תורשה ומחלות גנטיות

1. תורשה ומחלות גנטיות • איך בשילוב של פרח לבן ופרח אדום התקבלו פרחים ורודים? • כיצד בדור השני נראות שוב תכונות הצבע המקוריות? • מה הגורם לתסמונת דאון? • מהן המחלות הגנטיות האחרות? • מה קובע דומיננטיות של גן? על כל אלה ועוד

2. היסטוריה של הגנטיקה • אריסטו – כבר ביוון העתיקה הבין כי הדם הוא היסוד העיקרי בתורשה. • היפוקרטס – אבי הרפואה המודרנית – שם לב לדמיון בתכונות בין הורים וילדיהם. • וויליאם הרווי – גילה במאה ה-17 כי עוברים מתחילים את חייהם בביצית ומתפתחים ברחם. • דארווין – 1859 – חוקי האבולוציה. התורשה פועלת לפי חוקים הנסתרים מעינינו.

3. יוהן גרגור מנדל (1822-1884) • אבי תורת התורשה – הראשון שתיאר את חוקי התורשה. • עבד עם אפונים, הכליא בין זנים טהורים שונים ובחן את צאצאיהם. הן בדור הראשון (F1) והן בדור השני (F2). • הבחין כי בדור השני רואים כי התכונה הדומיננטית נשארה ב 75% אך התכונה שהוסתרה בדור הקודם שבה בייצוג ב 25% מהמקרים.

4. חוקי התורשה הבסיסיים: • כל מאפיין או תכונה המועברים בתורשה נשלטים ע"י פקטור, שכיום (מאז 1910) מכונה גנים. • בכל יחיד יש שתי מערכות של גנים שהוא יורש מהוריו. • בנסיבות נורמליות, מחצית אחת של הגנים של כל אחד מההורים מועברת לכל אחד מהצאצאים. גם גנים שלא נראים בדור אחד, ישובו ויצוצו בדורות מאוחרים יותר. • גנים הקיימים במערכת שלא הועברה אל הצאצא, לא ישובו להופיע בדורות מאוחרים יותר.

5. המשך ההיסטוריה וגילוי הד.נ.א • ווטסון וקריק גילו את הד.נ.א. ב- 1953 . ה-ד.נ.א. הוא המרכיב את הכרומוזום ונושא המידע הגנטי. זו חומצת גרעין הבנויה משרשרת ארוכה של חומצות גרעין. לשרשרות הנוקלאוטידים 4 בסיסים(C, T, A, G). הסדר של הנוקלאוטידים קובע אילו חלבונים ייבנו. • ה-ר.נ.א. הוא שותף בבניית החלבונים – חומצת גרעין שהיא חלק מן הד.נ.א.

6. כרומוזומים וגנים • סיבים של חומר גנטי, המורכבים מן ה-ד.נ.א. • בכל תא אנוש 46 כרומוזומים. בתאי המין (הזרע והביצית) רק 23 כרומוזומים. 22 מהם הם אוטוזומליים (לא מכתיבים מין) וזוג אחד הוא זוג כרומוזומי המין. • בתא היוצר את העובר 23 זוגות חדשים הכוללים חצי המורש ע"י האב וחצי המורש ע"י האם. • בעת השכפול של התא, ה-ד.נ.א. משעתק עצמו באופן מדויק.

7. איברי הרבייה ודרכה של הביצית • תהליך הביוץ – בגוף האישה מדי חודש (28-30 יום) משתחררת מאחת השחלות ביצית שהבשילה. • היא עושה דרכה לחצוצרות המקשרות בין השחלות לרחם במשך 4 הימים הקרובים.

8. המפגש עם תא הזרע • המפגש עם תאי הזרע – המפגש נערך בחצוצרות. אחד ממליוני תאי הזרע יחדור אל הביצית. השניים מתמזגים לתא אחד הכולל את תכונות האב והאם. • אשכול התאים, הבלאסטוציט, מתחיל בתהליך החלוקה הנקרא מיוזה – חלוקת הפחתה תוך חצי שעה. • אשכול התאים מתקדם לרחם וממשיך בחלוקה משך 5 ימים עד שנחלק ל – 64 (חזקות של 2) ומתמקם בדופן הרחם.

9. הפרעות גנטיות בכרומוזומים • הפרעות אלה מתרחשות כאשר ישנה אב-נורמליות במבנה, מספר או סדר של הכרומוזומים. • בדר"כ ההפרעה מתרחשת בעת ההתעברות בעקבות טעות גנטית, ולא עוברת בירושה מההורים. • הטעות משעתקת את עצמה ותוביל להפרעה בהתפתחות התקינה – מומים בעובר או הפלה של העובר. • גיל האם (מעל 35) והאב (מעל 55) הוא פקטור בעל השפעה על היווצרות טעות כזו.

