הכנס שאליו הגיעה ב-2012 שינה לחלוטין את הנתיב המחקרי שלה. זה היה לקראת סוף לימודי הדוקטורט ואחד הדוברים, חוקר טיפוח והשבחה גנטית של בעלי חיים, אמר משהו שממש סיקרן אותה. "הוא אמר שהוא יכול לחזות טוב יותר את משקלו של חזיר, אם ידע פרטים לא רק על הגנים של החזיר עצמו אלא גם על הגנים של החזירים האחרים שחיים לצדו בדיר", סיפרה ד"ר אמלי באוד מהמכון האירופי לביו-אינפורמטיקה בראיון לאפוק טיימס.

כיצד הגנים של חזירים אחרים קשורים למשקלו של החזיר? האפשרות הזו נראתה לבאוד לא הגיונית. אמנם במשך שנים ידוע שהתנהגותן של חיות המשק השכנות משפיעה על קצב הגידול של חיה שגדלה לצדן. למשל, כשחזיר גדל בסביבה אלימה ותחרותית הוא יגדל לאט יותר בהשוואה לגור חזירים שיגדל בסביבה שלווה ונעימה. אבל היא אף פעם לא שמעה על מישהו שחקר את ההשפעות הגנטיות הקשורות בכך.

מה שחדש כאן זו ההבנה שיש לזה בסיס גנטי, שהגנים של השותפים שלנו משפיעים עלינו באופן עקיף. זו הבנה נפלאה, כי היא פותחת עבורנו ערוצים חדשים למחקר

עד שהגיע פרופ' פיטר ביג'מה מאוניברסיטת ווגנינגן שבהולנד, המרצה שריתק את באוד בכנס. במחקרו ניסה ביג'מה לקבוע מה הגורם המשפיע ביותר על תכונותיו של החזיר: אפשרות א' – הגנים של החזיר עצמו; אפשרות ב' – הגנים של החזיר עצמו וגם הסביבה שבה הוא גדל (סוג המצע עליו הוא גדל למשל); ואפשרות ג' כוללת גם את הגנים של החזירים שבסביבתו.

במחקר שפרסם ב-2008 (בכתב העת GSA) הוא הגיע לתוצאות מפתיעות – לגנים של החזירים שהיו לידו הייתה השפעה של כ-70 אחוז על קצב הגדילה שלו ועל קצב צריכת המזון שלו.

באוד החליטה להעמיק בנושא, וגילתה שפרופ' ביג'מה אינו היחיד שחוקר את זה. למעשה יש תחום שלם הנקרא social genetic effects ("השפעות גנטיות חברתיות"), ולא מעט מחקרים כבר פורסמו בו. כעת כל מה שנותר, חשבה לעצמה באוד, הוא ללמוד מזה ולהדגים את התובנות החשובות האלה גם עלינו, בני האדם.

מעבירים את הפחד בירושה

במשך שנים נהוג היה לחשוב שמה שקובע את התכונות שלנו ובמובן מסוים אפילו את גורלנו (באילו מחלות נחלה לאורך חיינו), הם הגנים שקיבלנו מההורים.

ואיך בעצם הם עושים את זה? הגנים הם הוראות הייצור של החלבונים, אבני הבניין של הגוף. אם קיבלנו מההורים גן משובש, זה אומר שחלבון מסוים, החלבון שהוראות הייצור שלו רשומות באותו גן, ייוצר באופן לקוי בגוף שלנו. חלבון משובש כזה עלול לגרום למחלה תורשתית כמו למשל מחלת הסיסטיק פיברוזיס.

אבל החל משנות ה-70 התברר שהתהליכים מורכבים יותר ממה שחשבנו, והתמונה לגבי חשיבותם המכרעת של הגנים התחילה להתרחב מעט, כשתחום ה"אפיגנטיקה" נכנס לתמונה.

