העדפה מתקנת

 

צוות המדענים, בראשות ד"ר ניר פרידמן, שכלל את החוקרים הבתר-דוקטוריאליים ד"ר וילפרד נדיפון וד"ר הילה גל מקבוצתו, ובשיתוף עם פרופ' רות ארנון, כולם מהמחלקה לאימונולוגיה, בחן מקרוב את מערך מקטעי הדי-אן-אי מהם מיוצרים הקולטנים בלימפוציטים מסוג T. קולטנים אלה מזהים רכיב מסוים של גורם המחלה, ובעקבות זאת הגורם מושמד על-ידי הלימפוציט. הקולטנים נוצרים באמצעות בחירה אקראית של שלוש פיסות די-אן-אי וחיבורן לרצף אחד – בדומה לאופן בו נוצרים "צירופים משולשים" במכונת מזל; מכל צירוף אקראי שכזה נוצר קולטן ייחודי. שלוש הפיסות נלקחות משלושה אזורים נפרדים בגנום של תא הלימפוציט, שבכל אחד מהם נמצאות פיסות אפשריות רבות. הקיפול של גדילי הדי-אן-אי גורם לכך, שפיסה מסוימת מאחד האזורים מתקרבת לפיסות מהאזורים השני והשלישי. לאחר מכן, בעבודת חיתוך והדבקה, מתחברות שלוש הפיסות, תוך סילוק מקטעי הדי-אן-אי העודפים אשר מפרידים ביניהן. מאחר שבכל תא נבחרות פיסות שונות, הרי שבכל תא לימפוציט נוצר, בסופו של דבר, רצף די-אן-אי שונה. צוות המדענים השתמש בטכנולוגיות מתקדמות לריצוף מהיר של די-אן-אי, ופיתח שיטה לפיענוח כלל הרצפים הגנטיים של מערך הקולטנים בעכבר. ממצאי המחקר התפרסמו באחרונה בכתב-העת המדעי PNAS.

 

כתוצאה מהפיענוח התקבלה "תמונה פנורמית" מפורטת, המאפשרת ללמוד על ההיסטוריה של המערכת החיסונית, על תיפקודה, ועל גורמי המחלות בהן נתקלה. בנוסף, היא איפשרה למדענים לבחון במדויק את השכיחויות של הקולטנים השונים, ואף להציע הסבר להתפלגותם. מתברר, כי הסוד קשור דווקא למקטעי הדי-אן-אי שאינם כלולים ברצף הסופי של הקולטן: סיכויי המפגש בין הפיסות המרוחקות של הדי-אן-אי מוכתבים על-ידי אורכם של מקטעים אלה, וכן על-ידי מידת גמישותם – אשר תלויה בהרכב החלבונים שבהם "ארוז"  הדי-אן-אי. המדענים יצרו מודל המסוגל לחזות בהצלחה את שכיחותם של הקולטנים בהתבסס על המרחק בין הפיסות המרכיבות אותם, ועל התכונות המכניות – ובפרט על הגמישות – של הדי-אן-אי הארוז בגרעין התא. לגבי בני אדם, להם גנום ארוך משל עכבר, צופה המודל כי התפלגות הקולטנים תהיה שונה, בשל שינויים גנטיים באזורים המקודדים את הקולטנים. ואכן, המדענים גילו כי התפלגות הקולטנים בבני אדם שונה מהתפלגותם בעכברים, וכי גם היא נקבעת על-ידי אותם פרמטרים: המרחק בין הפיסות, וגמישות הדי-אן-אי הארוז.

 

מחקרים שבוצעו בעבר גילו, כי אנשים הסובלים ממחלה מסוימת נושאים רצף חיסוני זהה – המייצר קולטן משותף. בעקבות מידע זה חיפשו המדענים רצפים חיסוניים משותפים בקרב קבוצות של עד חמישה פרטים. באופן מפתיע התגלה, כי הסיכוי לגלות רצף משותף בקבוצה של חמישה פרטים גדול מהסיכוי למצוא אותו בתת-קבוצות קטנות יותר. אפשר לדמות זאת למקרה בו הסיכוי לזכות חמש פעמים ברציפות במכונת מזל גדול מהסיכוי לזכות בה רק פעמיים ברציפות. אפשר להסביר את הממצאים האלה אם מביאים בחשבון את"ההעדפה המתקנת", אשר גורמת להטיה לטובת רצפים מסוימים. המדענים משערים, כי רצפים "ציבוריים" אלה ממוקמים על גבי הגנום במקומות בהם יהיה קל יותר לשלב אותם ברצף המרכיב את הקולטנים. ייתכן כי רצפים אלה מייצרים קולטנים שנלחמים בגורמי מחלות נפוצים, או מסייעים במניעת מחלות אוטואימוניות, ולכן האבולוציה יצרה מנגנון המקל על הפיכתם לקולטנים מתפקדים. ד"ר פרידמן: "ייתכן כי באמצעות מנגנון זה אנחנו יכולים 'לסמוך על המזל', שייצר בגופנו את מיגוון הקולטנים הדרוש כדי להילחם בשורה עצומה של איומים, ובה בעת להבטיח תגובה ודאית לגורמי מחלות נפוצים".