10. הפרעות בכרומוזומי המין • מתרחשות ב 1/1100 לידת בנות ו 1/380 לידת בנים. • תסמונת קליינפלטר – נולד זכר עם XXY (במקום XY). אשכים קטנים, עקרות ופיגור. • זכר שנולד XYY - יש עדויות על מידה גבוהה יותר של תוקפנות, הקשורה לעודף טסטוסטרון. • תסמונת טרנר – נקבה הנולדת עם XO – חסרה תרומה של X. חסרים מאפייני מין משניים, אין פוריות. • אנדרוגינוס – הפרעה בזכרים. יש בגופם אשכים ושחלות ביחד.

11. הפרעות הגן היחיד • תרומה של גנים פגועים ע"י ההורים. • הגנים עוברים בתורשה אך הביטוי שלהם בצאצא הוא שונה, בהתאם להיות התכונה של הגן דומיננטית או רצסיבית. • קבוצה נוספת של הפרעות היא כאלה הקשורות לכרומוזום ה – X הנתרם ע"י האם. תאחיזה של X.

12. מחלה בתורשה דומיננטית • שליטה של הגן הפגום הנובע מהורה אחד על בן זוגו, הגן התקין. הצאצא יראה את הפגם. • במצבים של תורשה דומיננטית יש סיכוי של 50% לחלות במחלה או להציג את התכונה. • אם שני ההורים הם נשאים של גן פגום יש סיכוי של 75% שכל אחד מהילדים יהיה פגום. • יש לזכור שכל הורה נושא זוג של גנים, ממנו הוא מוריש רק אחד מבני הזוג. אם הורישו שני ההורים את הגן הלא פגום, למרות שהם נושאים גם גן פגום, אין סיכוי שילדם יחלה.

13. מחלה בתורשה רצסיבית • מתרחשת כאשר ההורים הם נשאים של גן פגום, ואינם חולים במחלה. הגן הפגום הוא רצסיבי לגן הנורמלי. • אוטוזומליות רצסיבית: כאשר שני ההורים הם נשאים של גן פגום רצסיבי, לילד 25% לחלות במחלה, 25% שלא יהיה נשא ולא יחלה, 50% שיהיה נשא, אך לא חולה. • אם הורה אחד הוא נשא וההורה השני בעל גנים תקינים, לילד 50% יהיה נשא של המחלה, אך לא יחלה, 50% לא יהיה נשא של המחלה ולא יחלה בה.

14. תאחיזה ל - X • האב תורם את כרומוזום ה - Y להולדת בן ו – X להולדת בת. האם תורמת את הכרומוזום X. • כשאישה נושאת מחלה על כרומוזום X היא לא תחלה, כיון שיש כרומוזום X תקין המשתלט, אך לא כך אצל גברים. לפיכך המחלות נפוצות במרבית המקרים אצל גברים: עיוורון צבעים, המופיליה, רגישות לפול. • אם האישה נושאת מחלה והאב לא נשא ולא חולה – 50% שכל אחד מהבנים יהיה נשא וחולה, 50% שכל אחד מהבנים לא יהיה נשא ולא יהיה חולה.50% שכל אחת מהבנות תהיה נשאית אך לא חולה,50% שכל אחת מהבנות לא תהיה נשאית. אין להן סיכוי לחלות

15. אבחנה טרום לידתית וייעוץ גנטי • יש חשיבות גבוהה להיבדק לפני כניסה להריון ובמהלך ההריון.כ 130,000 ילדים נולים בכל שנה בישראל. מתוכם 3% לוקים במומים מולדים. • אפשרות לאתר בסיכויים גבוהים של ודאות מחלות גנטיות שונות. • הצגת ההיסטוריה המשפחתית של מחלות, פירוט לשני דורות. • יש חשיבות לנשים עם רקע משפחתי של אב-נורמליות כרומוזומטית או הפרעות מטאבוליות העוברות בתורשה, לאלו היודעות כי הן נשאיות של מחלה בתאחיזה של X ולנשים שילדו כבר ילד עם פגם גנטי.

16. המשך - ייעוץ גנטי • מומלץ גם להורים בגיל מאוחר. • גם במידה שהיו הפלות שלא מרצון או לידות נפל קודמות. • אספקטים קשורים – השלכות רגשיות על בני הזוג ומשפחתם.תופעת תהליך אבל ותחושות אשם עם גילוי המום.שאלה מוסרית – כלכלית - חברתית.התייחסות הדת להפלות.

