בדיקת דם פשוטה מהאם תוכל לאתר מחלות גנטיות בעוברים בתחילת ההריון

צוות חוקרים בהובלת פרופ' נועם שומרון מבית הספר לרפואה באוניברסיטת תל אביב פיתח שיטה חישובית הנותנת מענה מדויק לאחד האתגרים החשובים של הרפואה בימינו: איתור מחלות גנטיות קשות כבר בעוברים בשלב המוקדם של ההריון, באמצעות בדיקת דם פשוטה שתעבור האם ושאיננה מסכנת את ההריון. דו"ח על הפיתוח התפרסם הערב (ד') ב-Genome Research.

השיטה החישובית מבוססת על אלגוריתם המסוגל להבחין באופן מדויק בין הדנ"א של האם לבין זה של העובר כבר בדגימת דם שנלקחה מהאם. כך מתאפשר שחזור וריצוף גנטי עמוק של הגנום העוברי.

משמאל, פרופ' נעם שומרון ולידו הדוקטורנט תום רבינוביץ. "הבדיקה תחסוך סבל רב מהתינוקות וממשפחותיהם". צילום: אוניברסיטת תל אביב

החוקרים מקווים שבעתיד תיכנס הטכנולוגיה הזאת לשימוש כבדיקת סקר מניעתית לכלל הנשים בהריון ותאפשר הפסקת הריון במקרים שבהם יתברר כי העוברים נשאי מחלות גנטיות קשות ונדירות המובילות לתמותת תינוקות.

את המחקר ביצע הדוקטורנט תום רבינוביץ' ממעבדתו של פרופ' שומרון, בהשתתפות ד"ר רעות מטר ופרופ' לינה באסל מהמרכז הרפואי רבין בפתח תקווה וד"ר דוד גולן מהטכניון.

פרופ' שומרון מסר: "נכון להיום ידועים לנו כ-7,000 גנים בגנום האנושי שמוטציות נקודתיות בהם גורמות למחלות גנטיות, חלקן עם השלכות קשות על בריאות העובר. מחלות אלו קרויות מחלות מונו-גניות כיוון שהן נגרמות על ידי פגם בגן אחד ספציפי. דוגמאות מוכרות הן המחלות טיי-זקס וסיסטיק פיברוזיס. אלא שמרבית המחלות המונו-גניות נדירות ביותר.

"עם זאת, מדובר באלפי מוטציות, שבסיכום כולל מהוות סיכון משמעותי ללידת תינוק חולה. בדיקות ההריון הנפוצות כיום, כמו מי שפיר וצ'יפ גנטי, אינן מסוגלות לאתר פגיעות בגנים ספציפיים אלא רק ברמה של כרומוזומים שלמים, או תת-אזורים בכרומוזומים הכוללים מיליוני אבני יסוד (נוקליאוטידים) של הדנ"א העוברי. קושי נוסף הוא שאלו בדיקות פולשניות, שעלולות לסכן את העובר ולכן נשים רבות אינן מעוניינות להיבדק, בעיקר כשמדובר בהריון יקר שהושג באמצעות טיפולי הפריה".

תום רבינוביץ' הוסיף: "בשנים האחרונות נכנסה לשימוש טכנולוגיה חדשה שאיננה פולשנית - NIPDי- Non-Invasive Parental Diagnosis - המאפשרת אבחון תסמונות גנטיות בעובר באמצעות בדיקת דם מהאם כבר בשבוע ה-12-10 להריון. אולם גם שיטה זו מסוגלת לאתר רק פגמים ברמת הכרומוזומים. אנחנו ביקשנו לפתח שיטה שתאפשר אבחון מוטציות ברמת הגן הבודד. השיטה החדשה מאפשרת רזולוציה גבוהה עשרות מונים מזו שמציעות הבדיקות הקיימות".

המטרה שהציבו החוקרים היתה לפתח אלגוריתם המסוגל לשחזר ברמת דיוק גבוהה ביותר את גנום העובר מתוך תערובת של דנ"א אימהי ועוברי המצויה בדגימת דם שנלקחה מהאם.

"בפלזמה של דם האם מצויות פיסות דנ"א חופשי, ומקצתן – כ-10% – שייכות לעובר," ציין פרופ' שומרון. "הבנו שאם נרצף את הדנ"א שבדם ונדע להבחין בינו לבין זה של העובר, נוכל לקבל תמונה מלאה של מבנה הגנום העוברי וכך לחפש בו מוטציות נקודתיות בגנים ספציפיים.

"לשם כך פיתחנו שיטה חישובית הסתברותית המבחינה בין פיסות דנ"א מרוצפות שמקורן באם לאלו שמקורן בעובר וזאת על פי תכונות פיזיות ספציפיות כמו למשל גודלה של פיסת הדנ"א".

לאורך שלבי הפיתוח נבחן האלגוריתם בעזרת דגימות שנלקחו משבע משפחות בעלות היסטוריה של מחלה גנטית קשה. האמהות עברו טיפולים להפריה חוץ-גופית במטרה לברור עוברים בריאים לפני החזרתם לרחם. שלוש משפחות טופלו במרכז הרפואי רבין ונתוניהן של ארבע המשפחות האחרות נלקחו ממאגרי מידע בינלאומיים. עבור כל משפחה נבדקו ארבע דגימות דנ"א: דגימה שנלקח מחלל הפה של האב, כדוריות לבנות מדם האם שיש בהן רק דנ"א שלה, פלזמה מדם האם המכילה תערובת של דנ"א מהאם והעובר ודם מהתינוק לאחר לידתו.

החוקרים ביצעו ריצוף לכל דגימות הדנ"א ונעזרו באלו של האם והאב כדי לזהות את גנום העובר בריצוף עמוק של הדנ"א המעורבב מהפלזמה. התוצאות הושוו לבדיקת סיסי שליה – הבדיקה הפולשנית המתבצעת בשבוע ה-11 להריון כאשר עולה חשש שהעובר פגוע.

בהמשך, לאחר הלידה, הושווה הגנום העוברי ששוחזר באמצעות השיטה החדשה, לגנום של התינוק. ההתאמה היתה מלאה.

"לאור התוצאות המרשימות, אנחנו מבקשים כעת לקדם את הטכנולוגיה שלנו לשלב המסחרי, שיאפשר ניסויים במספר גדול בהרבה של נשים הרות, ובהמשך פיתוח בדיקת סקר מניעתית לכל אם שתהיה מעוניינת בכך", הדגיש פרופ' שומרון.

"אנחנו מאמינים שבעתיד תוכל כל אישה בהריון לעבור בדיקה נגישה וקלה המבוססת על השיטה החדשנית עוד בשלב מוקדם מאוד בהריון. מה שיוכל להקל על הורים ורופאים בהחלטה על הפסקה מוקדמת של ההריון, במקרים רבים שבהם העובר פגוע. בכך ייחסך סבל רב מהתינוקות וממשפחותיהם".