מקצוע: ביולוגיה� מגישה: רונה דרור� כיתה: ט-10� תאריך הגשה: 24.02.2025�
עבודה בנושא:
מוטציה גנטית שנקראת תסמונת פרוגריה ע"ש האצ'ינסון-גילפורד
תוכן עניינים
פרק 1: מחלות נדירות .................................................. 4 - 5
פרק 2: הסבר על המחלה .................................................. 6 - 7
פרק 3: המבנה הגנטי במחלה .................................................. 8 - 9
פרק 4: תסמיני המחלה .................................................. 10 - 11
פרק 5: מה זה טלומר? ומה הקשר להזדקנות מהירה ............................... 12 - 15
פרק 6: שכפול גנטי והקשר למחלה .................................................. 16 - 17
פרק 7: השפעה וקשר של הנדסה גנטית ................................................. 18 – 19
פרק 8: השפעה וקשר של הנדסה גנטית ................................................. 20 – 21
פרק 9: ביבליוגרפיה ................................................... 22
נספח מס' 1 מצורף
פרק ראשון: � מחלות נדירות
מחלה נדירה היא מחלה ששיעור החולים בה נמוך מ - 1:2,000 (אירופה) או 1:2,500 (ארצות הברית). במדינת ישראל עדיין לא נקבע באופן רשמי כיצד מוגדרת מחלה נדירה.
בעולם קיימות כ- 8,000-6,000 מחלות נדירות שונות, רובן מחלות גנטיות המתבטאות בילדים. אמנם מחלה נדירה פוגעת באוכלוסייה מצומצמת של חולים, אך כל המחלות הנדירות ביחד פוגעות בכ- 8-6% מהאוכלוסייה, ולכן חשוב להעלות את המודעות להן ואת הטיפול בהן.
מחלות נדירות נחשבו למחלות אשר לא הוקצו להן תמריצים כספיים למחקר ולפיתוח. המהפכה בתפיסה החלה בארצות הברית בשנת 1983 לאחר שקבוצות חולים הצליחו לקדם את "חוק המחלות היתומות". חוק דומה קודם ב-1997 באוסטרליה וב-1999 באירופה. בזכות החוק, שמעניק תמיכה ותמריצים לחברות התרופות לצורך פיתוח של תרופות לטיפול במחלות נדירות, החלו יותר ויותר תרופות להגיע לשוק.
המרכז הרפואי "שיבא" הכיר בצרכים של חולים ושל משפחות והקים מרפאות ספציפיות המתמחות באבחון, בטיפול ובהתמודדות במספר מחלות נדירות (לצערנו, לא בכולן).
מאז 2008 יום המחלות הנדירות הוא יום בינלאומי שנחגג ביום האחרון של פברואר. יום זה מוקדש לאנשים שחולים מחלות נדירות ולבני משפחותיהם.
פרק שני: �מחלת ההזדקנות - פרוגריה�(על שם הטצ'ינסון-גילפורד)��
מחלת ההזדקנות הקרויה גם מחלת הפרוגריה על-שם הטצ'ינסון-גילפורד�HUTCHINSON-GILFORD PROGERIA SYNDROME HPGS) ) היא הזדקנות מוקדמת אצל ילדים. תסמונת פרוגריה משפיעה על ילדים וגורמת להם להיראות כאילו הם מתבגרים מהר מדי. המחלה מתפרצת לפני גיל שנתיים (ללא אבחון מוקדם) וכוללת תופעות, כמו אובדן של שומן תת-עורי, עצירה בגדילה, קשיות מפרקים, בעיות בעמוד השדרה וירכיים, יתר לחץ-דם, הסתיידות עורקים ובעיות לב. ילדים אלו נפטרים בד"כ לקראת גיל 13.
גורם המחלה הוא מוטציה שחלה בגן שקשור לחלבון ששמו למין מסוג A והוא בונה את שלד הגרעין (שלד הגרעין קרוי גם למינה. סיבים חלבוניים בתוך הגרעין המחוברים לקרום הפנימי של הגרעין. סיבים אלה מקנים יציבות לגרעין וכמו כן אוחזים בכרומוזומים. בחלוקת הגרעין סיבים אלה מתפרקים לגמרי ונבנים מחדש עם בניית קרומי הגרעין החדשים בתאי הבת).
הפגם גורם לגרעין התא להתעוות, ובעקבות זאת התאים מתים מהר יותר.
ביאנדרי בויסן
פרק שלישי: � המבנה הגנטי במחלה
אצל חולי פרוגריה גרעין התא נראה מעוות לעומת גרעין תקין:
פגם גנטי הוא מצב של לקות, מחלה או נשאות של לקות או של מחלה הנגרם, לפחות בחלקו, מליקוי בחומר התורשתי של הגוף.