17. בדיקת מי שפיר • הבדיקה מתבצעת בשבוע 16-18 של ההריון. לא מאוחר מדי להפלה, ולא מוקדם מדי, כך יש כמות מספקת המייצגת את רקמות העובר. • שואבים מי שפיר מהסביבה הנוזלית בה מוקף העובר. • מחלצים תאים מן הנוזל, מעבירים לדגירה במעבדה. התאים בתרבית נבדקים למציאת פגם כרומוזומלי. • האבחנה לגבי הימצאות או העדר של פגם גנטי ברמה של 99.4% דיוק. • לוקח 3 שבועות לקבל תשובה. בשיטת fish - תוך יומיים.

18. אולטרה - סאונד • שימוש בגלים בתדר גבוה ובהד שהם מפיקים לקבלת תמונה של הרחם והעובר. • מספר אומדן לגילו של העובר ולהתפתחות והצמיחה שלו ע"י ביצוע מדידות. • אין כל סיכון בבדיקה. • נערכת 3 פעמים במהלך ההריון. • בבדיקה מקבלים אבחנה ל: מומים מולדים, היות ההריון תוך רחמי, דופק העובר, מדידת איברי העובר, כמות מי השפיר ומשקל העובר, מעקב אחר תנועתיות ונשימה של העובר.

19. בדיקות נוספות • בדיקת חלבון עוברי – מבוצעת בשבועות 17-20. לאתר סיכוי למומים במערכת העצבים של העובר ו/או פיגור בהתפתחות המוח. זה נעשה ע"י בדיקה של רמת החלבון בדם. • סריקת מערכות – בשבועות 19-24. בדיקות אולטרה סאונד מקיפות. זו בדיקה הנעשית באופן פרטי. • ראדיגורפיה – צילום רנטגן של העובר ובחינה של תקינות השלד. מאפשר לגלות אננצפליות. • פטוסקופיה– אבחון מומים מולדים בעובר ע"י החדרת סיב אופטי לרחם. גם מאפשר לאסוף דגימות תאים מגוף העובר.

20. המשך – בדיקות נוספות • בדיקת סיסי שליה – בשבועות 10-12 להריון.בדיקה של הרכב הכרומוזומים ויכולת לזהות תסמונת דאון. הנוזל נלקח וגינלית, יש סיכוי של 1% שהבדיקה תגרום להפלה. • בדיקת שקיפות עורפית – בין השבועות 10-12 להריון. בודקים באולטרה סאונד את האזור הנוזלי השקוף של צוואר העובר. ניתן לאבחן בעיות כרומוזומליות ברמה של 80%. העובי של הנוזל מעל 3.5 מ"מ מראה על תסמונת דאון ומומי לב. אין סיכון בבדיקה והיא יכולה להוות תחליף לבדיקת סיסי שליה ואולטרה סאונד.

21. PKU ה – X השביר קנוואן בלום פנקוני אנמיה אנמיה חרמשית גלאוקומה תסמונת דאון סיסטיק פיברוסיס טיי זקס הנטינגטון גושה ו-נימן פיק המופיליה (דממת) עיוורון צבעים המחלות הגנטיות

22. תסמונת דאון • התסמונת התגלתה ב 1866. • הסיכוי להוליד ילד חולה עולה עם הגיל של האם:1/750 בגיל 30-34, 1/80 בגיל 40, 1/40 בגיל 45. • פיגור שכלי, ממוצע IQ של 30-50, מראה שונה – "מונגולואידי", כגון ראש קטן, לשון גדולה. • יש 47 כרומוזומים במקום 46 בגלל יתר בכרומוזום מספר 21 (טריזומיה 21), שלישיה במקום צמד. • סיכוי גבוה למומי לב, לחלות בלוקימיה ומוות בגיל מוקדם. • ניתנת לאבחון בבדיקת מי שפיר ובדיקת שקיפות עורפית.

23. סיסטיק פיברוסיס • המחלה זוהתה בשנת 1938. • זו מחלה רצסיבית, בכדי לחלות צריך הורשת גן פגוע משני ההורים. כאשר שני ההורים נשאים יש סיכוי של 25% למחלה. • שיעור הנשאים הוא 100-200 /1 • בעיה במערכת הנשימה, המתבטאת בליחה סמיכה החוסמת דרכי נשימה ומובילה לשיעולים חריפים וצפצופים בנשימה. הליחה גם חוסמת הפרשות מהלבלב ומובילה לצילוקו. • יש גם קושי באכילה.

