מגזין

קורונה והגנים הניאנדרטליים שלנו

שני מחקרים שהתפרסמו לאחרונה מציגים כיצד גנים שירשנו מאבותינו הניאנדרטלים מגדילים את הסיכון של חולי קורונה להגיע לטיפול נמרץ, אך גם מגנים מפני מחלה קשה

שחזור של זוג ניאנדרטלי. צילום: ScienceSource, S. Entressangle & E. Daynes

הניאנדרטלים נעלמו לפני כ-40,000 שנה, אך הותירו שרידים אחריהם, שכן הם הזדווגו עם אבותיהם של בני האדם המודרניים והולידו צאצאים. כתוצאה מכך, כמעט מחצית מהגנום הניאנדרטלי שרד והוא מפוזר בכמויות קטנות ב-DNA של כמעט כל בני האדם המודרניים.

שני מחקרים שהתפרסמו לאחרונה מראים שירשנו מאבותינו הניאנדרטלים מקטעי DNA שמגבירים את הסיכון לחלות בקורונה קשה, אך גם מקטעים שמגנים עלינו מפני הידרדרות המחלה.

הניאנדרטלים, אוכלוסיה נכחדת של אדם קדמון שהיתה נפוצה באירופה, במזרח התיכון, במערב אסיה ובמרכזה, התפתחו במערב אירו-אסיה לפני כחצי מיליון שנה. הם חיו במרחק רב מאבותיהם של בני האדם המודרניים שהתפתחו באפריקה, ולכן רק לאפריקאים אין DNA ניאנדרטלי.

הניאנדרטלים ממשיכים להשפיע ביולוגית על הפיזיולוגיה האנושית בימינו באמצעות תרומות גנטיות לאוכלוסיות אנושיות מודרניות שהתרחשו בעשרות אלפי השנים האחרונות לקיומם. כמה מהתרומות הללו כנראה משקפות התאמה לסביבות מחוץ לאפריקה שבהן התגוררו ניאנדרטלים במשך כמה מאות אלפי שנים. במהלך תקופה זו, הם כנראה הסתגלו למחלות זיהומיות, אשר ידועות כגורמים סלקטיביים חזקים ואשר היו שונות מהמחלות שהיו נפוצות באפריקה.

הגנים שהניאנדרטליים הורישו לנו קשורים במגוון רב של תכונות, כמו שעירות ומטבוליזם של שומן. גנים רבים אחרים קשורים למערכת החיסונית ומשפיעים על הסיכון לפתח מחלות אוטואימוניות כמו זאבת, קרוהן וסוכרת.

לאחרונה פורסמו שני מחקרים המציעים שהגנים הניאנדרטליים משפיעים גם על הסיכון לפתח את מחלת הקורונה. נראה ששני מקטעי DNA (הפלוטיפ) מכרומוזומים שונים שהורישו לנו הניאנדרטלים תורמים ליכולת של האדם לחלות בקורונה קשה או להימנע ממנה.

מקטע גנטי ניאנדרטלי שנמצא על כרומוזום מספר 12 מגן מפני קורונה. אדם שנושא מקטע זה, הסיכוי שלו לחלות במחלה חמורה קטן ב-22%. הרצף המועיל הזה נמצא כמעט בכל העולם, מלבד באפריקה שמדרום לסהרה

את שני המחקרים הובילו הוגו זברג וסוואנטה פאבו ממכון מקס פלאנק לאנתרופולוגיה אבולוציונית בלייפציג, גרמניה, שניהם חלוצים במחקר ה-DNA הניאנדרטלי.

המאמר הראשון שלהם, שפורסם בספטמבר 2020, תיאר מקטע DNA ניאנדרטלי אחד שיש לו קשר לסיכון גבוה לחלות במחלות קשות ואשר נמצא על כרומוזום מספר 3. אם יש לאדם עותק אחד ממקטע ה-DNA הזה, סיכוייו להגיע לטיפול נמרץ כפולים. אדם שיש לו שני עותקים של המקטע הזה, כלומר קיבל עותק מכל אחד מהוריו, נמצא בסיכון גבוה עוד יותר לאשפוז בטיפול נמרץ.

רצף הגנים המסוכן הזה שכיח ביותר אצל אנשים שמוצאם מדרום מזרח אסיה. 63% מאוכלוסיית בנגלדש נושאת לפחות עותק אחד מהרצף, ואילו אצל אירופאים, הרצף נמצא אצל 16% מהאוכלוסיה. כצפוי, באפריקה הרצף הזה כמעט ואינו קיים, אך הוא גם נדיר מאוד בחלקים גדולים ממזרח אסיה.