קצב הגדילה של החזיר בדיר מושפע מאוד מהגנים של החזירונים האחרים שגדלים לצידו. למעשה הגנים שלהם משפיעים אפילו יותר מהגנים שלו עצמו | תמונה: Fotolia

האפיגנטיקה מתמקדת במנגנונים שמווסתים את הפעלת הגנים, כלומר קובעים אילו מהגנים יבואו לידי ביטוי ומתי – אילו חלבונים הגוף שלנו ייצר בכל רגע ורגע. החידוש שהיא הביאה אמר שבעצם, מעבר לגנים עצמם, יש מנגנונים חשובים ומורכבים שמווסתים אלו מכל הגנים שלנו יופעלו והמנגנונים האלו מושפעים מאוד מהסביבה. המשמעות הייתה מעניינת – מעבר להשפעת הגנים עצמם, גם לסביבה יש השפעה חשובה על מה שקורה בגופנו דרך המנגנונים האפיגנטיים.

הרעיון המפתיע שהביאה איתה האפיגנטיקה הוא שלא רק שלמנגנונים שמווסתים את תפעול הגנים יש השפעה חשובה על הבריאות שלנו עצמנו, אלא שגם הנטיות שפיתחנו לאורך חיינו יכולות לעבור בירושה לילדים שלנו.

ד"ר בריאן דיאס, מאוניברסיטת אמורי שבארה"ב הדגים (Nature Neuroscience, דצמבר 2013) כיצד באמצעות המנגנונים האפיגנטיים האלו עכברים זכרים שלמדו לפחד מריח מסוים הורישו את הפחד הזה גם לצאצאים שלהם, אף על פי שמעולם לא פגשו אותם. לאותם צאצאים היו קולטני ריח רגישים במיוחד לריח הספציפי שממנו פחדו אבותיהם, כך שגם הם הגיבו בקיצוניות לאותו ריח.

גילינו ארבעה סוגים של תכונות שהושפעו מהגנים של השותפים לכלוב: חרדה, משקל הגוף, קצב ריפוי הפצעים וגם היבטים הקשורים במערכת החיסון

בהמשך, חוקרי אפיגנטיקה ברחבי העולם התחילו להתעניין כיצד המנגנונים האלו של ויסות הפעלת הגנים משפיעים על הבריאות שלנו ברמה היום-יומית. לדוגמה, האם לחצים בחיי היום-יום מובילים לכך שגנים מסוימים שלנו יבואו לידי ביטוי ולא אחרים? האם למשל אצל אדם לחוץ יופעלו גנים שונים מאלו של אדם רגוע?

פרופ' סטיב קול מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס היה מהראשונים שבדקו כיצד לחץ ומצבי מצוקה רגשיים משפיעים על התבטאות הגנים שלנו (Psychosomatic Medicine, ינואר 2009). מבין 103 הנבדקות הצעירות שלו, בדמן של חלק התגלה ייצור מוגבר של חלבונים מעוררי דלקת. קול הראה במחקרו שלכל הנבדקות האלו היה מכנה משותף: המתחים החברתיים בהן היו נתונות, במשפחה, בזוגיות וכדומה, היו גבוהים יותר בהשוואה לנבדקות האחרות.

* * *

קחו את הדברים בפרופורציה

גרנט שילדס מאוניברסיטת קליפורניה בדיוויס, הדגים (Stress, 2016) כיצד אנחנו משפיעים באופן לא מודע על מידת הדלקתיות בגופנו. 37 הנבדקות שהשתתפו במחקרו צפו בסרט מעורר רגשית, של תינוק בוכה. בסופו נערך להן מבחן התנהגותי שבדק עד כמה כל אחת מהן מושפעת מהמידע הרגשי שהוצג בפניה. בנוסף, נלקחו מהן דגימות רוק לפני ואחרי הצפייה, וכך החוקרים הצליחו לאמוד את כמות החלבונים מעוררי הדלקת בגופן. התברר שאצל הנבדקות שהגיבו בעוצמה רגשית גבוהה לסרט, הופרשו חלבונים מעוררי דלקת רבים. אצל הנבדקות שהגיבו באופן מתון הופרשו רק מעט חלבונים מחוללי דלקת, אם בכלל.

מכאן המשיך פרופ' קול למחקרים נוספים שהדגימו שגם בידוד חברתי, לחץ כלכלי, שכול ועוד, הם מצבים הגורמים לגנים לעורר דלקות. בעקבות מחקרים דומים התפתח לפני קצת פחות מעשר שנים תחום "הגנומיקה החברתית".

