האם נמצא תחליף לא פולשני לבדיקת מי שפיר?

בדיקת מי שפיר היא היום האמצעי היחיד הבטוח לאיבחון פגמים כרומוזומליים אצל עוברים, הגורמים לתסמונות שונות, כמו תסמונת דאון. בדיקה זו נעשית בשלב מאוחר יחסית, בין שבוע 16 לשבוע 24 להריון. הבדיקה פולשנית, ובמקרים מסויימים עלולה לגרום להפלה.

חוקרים מהמכון הרפואי ע"ש הווארד יוז בארה"ב פיתחו בדיקת דם בהריון, המזהה במדוייק תסמונת דאון ועוד שני פגמים כרומוזומליים חמורים. הבדיקה נוסתה בהצלחה על 18 נשים בהריון, ואם יאושרו המימצאים בבדיקה במידגם רחב, זו עשויה להיות אלטרנטיבה מהירה יותר ובטוחה יותר לדיקור לשם בדיקת מי שפיר.

כבר זמן רב החוקרים יודעים, כי דם האשה ההרה מכיל כמויות קטנות של DNA מן העובר. המהנדס הביולוגי סטיבן ר. קווייק מהמכון הרפואי ע"ש הווארד יוז ועמיתי המחקר שלו מאוניברסיטת סטנפורד מצאו דרך חדשה לסרוק את ה-DNA העוברי בדם האם, כדי לקבוע אם תאי העובר מכילים את הכרומוזום העודף, הקשור לכמה סוגים של מומים מולדים.

הבדיקה שפותחה על ידי הצוות של ד"ר קווייק, התגלתה כמדוייקת יותר מטכניקות שהיו בשימוש במאמץ לאבחן כרומוזום עודף או כרומוזום חסר בתא, תופעה המכונה Aneuploidy. תסמונת דאון, למשל, מתרחשת כאשר יש בתא 3 עותקים של כרומוזום 21 במקום שניים. "אנו מאמינים שיש כאן הדגמה ראשונית של בדיקה כללית חדשה, לא פולשנית, לאיבחון תסמונת דאן ועוד תופעות הקשורות למספר הכרומוזומים בתא", אומר ד"ר קווייק, החוקר המרכזי, במחקר שפורסם במהדורת האינטרנט המוקדמת של PNSA של האקדמיה האמריקנית למדעים. המאמר פורסם ב-6 באוקטובר 2008. "אנו צריכים לבצע בדיקה קלינית על מידגם רחב יותר כדי להבין קצת יתר מהי הדרך הטובה ביותר ליישם את הבדיקה, אבל אני מאוד אופטימי שבדיקת הדם תוכל להפוך תוך זמן קצר לכלי איבחון מרכזי".

לדברי ד"ר דורון רוזן, מומחה לאיבחון טרום לידתי, אין ספק שבתוך דם האם יש גם DNA חופשי של העובר, ולא רק תאים עובריים, ואפשר לעבוד על ה-DNA ולקבל ממנו לא מעט מידע. "אם הבדיקה החדשה תתן את כל המידע שהדיקור נותן, זה עשוי להחליף את הדיקור.  קשה מאוד לדעת מתי זה יקרה. מדברים על תאים עובריים בדם האם לפני יותר מ-10 שנים וזה אף פעם לא הבשיל. גם DNA חופשי נראה מעבר לפינה אבל למדנו להיות ספקנים. ייקח עוד זמן, כי אנחנו עוד לא שם".

בדיקת מי שפיר, שהיום נחשבת הסטנדרט של בדיקות ההריון, נעשית תוך נטילת דגימה של תאי העובר מתוך מי השפיר. אל התאים הלו מגיעים על ידי החדרת מחט לתוך הרחם עד לשק מי השפיר. יש היום סיכון של 1% להפלה בעקבות הבדיקה. מסיבה זו, השימוש בדיקור לבדיקת מי שפיר מוגבל בדרך כלל לנשים מעל גיל 35, אז עולה הסיכון לכרומוזום שלישי על הסיכון של הפלה. כתוצאה מכך, יותר תינוקות עם פגמים כרומוזומליים נולדים לנשים צעירות. החוקרים עובדים כבר כמה שנים על בדיקות לא פולשניות שיהיו בטוחות גם לנשים בגיל צעיר.

כמו כן, בדיקת הדגימה מתוך מי השפיר נמשכת בין שבועיים לשלושה, שבהם עושים תרבית מן התאים כדי לבדוק את הכרומוזומים. "זמן זה נראה כמו נצח לנשים שעברו את הבדיקה ולבני זוגן, הממתינים בקוצר רוח לתוצאותיה", אומר ד"ר קווייק.