24. הנטינגטון (Huntington Chorea) • מחלה טראגית, כיון שלא יודעים שלוקים בה או שנשאים עד להתפרצותה בבגרות המאוחרת. • כל נשא יחלה בסופו של דבר. • הרס של מערכת העצבים המרכזית. ישנו גם שינוי באישיות וגם ניוון שכלי. אובדן של יכולות קוגניטיביות. • ניתן לאבחן את המחלה בבדיקת דם.

25. טיי זקס • המחלה תוקפת ב – 85% מיהדות מזרח אירופה. • זהי מחלה רצסיבית. • חוסר באנזים Hex-A שאחראי על פירוק שומנים ומניעת הצטברותם במוח. הדבר מוביל לחנק וחסימה של תאים, ניוון ואובדן יכולות ועד למוות בגיל 5 בקירוב. • ניתן לאבחן את המחלה בבדיקת מי שפיר.

26. גושה ונימן פיק • מחלות הדומות מאוד לטיי זקס. • הן מחלות רצסיביות הניתנות לאיתור בבדיקת מי שפיר וכן בבדיקת דם עוד לפני ההתעברות. • מדובר במחסור באנזימים אחרים במוח. בגושה חסר האנזים גלוקוצרברוזיד. • מוביל לסיבוכים בכבד ובטחול. • המחלה נפוצה בקרב אשכנזים, שכיחות הנשאים היא 1/17. • נדרש טיפול רפואי צמוד לכל החיים.

27. בלום, קנוואן ופנקוני אנמיה • בלום – שכיחות הנשאים בקרב האשכנזים היא 1/100.ישנה מוטציה גנטית, הניתנת לזיהוי בבדיקת דם, מובילה לפיגור בגדילה, נטייה לגידולים סרטניים בגיל צעיר ומראה פנים טיפוסי. • קנוואן – נפוצה באשכנזים, אחוז הנשאים 1/60.פעילות לקויה של אנזים אספרטו-אצילאז המוח מובילה לרפיון שרירים והתכווצויות, פיגור מוטורי ושכלי ומוות בגיל 3. • פנקוני אנמיה – שכיחות הנשאים בקרב האשכנזים 1/89. מומים בגפיים עליונות, אנמיה, נטייה לגידולים סרטניים, היקף ראש קטן ופיגור שכלי.

28. X שביר • שכיחות הנשאים באוכלוסייה הבריאה – 1/350. • יש שינוי צורני בכרומוזום ה – X. יש על הגן מקטע מסוים שחוזר למעלה מ-200 חזרות. רק הגברה של מספר החזרות תוביל למחלה בילד. • זוהי לקות של פיגור שכלי, כוללת גם מראה טיפוסי.

29. המופיליה (דממת) ואנמיה חרמשית • המופיליה – מחלה בתאחיזה ל-X. נשים הן רק נשאיות אלא אם נשאית מתעברת מגבר נגוע. בשליש מהלידות של חולי המופיליה התרחשה מוטציה ולא גן פגוע שעבר בתורשה.חוסר בפרוטאינים הדרושים לקרישה של הדם. ניתן לטפל בחומרים מעודדי קרישה. אין אפשרות לאבחן טרום לידה. • אנמיה חרמשית – מחלת דם נפוצה בכושים באפריקה בעיקר.לתאי הדם האדומים צורה של חרמש וסובלים ממחסור בהמוגלובין, האחראי על הקישור של החמצן לתאי הדם בריאות. קושי בהעברת חמצן לתאים.

30. PKU - פנילקטנוריה • מחלה הגורמת לפיגור שכלי. • מתרחשת ב- 1/14,000 לידות. • המחלה ניתנת לזיהוי טרום לידה וכן למניעה, אם התגלתה עם הלידה. • המניעה נעשית ע"י קביעת דיאטה מיוחדת. • נשים שהיו חולות במחלה בלידתן חייבות לקבל טיפול בדיאטה מיוחדת תוך כדי ההריון שלהן בבגרותן.

31. לסיכום • המחלות הגנטיות הינן רבות, אך עם התקדמות הרפואה הגנטית ותחום המחקר הביו טכנולוגי, הידע הולך ומתרחב. • ניתן לזהות יותר מחלות גנטיות וסיכון ללידה של ילד פגום. • הנושא מעלה שאלות אתיות, כלכליות, חברתיות, מוסריות. • חשוב להגביר את מודעותם של הורים לעתיד לגבי הסכנות והסיכויים ללידת ילדים עם פגם גנטי.