"כשמתבוננים במנגנונים הגנטיים שלנו רואים מדוע כשאנחנו חושבים על העולם כעל מקום חיובי אנחנו משפרים את הבריאות שלנו, אבל אם נתפוס אותו כמקום שלילי ייווצרו אצלנו מחלות מסוימות", אמר בראיון לאפוק טיימס לפני מספר שנים פרופ' ג'ורג' סלביץ', גם הוא מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, שביחד עם פרופ' קול ייסד את תחום הגנומיקה החברתית.

"דיכאון עשוי להוביל לכאב כרוני ולהתפתחות אלצהיימר ומחלות לב וכלי דם. כלומר, כל המחלות או ההפרעות אינן מופיעות במנותק זו מזו. הן נוטות להתקבץ יחד, לכן ייתכן שברמה גנטית עמוקה הן קשורות זו לזו".

תחום הגנומיקה החברתית לא רק בוחן כיצד הפסיכולוגיה שלנו יכולה להשפיע על הגנים שיבואו לידי ביטוי אצלנו, אלא גם כיצד אנשים אחרים שמסביבנו יכולים להשפיע באמצעים פסיכולוגיים על התבטאות הגנים שלנו.

* * *

תמונה: Fotolia

שמחה – תלוי איזו

כבר מימיו של אריסטו, פילוסופים נוהגים להתייחס לשני סוגים שונים של שמחה. הראשונה, הדוניסטית, נהנתנית, מתמקדת בעיקר בסיפוק התשוקות שלנו, בתחושת ההנאה הרגעית. השנייה, איודימונית (Eudaimonic) מקושרת למוסריות ונובעת משאיפות עמוקות יותר, כמו הכמיהה להבין את משמעות החיים. במחקר שפרסמה ב-2013 חילקה פרופ' ברברה פרדריקסון מאוניברסיטת צפון קרולינה שאלונים ל-80 משתתפים (PNAS, 2013). כך היא למדה על מצבו הרגשי של הנבדק במהלך השבוע שקדם לניסוי, האם חווה רגעים רבים של שמחה נהנתנית או אולי דווקא התנסה בשמחה האיודימונית? במקביל, היא גם ערכה לנבדקים בדיקות דם כדי ללמוד על התבטאות הגנים במצבים השונים. היא גילתה שקיימים הבדלים משמעותיים בגנים שמתבטאים בשני סוגי השמחה השונים. בעוד שבדמם של הנבדקים שהעידו על שמחה הדוניסטית, נהנתנית, נמצא פרופיל החלבונים שמאפיין מצבי לחץ ודלקתיות, בקרב אלו שדיווחו על תחושת רווחה איודימונית התגלו חלבונים אחרים – הופעלו פחות הגנים מעוררי הדלקת ויותר הגנים נוגדי הנגיפים.

עד כאן הכול טוב ויפה. אבל מה שחוקרי התחום החדש שד"ר באוד נכנסה אליו מגלים כעת הוא שלא רק הפסיכולוגיה שלנו ושל האנשים שמסביבנו יכולה להשפיע על הגנים שלנו, אלא שגם הגנים של האנשים שנמצאים לידינו יכולים להשפיע. ההשלכות מרחיקות לכת. תחשבו למשל מה יקרה אם נוכל לזהות גנים אצל יקירנו ומכרינו שמצליחים להשפיע על הבריאות שלנו. למעשה, זה בדיוק מה שד"ר באוד מנסה לפתח במחקר החדשני שלה, והיא נותנת לי דוגמה להשפעות אפשריות כשאלו.

Illustration by Spencer Phillips

"דמייני שאת טיפוס של בוקר ובן הזוג שלך הוא ציפור לילה. זה אומר שברבים מהלילות את הולכת לישון מאוחר יותר מהשעה שהגוף שלך דורש. זה באמת קורה לרבים מאתנו ובדרך כלל זה לא מאוד משמעותי.

"אבל כשאת מפתחת מחלה, את הולכת לרופא שלך וביחד אתו את מנסה לחשוב על כל הגורמים בחייך שעלולים לתרום להתפתחות המחלה. כיום, ייתכן שהרופא לא ישאל אותך על הרגלי השינה של בן זוגך כי הוא לא יודע שזה עשוי להיות רלוונטי למחלה שלך.