בבדיקה החדשה, צריך רק ליטול דגימה קטנה של דם של האשה ההרה. הדגימה נבדקת והתוצאות מגיעות בתוך יומיים. העניין של קווייק בפיתוח טכנולוגיה חדשה לאיבחון כמות הכרומוזומים בתאי העובר החל לאחר שקרא מאמר שפורסם במגזין Science בשנת 2005. במאמר נדונו שיטות חדשות לבדיקה לא פולשנית, שהסתמכו על מדידת DNA בתאי העובר הנמצאים בדם האם. במאמר נכתב, כי יש מספר קטן ביותר של תאים עובריים בדם האם – תא עוברי אחד מתוך מיליון תאים של האם, ולכן היה קשה לבודד מספיק תאים עובריים לבדיקת פגמים כרומוזומליים.

עם הזמן, ניסו חוקרים לבודד DNA עוברי ללא תאים מתוך דם האם. DNA ללא תאים הוא אוסף של שברי רצפים של DNA הנמצאים בין הריסות תאים המסיימים את חייהם. "בידוד של DNA זה נראה כרעיון טוב", אומר קווייק. "אבל עדיין עמד בעינו האתגר למצוא את הכמות הקטנה של DNA עוברי".

לאחר שקרא את המאמר, קווייק חשב לעצמו כי חלק גדול מעבודת המחקר שלו מתמקד בספירה של מולקולות. "זו בעיה שידעתי איך להתמודד איתה". הוא החל בסיעור מוחות עם עמיתי מחקר, שעבדו על דרכים להגברה של אות DNA עוברי כדי להבדיל בינו לבין DNA של האם. קווייק הציע הצעה מהפכנית: לוותר כליל על השלב הזה. ככלות הכל, המטרה של הבדיקה היא לאתר כרומוזומים נוספים בדגימת הדם, ואין זה משנה אם הדגימה היא מהקוד הגנטי של האם או של העובר. המטרה, לכן, היתה רק לבדוק את כמות ה-DNA בתוך שברי התאים שמופו.

בדרך כלל, DNA ללא תאים בזרם הדם של האם מצויים רק בחתיכות קצרות, באורך ממוצע של 169 נוקליאוטידים. קווייק הציע אסטרטגיה של "רובה ציד", שבה ישתמשו בטכנולוגיה המתקדמת ביותר לסידור רצפים גנטיים תוך שימוש במחשבי על שיוכלו לזהות סמנים מובהקים של מיליוני רצפים של DNA עוברי. כל אחד מהסמנים הללו היה מיקטע של DNA באורך של 25 בסיסים בלבד. אחרי שהסמנים זוהו, יכול היה צוות המחקר למפות אותם במיקום המדוייק שלהם על גבי 23 זוגות הכרומוזומים. שימוש באסטרטגיה זו הביא לזיהוי של כמויות גדולות יותר של DNA בשלושת הכרומוזומים שבהם נפוץ יחסית מצב של חסר או עודף בכרומוזומים: כרומוזומים 13, 15 ו-21.

בניסוי, שפורסם בגיליון PNAS, קווייק ועמיתי המחקר שלו, השתמשו בטכניקה זו כדי לבדוק DNA שנמצא בדמן של 18 נשים בהריון, שעברו בדיקות מי שפיר ואצל שני-שליש מהן נמצאו בעובריהן פגמים גנטיים (ולשם השוואת נתונים נעשתה בדיקה גם על גבר). כאשר כמויות ה-DNA הקשורות לכל כרומוזום הונחו על גראף, ניכרו המקרים שבהם אותרו שלושה עותקים של הכרומוזום במקום שניים. סימנים אלה איפשרו למדענים לזהות במדוייק את 12 הנשים, שלעובריהן היה פגם כרומוזומלי, ואילו הבדיקות של 6 הנשים האחרות נמצאו בגדר הנורמה. תוצאות הבדיקה תאמו במדויק את תוצאת הבדיקה של מי השפיר.

לדברי קווייק, מערכת לבדיקת "ריצוף רובה ציד" לא רק בטוחה יותר מטכניקות פולשניות, אלא שניתן לבצעאותה גם בשלב מוקדם יותר של הריון, בסביבות השבוע ה-12. ככל שההורים יודעים מוקדם יותר מה מצב העובר, כך ניתן להכין אותם טוב יותר להחלטה שעליהם לקבל, בעקבות המימצאים קבוצת המחקר מתכננת עתה להרחיב את המחקר ולבדוק את הטכניקה במידגם רחב של נשים כדי לוודא שהיא אכן אמינה ומדוייקת. להערכת החוקרים, מחיר בדיקה כזו בשלב זה הוא כ-300 דולר, כאשר רוב העלות הוא מחיר בדיקת הרצף הגנטי.