גן אחד מתוך הרצף הזה מקודד חלבון שיוצר תגובה עם קולטנים שנגיף הקורונה משתמש בהם כדי לחדור לתוך תאים. החוקרים סבורים שהמקטע גם מעורב בייצור של ציטוקינים שיש להם תפקיד בוויסות המערכת החיסונית. נגיף הקורונה הורג על ידי כך שהוא מייצר תגובה חיסונית אגרסיבית מדי.

אולם, ציטוקינים גם מגנים מפני כולרה, והחוקרים משערים שזו הסיבה לכך שהמקטע נפוץ בבנגלדש ובהודו, שם יש יתרון לעמידות מפני כולרה. קיימות עדויות לכך שהאבולוציה הגבירה את שכיחות המקטע אצל אוכלוסיות מסוימות, אך הסירה אותו אצל אוכלוסיות אחרות, למשל במזרח אסיה.

המחקר השני שפורסם לאחרונה עוסק במקטע גנטי ניאנדרטלי אחר שנמצא על כרומוזום מספר 12. מקטע זה מגן מפני קורונה, אך בצורה מתונה יותר. אדם שנושא מקטע זה, הסיכוי שלו לחלות במחלה חמורה קטן ב-22%. הרצף המועיל הזה נמצא כמעט בכל העולם מלבד באפריקה שמדרום לסהרה. בין 25% ל-35% מאוכלוסיית אירופה ואסיה נושאים לפחות עותק אחד של המקטע. בויטנאם ובמזרח סין, יותר ממחצית האוכלוסיה נשאים שלו. המקטע קיים בשיעורים נמוכים בהרבה באוכלוסיה של אמריקה, בעיקר אצל אנשים ממוצא אפריקאי, שלרבים מהם יש אבות מאירופה או מאסיה במעלה אילן היוחסין.

המקטע הגנטי הזה מעכב התפשטות נגיפי RNA, אשר נגיף הקורונה נמנה עליהם. הוא מקודד חלבונים המפעילים אנזימים החשובים במהלך זיהומים בנגיפי RNA וגורם לתאים נגועים בנגיף להשמיד את עצמם במהירות. ידוע שהמקטע מספק הגנה מסוימת מפני נגיף הנילוס המערבי, הפטיטיס C וכן מפני נגיף SARS (נגיף מתת משפחת נגיפי הקורונה שהופיע לראשונה ב-2002).

שני המחקרים בוצעו על ידי ריצוף גנטי של גנים שנלקחו מ-2,244 אנשים שחלו בקורונה ואושפזו בטיפול נמרץ בבתי חולים בבריטניה וכן של קבוצת ביקורת.

אם הקורונה תהפוך ממגיפה כלל עולמית למחלה מקומית, דבר שסביר שיקרה, ריצוף גנים פשוט עשוי לעזור לרופאים להעריך אילו חולים נמצאים בסיכון גבוה יותר לפתח מחלה חמורה

החוקרים מקווים שהמחקר שלהם יסייע להסביר מדוע מדינות ואוכלוסיות מסוימות נפגעות יותר מקורונה. לדוגמה, שיעור הבריטים ממוצא בנגלדשי שסובלים מקורונה חמורה גבוה פי שניים משיעורם באוכלוסיה הכללית. עם זאת, מדובר במשימה קשה שכן גם גיל, מין והשמנה משפיעים על חומרת הקורונה. השוואה בין אוכלוסיות במדינות שונות מסובכת גם בשל הבדלי הגדרות של חומרת מחלה והיעדר נתונים מדויקים במדינות עניות. לדוגמה, בבנגלדש, שלאוכלוסייתה יש שיעור גבוה של המקטע "המזיק", שיעור התמותה הרשמי מקורונה במדינה הוא רק 5.1 ל-100,000 והוא נמוך בהרבה ממדינות אחרות שבהן המקטע נדיר בהרבה.

אולם, אם הקורונה תהפוך ממגיפה כלל עולמית למחלה מקומית, דבר שסביר שיקרה, ריצוף גנים פשוט עשוי לעזור לרופאים להעריך אילו חולים נמצאים בסיכון גבוה יותר לפתח מחלה חמורה. כמו כן, הבנת האופן שבו הגנים מקנים עמידות או רגישות לנגיף עשויה לסייע גם במציאת תרופות למחלה.

נושאים קשורים:  מגזין,  חדשות,  מחלת הקורונה,  DNA,  ניאנדרטלים,  גנטיקה,  19-COVID
תגובות
אנונימי/ת
06.03.2021, 09:43

מדהים!
העתיד הינו בחקר הגנטיקה. סוף סוף קצת שפיות וחשיבה מדעית מושכלת בהתנהחות מול וירוסים.

06.03.2021, 21:16

מרתק!