"אבל אם מחקר כמו זה שלנו יראה קשר בין המחלה שלך לבין הגנים של בן זוגך, שמסדירים את תבניות השינה שלו [ובעקבות כך גם את שלך], זה יוכל לומר לרופא שלך שלהרגלי השינה יש מרכיב חשוב במחלה שלך. הוא יכול לבחון את זה, ולנסות לראות אם ייתכן שיש שם איזו בעיה. אם באמת יש שם משהו רלוונטי, הוא יכול לייעץ לך כיצד תוכלי לשנות את זה – הפתרון הפשוט יהיה שלא תמתיני לבן זוגך כדי ללכת לישון או שהוא יעבור לקרוא בחדר אחר".

אין תחליף לאהבה

במחקר שלה גידלה ד"ר באוד 86 עכברונים, החל מגיל שלושה שבועות. היא חילקה אותם לזוגות – זוג בכל כלוב. חלקם היו עכברים שחורים, אחרים אפורים והיא דאגה לערבב ביניהם: בחלק מהכלובים היא שיכנה עכבר אחד אפור ושני שחור, ובאחרים שני עכברים מאותו סוג.

מה שמייחד את העכברים של באוד הוא שהיא לא אספה אותם כך סתם, היא קנתה אותם במעבדות מיוחדות לגידול עכברי מעבדה, כך שלכל העכברים האפורים היה מטען גנטי כמעט זהה לחלוטין, וכך גם לקבוצת העכברים השחורים, גם להם היה מטען גנטי דומה משלהם.

באמצעות מבחנים התנהגותיים שעברו העכברים בסוף המחקר, באוד ועמיתיה למדו שגם מידת החרדתיות שלהם הושפעה מהגנים של שותפם לכלוב | תמונה: Fotolia

כשהעכברונים הגיעו לגיל חודשיים היא בדקה כיצד הושפעו תכונותיהם משותפם לכלוב. מגוון מבוכים ומתקני הפעלה עזרו לה ללמוד על תכונות האופי של העכברים שלה, למשל עד כמה כל אחד מהם נוטה לחרדה ולדיכאון. מבחנים אחרים עזרו לה ללמוד על תפקוד מערכת החיסון של העכברונים ועל קצב ריפוי הפצעים שלהם. בהמשך, בדיקות כימיות בתאים עצמם גם עזרו לצוותה של ד"ר באוד ללמוד אילו מהגנים אכן באו לידי ביטוי.

מעניין היה לראות שבמקרים מסוימים עוצמתן של ההשפעות הגנטיות של הסובבים גדולה יותר מהשפעת הגנים של העכבר עצמו

ומה היא גילתה? קודם כל, שלא כל התכונות שנבדקו הושפעו מהשותפים לכלוב. חלקן הושפעו יותר ואחרות פחות. "גילינו ארבעה סוגים של תכונות שיחסית מושפעות יותר מהגנים של השותפים לכלוב: חרדה, משקל הגוף, קצב ריפוי הפצעים וגם היבטים מסוימים של תפקוד מערכת החיסון. ארבעת אלו היו המושפעים ביותר. ומעניין היה לראות שבמקרים מסוימים עוצמתן של ההשפעות הגנטיות האלו גדולה יותר מהשפעת הגנים של העכבר עצמו.

ד"ר אמלי באוד

"קצת הופתענו לגלות שלפחות במקרה של עכברים, מצבי הרוח הדיכאוניים שלהם לא בהכרח מושפעים מהגנים של השותפים. זה לא אומר שאצל בני אדם מצבי הרוח אינם מושפעים מהסביבה החברתית. אני חושבת שהשפעות כאלו תלויות באוכלוסייה הספציפית ובגנטיקה שלה".

זה בעצם אומר שכשאני עובדת עם אנשים שונים, או אפילו פוגשת אנשים אחרים, זה עשוי לגרום לגנים מסוימים בגוף שלי להתבטא יותר ולאחרים פחות?

"כשאת פוגשת אנשים שונים או יוצרת איתם אינטראקציה זה ישפיע על התבטאות התכונות שלך. דברים כמו חרדתיות ותפקוד מערכת החיסון יושפעו מכך. חשוב להבין, אנשים אחרים משפיעים עלינו ואנחנו משפיעים עליהם, זה לא רעיון חדש. מה שחדש כאן זו ההבנה שיש לזה בסיס גנטי, שהגנים של השותפים שלנו משפיעים עלינו באופן עקיף. זו הבנה נפלאה, כי היא פותחת עבורנו ערוצים חדשים למחקר".

