34 שעות
30/06/2021
מכתב קצר שהתפרסם לאחרונה מתאר מקרה ראשון מסוגו של אפיון מחלה גנטית נדירה בעזרת ריצוף גנומי – מגזר דין מוות לטיפול מציל חיים תוך 34 שעות.
את תיאור המקרה כפי שהתפרסם בNew England Journal of Medicine ניתן לקרוא במקור [1].
22:49
הגעה לחדר מיון. תינוק בן חמישה שבועות חסר שקט, מסרב לאכול ובוכה ללא הפסקה במשך שעתיים. בבדיקה גופנית מזהות הרופאות שעיני התינוק מופנות מטה בעת הבכי, סימן שמרמז לעיתים על בעיה שמקורה במערכת העצבים המרכזית.
23:18
זוהה ממצא חריג בבדיקת CT מוח. התינוק מאושפז במחלקת טיפול נמרץ תינוקות.
09:30
נאספת היסטוריה רפואית מלאה. המתמחה יוצא מהחדר בריצה ומבקש: "קראו בדחיפות לגנטיקאי ולביואינפורמטיקאי!"
ראשיתו של הסיפור כעשר שנים קודם לכן, כאשר נולד להורי התינוק בן בכור. הוא סבל מתסמינים דומים, ובעקבותיהם הופיעו אצלו התקפים אפילפטיים אשר לווו בפגיעה קשה בתפקוד המוחי, מצב המכונה "אנצפלופתיה אפילפטית". התינוק מת בגיל 11 חודשים, ואף כי עבר בדיקות מרובות, לא אובחנה המחלה שממנה סבל. הסימפטומים הדומים אצל בן משפחה מקרבה ראשונה מרמזים על מחלה גנטית, אך יש כ-1500 מחלות גנטיות שעשויות להתבטא באותה קשת של סימפטומים.
15:52
לאחר הסכמת ההורים לאבחון מקיף וחריג, נלקחת מהתינוק דגימת דם. הדגימה נשלחת בבהילות למעבדה גנטית כדי לנסות לאתר את המחלה שפוגעת במטופל.
19:33
פחות מ-24 שעות לאחר ההגעה למיון מתחיל ריצוף גנומי מלא של המטופל.
בזמן שמכונות הריצוף עובדות ומפענחות את רצף ה-DNA של התינוק, נזכיר לכם כי אבני הבניין המרכיבות את הגנום שלנו הן מולקולות שנקראות נוקלאוטידים. אורך הגנום האנושי הוא כ-3 מיליארד מולקולות כאלה. ההבדלים בין הגנומים של כל אחד ואחת מאיתנו הם המגדירים אותנו (בנוסף לגורמים אחרים, כגון אפיגנטיקה והשפעות סביבתיות). שינוי קטן במקום הלא נכון – גם שינוי בנוקלאוטיד בודד – עלול לגרום לשינוי מהותי בתפקוד מערכות הגוף.
07:34
12 שעות לאחר תחילת הריצוף וכ-34 שעות מרגע ההגעה לחדר המיון מתקבלת האבחנה הסופית: המטופל סובל מתסמונת גנטית נדירה שנקראת THMD2. שינוי קטן, נוקלאוטיד אחד מתוך 3 מיליארד, גורם לכך שהגן SLC19A3 מקודד ליצירת חלבון פגום. התוצר החלבוני של הגן SLC19A3 הוא חלבון נשא של תיאמין, המוכר גם כוויטמין B1. חלבונים נשאים נמצאים בתוך ממברנת התא, שתפקידה לבודד את פנים התא מהתווך החיצוני. הם מהווים שער כניסה ויציאה, ומווסתים את הכמויות של חומרים חיוניים בתא ומחוצה לו
הפגיעה בחלבון הנשא המתוארת כאן משבשת את כניסת התיאמין לתאים, וכתוצאה מכך גורמת לחֶסֶר בתיאמין. התיאמין נחוץ לפעילותם של שלושה אנזימים החשובים מאד למטבוליזם התאי. אחד מהם קשור למסלולים של יצירת DNA ו-RNA, וזו הסיבה לכך שחסר בתיאמין פוגע ביכולתם של תאים להתחלק, שהיא חשובה מאוד בשלב התפתחות המוח. שני האנזימים האחרים קשורים להפיכת סוכרים לאנרגיה ולאבני בניין של חלבונים. תאים אחרים בגוף יכולים לייצר אנרגיה בדרכים שונות, אך תאי המוח אינם יכולים לעשות כן, ולכן החסר בתיאמין מוביל לאנצפלופתיה. אם זה מצלצל לכם מוכר, זה כנראה מזכיר לכם את פרשת רמדיה. תיאמין הוא הרכיב שחָסַר בפורמולה, וחֶסֶר זה גרם לפגיעה קשה בהתפתחות ואף למוות [2].
12:13
המטופל מקבל מנה ראשונה של תיאמין.
18:00
הבכי פסק. המטופל נינוח ומתחיל לינוק מבקבוק. לאחר מעקב הוא משוחרר לביתו ללא ממצאים חריגים.
בעת כתיבת המאמר הגיע המטופל לגיל שבעה חודשים, והוא בריא ומתפתח באופן תקין.
הריצוף המלא הראשון של גנום אנושי ארך 13 שנים והושלם בשנת 2003. אחריו קמו פרויקטים נוספים, שהיו המשך ישיר לו: ריצוף 1000 גנומים, ריצוף גנום בפחות מאלף דולר, בניית מאגרי מידע שיאגדו נתונים על כל המוטציות הקיימות, ועוד. המטרה שעמדה מול עיניהם של החוקרים והחוקרות שעבדו על פרויקטים שאפתניים אלה, הייתה רפואה מותאמת אישית, שיכולה להעניק למטופל את הטיפול שתפור בדיוק למידותיו ומותאם לגנטיקה שלו. לפני כ-30 שנים, כשהחל הפרויקט למיפוי הגנום האנושי, היה רעיון זה בגדר מדע בדיוני, רפואה עתידנית. אומנם יידרש זמן עד שהליך אבחון כזה המתואר כאן יהיה נחלת הכלל, אך מקרה זה מראה לנו שהעתיד כבר איתנו.
עריכה: סמדר רבן
מקורות והרחבות:
[3] על ביוטין בספר "האנציקלופדיה של התזונה האנושית"
פוסט-דוקטורט במכון ברוד בקיימברידג', מסצ'וסטס. איתן חוקר חלבונים שתפקידם להעביר חומרי מטבוליזם אל התא ומחוצה לו, עם דגש על מנגנוני פעולתם והקשר שלהם למחלות.
