במספר גדל והולך של מעבדות במכון. יכולת מחקרית זו תוביל בעתיד הלא-רחוק לפיתוח דרכים חדשות לבקרה יעילה של תגובות התא לטיפולים רפואיים, ואף לפיתוחם של טיפולים רפואיים חדשים”.

לצורך עיבוד הכמות העצומה של המידע המתקבל במחקרים אלה נדרשים כלי ביואינפורמטיקה משוכללים, שגם בפיתוחם עוסקים מדעני המכון. המעבדה לשבבי DNA היא חלק מהמעבדה הלאומית לתשתיות גנום, שהוקמה בתמיכת משרד המדע התרבות והספורט.