האם אנחנו יכולים לומר שההשפעות החברתיות האלו מתווכות על ידי ההתנהגות שלנו? למשל, האם החרדיות של בן הזוג שלי עלולה לגרום גם לי להיות חרדה יותר? 

"בינתיים אנחנו לא יודעים מהם המנגנונים. ייתכן שזו ההתנהגות, אבל באותה מידה גם ייתכן שדברים שאינם קשורים להתנהגות מעורבים בתהליכים האלו.

"למשל, נניח שבן הזוג שלי הוא אדם נחמד מאוד שגם יודע לבשל היטב – שותף מושלם. אפשר לראות כיצד תכונות כאלו יתרמו כולן ויגרמו לי להיות שמחה יותר, כך שבעקיפין הגנים שלו משפיעים על הבריאות שלי. זה יכול להיות מתווך באמצעות ההתנהגות שלו, בכך שהוא אדיב, אבל זה גם יכול להיות מתווך באמצעות המיומנויות שלו, בכך שהוא מבשל היטב. גם הרמה הכימית יכולה לתווך כאן, למשל אם הוא מריח טוב זה גם יוכל לשחק תפקיד".

איך את יכולה להסביר את ההשפעה על קצב הגדילה? 

"בשלב הזה עדיין לא זיהינו את המנגנונים ואנחנו יכולים רק להעלות השערות בנושא. כלומר, מצאנו את ההשפעות האלו מבלי להכיר את המנגנונים. הדבר הבא שאנחנו רוצים לעשות הוא לזהות גנים ספציפיים של השותפים שמשפיעים עלינו, ואנחנו מקווים שכך נצליח לשחזר את המנגנונים".

ובנוגע לקצב ריפוי הפצעים, את חושבת שזה רלוונטי גם אצל בני אדם?

"אני חושבת שהתכונות שמושפעות מהסביבה החברתית תלויות בסוג האוכלוסייה. בניסוי שלנו גילינו שקצב ריפוי הפצעים מושפע אצל שתי אוכלוסיות שונות של עכברים, אבל אני חושדת שאם נסתכל על סוג שלישי של עכברים לא בהכרח נגלה שריפוי פצעים מושפע. באופן דומה אם נסתכל על בני אדם, לא בהכרח שגם אצלנו קצב איחוי הפצעים מושפע.

"באופן כללי אני מאמינה שאת העיקרון שאומר שהגנים של השותפים משפיעים על הגנים שלנו, נוכל להכליל גם לבני אדם ויש כיום כבר ראיות ממינים אחרים שגם אצלם זה המקרה, אבל האם אותה תכונה ספציפית תהיה מושפעת אצל כולם, את זה עדיין צריך לבדוק".

אולי כמו שהיום זוגות צעירים בודקים את הגנים שלהם בנוגע למחלות ספציפיות, בעתיד אנשים יתחילו לעשות בדיקות נוספות לפני שהם בוחרים בן/בת זוג. 

"לדעתי התהליכים האלו מורכבים מדי. אם תוכלי לומר לי שאת רוצה מאפיין מסוים בבן הזוג שלך, ייתכן שאוכל לעשות תחזיות מסוימות על פי הנתונים הגנטיים. אבל אם אעשה את זה כנראה שאצטרך להתעלם משיקולים רבים אחרים, כך שכנראה אעשה הרבה יותר נזק מאשר תועלת.

"בסופו של דבר אני מאמינה שנמשיך להשתמש בדברים 'קסומים' [כמו אהבה] כדי לבחור את בני הזוג שלנו, כי מה שגורם לך לבחור אדם מסוים כבן זוג זה תהליך מאוד מאוד מורכב, ומעורבים בו גם שיקולים לא מודעים.

"אהבה היא דבר מסובך ואני חושבת שעוד שנים רבות נסתמך על התחושות שלנו ועל כל מגוון הדברים שעליהם התבססנו עד היום. בגלל המורכבות הזאת, אני לא חושבת שהגנטיקה תצליח למלא כאן תפקיד מוצלח".