מאת פשע בנסון ועומר נובוסלסקי • 7 בינואר 2026
ירושלים, 7 בינואר 2026 (TPS-IL) — צוות בינלאומי של מדענים זיהה מאות גנים החיוניים להתפתחות מוקדמת של המוח, וחשף תובנות חדשות לגבי השורשים הביולוגיים של הפרעות נוירו-התפתחותיות, כולל אוטיזם, ותיאר מצב גנטי שלא היה ידוע קודם לכן ומשבש את גדילת המוח, כך הודיע היום (שלישי) האוניברסיטה העברית בירושלים.
המחקר, שפורסם בכתב העת המדעי המוערך Nature Neuroscience, השתמש בטכנולוגיית עריכה גנטית CRISPR בקנה מידה גדול כדי לקבוע באופן שיטתי אילו גנים נדרשים כאשר תאי גזע עובריים מתפתחים לתאי מוח.
בהובלת פרופ' שגיב שיפמן מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית, בשיתוף פעולה עם פרופ' בינאז יאלצ'ין מ-INSERM בצרפת, צוות מדענים ישראלים, צרפתים ויפנים יצא למסע כדי לענות על שאלה יסודית במדעי המוח: אילו גנים נחוצים לבניית מוח בריא, ומה קורה כאשר תהליך זה נכשל?
באמצעות מסך CRISPR גנומי של "כיבוי גנים" (knockout), החוקרים השביתו באופן אינדיבידואלי כמעט 20,000 גנים בתאי גזע עובריים בזמן מעברם לתאים עצביים. זה איפשר לצוות לצפות, צעד אחר צעד, אילו גנים היו הכרחיים להתמיינות עצבית תקינה. במילים פשוטות, התמיינות עצבית היא האופן שבו תא ראשוני גנרי לומד להפוך לתא מוח או תא עצב. באמצעות גישה זו, המדענים זיהו 331 גנים החיוניים ליצירת נוירונים, רבים מהם לא נקשרו קודם לכן להתפתחות המוח.
בעוד שהממצאים מכסים מגוון רחב של מצבים נוירו-התפתחותיים, ההשלכות לגבי אוטיזם בלטו הן בנתונים והן בראיון של The Press Service of Israel עם שיפמן. תוצאות המחקר מציעות שלא כל ההפרעות הנוירו-התפתחותיות נובעות מאותם סוגים של שיבושים גנטיים, ושתזמון במהלך התפתחות המוח ממלא תפקיד קריטי.
גני סיכון לאוטיזם עולים
“המחקר מספק מפה גנומית, ברזולוציית שלבים, של חיוניות ההתמיינות העצבית,” אמר שיפמן ל-TPS-IL. “על ידי כיבוי של כ-20,000 גנים במהלך המעבר מתאי גזע עובריים לשושלות עצביות, זיהינו 331 גנים הנדרשים ליצירת נוירונים והראינו כיצד מפה זו יכולה הן לפרש סיכון גנטי אנושי והן לסייע בגילוי גנים חדשים למחלות נוירו-התפתחותיות.”
על פי המחקר, גנים החיוניים באופן נרחב להישרדות תאית בסיסית נוטים להיות קשורים לעיכוב התפתחותי גלובלי יותר. לעומת זאת, גנים שהם קריטיים במיוחד בשלבים ספציפיים של היווצרות תאי עצב מראים קשר חזק יותר לאוטיזם. הבחנה זו מסייעת להסביר מדוע אוטיזם לעיתים קרובות מציג תסמינים שונים מהפרעות נוירו-התפתחותיות אחרות, גם כאשר התסמינים חופפים.
“זה תומך בתפיסה מבוססת-תזמון של סיכון לאוטיזם,” אמר שיפמן ל-TPS-IL. “גנים הקשורים לאוטיזם מועשרים בקרב אלו שהם קריטיים במיוחד בשלבים ספציפיים של היווצרות תאי עצב, בניגוד לאלו הנחוצים באופן נרחב להישרדות תאית בסיסית. זה מרמז שגנים הקשורים לאוטיזם מעורבים בתהליכים התפתחותיים מוקדמים הנדרשים ליצירת קודמנים עצביים ונוירונים.”
מאגר הנתונים כולל גנים הקשורים לאוטיזם, הן כאלה שכבר ידועים והן כאלה שזוהו לראשונה. בעוד שכ-100 מתוך 331 הגנים החיוניים כבר היו קשורים להפרעות נוירו-התפתחותיות, הרוב מייצגים מועמדים חדשים למחקר נוסף. “רק מיעוט מהגנים החיוניים שזיהינו קשורים כיום להפרעות נוירו-התפתחותיות,” אמר שיפמן ל-TPS-IL. הממצאים מרחיבים באופן משמעותי את מאגר הגנים שחוקרים יכולים לחקור.
זוהתה הפרעת מוח חדשה
מעבר לאוטיזם, המחקר מתאר גם הפרעה נוירו-התפתחותית חדשה הקשורה למוטציות בגן PEDS1. גן זה נדרש לייצור פלסמאלוגנים, ליפידים מיוחדים של קרומי תאים הנמצאים בשפע במיאלין, השכבה המבודדת סביב סיבי עצב. במסך ה-CRISPR, PEDS1 התגלה כחיוני להיווצרות תאי עצב, כאשר אובדנו הוביל להפחתה בגודל המוח.
ניתוחים גנטיים של שתי משפחות לא קשורות חשפו מוטציות נדירות ב-PEDS1 בילדים עם עיכוב התפתחותי חמור ומוחות קטנים באופן חריג. ניסויים המשך אישרו שהשבתת PEDS1 משבשת את התפתחות המוח התקינה, כולל יצירה והגירה של נוירונים, ומספקים הסבר מכני ברור לתכונות הקליניות שנצפו.
בנוסף לזיהוי גנים של מחלות, המחקר שופך אור על דפוסי תורשה. הצוות מצא שגנים המעורבים בוויסות שעתוק וכרומטין קשורים לעיתים קרובות יותר להפרעות דומיננטיות, שבהן מוטציה בעותק גן יחיד מספיקה לגרום למחלה. גנים מטבוליים, כמו PEDS1, קשורים לעיתים קרובות יותר להפרעות רצסיביות הדורשות מוטציות בשני עותקי הגן. קשר זה יכול לסייע לקלינאים לתעדף גנים מועמדים בעת פרשנות תוצאות בדיקות גנטיות.
החוקרים גם הפכו את ממצאיהם לנגישים באופן נרחב על ידי השקת מאגר נתונים מקוון פתוח הכולל את התוצאות המלאות של מסך ה-CRISPR. שיפמן שיבח את סטודנטית הדוקטורט אלנה אמלאן על הובלת היוזמה. “רצינו שהממצאים שלנו ישרתו את כל הקהילה המדעית,” הוא הסביר.
במבט לעתיד, שיפמן אמר שמפת החיוניות תשמש פלטפורמה לתגליות עתידיות. “הצעד הטבעי הבא הוא להשתמש במפת החיוניות כפלטפורמת גילוי,” הוא אמר ל-TPS-IL, והוסיף כי המעבדה שלו מתמקדת כעת במנגנונים של גנים ספציפיים לאוטיזם, הבדלים בין המינים באבחון, והבסיס הביולוגי למגוון הקליני הרחב של אוטיזם.
נושאים קשורים