במרבית המקרים מחלת הפרוגריה נגרמת כתוצאה ממוטציה אקראית ולא עוברת בתורשה.
כתוצאה מהמוטציה נוצר ב-DNA שבר שכתוצאה ממנו מתקבל חוסר ב-50 חומצות אמינו בקצה החלבון. החלבון הפגום גורם לשינויים במבנה התקין של למינת הגרעין, ולכן פעילויות תאיות הקשורות במבנה ייפגמו: נוצר עיוות בצורת מעטפת הגרעין, משתבש ארגון ה-DNA בגרעין, מבנה הפתחים במעטפת הגרעין נפגע, ולא מתאפשרת העברת חומרים תקינה דרך המעטפת. כתוצאה מהמוטציה תאי הגוף מתפקדים באופן לקוי ומתים מוקדם מהצפוי, מה שמוביל להזדקנות מהירה של הרקמות ושל האיברים.
גרעין תקין
גרעין מעוות
פרק רביעי: � תסמיני המחלה
לאחר הלידה תינוק בעל ההפרעה נראה בריא, אך בין גילאי עשרה חודשים לשנה התכונות המפעילות הזדקנות מואצת מתחילות להופיע.
תסמיני וסימני תסמונת פרוגריה עשויים לכלול:
בעיות גדילה / אובדן שומן ושריר בגוף / נשירת שיער, כולל ריסים וגבות / סימנים מוקדמים של הזדקנות העור / נוקשות מפרקים / נקע בירך / ורידים גלויים / טרשת עורקים כללית, מה שמוביל למחלות לב וכלי דם / שבץ.
גם תווי הפנים נראים יוצאי דופן, והתסמינים כוללים:
ראש גדול מהרגיל / עצם לסת קטנה / אף דק עם קצה "נשרי" / אוזניים בולטות / ורידים גלויים / התפתחות שיניים איטית / קול צורמני.
תסמונת פרוגריה אינה משפיעה על התפתחות המוח של הילד ואינה מעידה על סיכון גבוה לזיהום. אף על פי שהיא משפיעה על ילדים מרקעים אתניים שונים, התסמינים נראים זהים. בשל הסיכון למחלות לב, תוחלת החיים עומדת על גילאי 8 - 21, עם ממוצע של 15 שנים.
https://www.ynet.co.il/health/article/hy8zfxjpn
פרק חמישי: � מה זה טלומר? � ומה הקשר להזדקנות מהירה? ��
הטלומרים
האם הם הסיבה לכך שאנחנו מזדקנים?
טלומרים מסומנים באדום בקצוות של כרומוזום X ו-Y
אילוסטרציה: Alfred Pasieka, Science Photo Library
ה- DNA שלנו ארוז במולקולות ארוכות הנקראות כרומוזומים שהם החומר הגנטי שבגרעין תאי הגוף DNA.
הטלומר TELOMERE )) הוא האזור המצוי בקצה הכרומוזומים. בכל אחד משני קצות הכרומוזום יש טלומר אחד.
תפקידי הטלומר הם:
הטלומר והזקנה:
בכל חלוקת תא והכפלה של ה-DNA הטלומר מתקצר. הטלומרים מבטיחים שתהליך ההתקצרות הזו יפגע רק בהם, ושהתא לא ייפגע ולא יסתכן באובדן של מידע גנטי חשוב.
הטלומרים מתקצרים בכל חלוקה עד שהטלומרים מתקצרים יותר מדי והם לא יכולים יותר להגן על החומר התורשתי. כשהתהליך מתרחש, התא אינו יכול להתחלק עוד, והוא עשוי להיכנס למצב של הזדקנות. התאים המזדקנים מזיקים מאוד לגוף. הם מפריעים לתפקוד הרקמה שבה הם נמצאים ומפרישים חומרים שגורמים לדלקת כרונית.
לדעת המדענים, התאים הללו הם אחד הגורמים העיקריים לתופעות הזקנה. אם תימצא דרך להיפטר מהם, נוכל להאט את תהליך ההזדקנות ולשפר את איכות חייה ואת בריאותה של האוכלוסייה המבוגרת.
לאדם החולה בפרוגריה יש טלומרים קצרים בהרבה מהמקובל, והדבר מפריע לחלוקת תאים יעילה ברקמות שיש בהן התחדשות מתמדת של תאים, כגון רקמות העור ואזורים שבהם העצם אמורה לגדול במהלך הילדות. מצב זה שבו יש קושי בהתחדשות רקמות שאמורות להתחדש באופן תדיר הוא גורם מרכזי של תהליך ההזדקנות.
בכל חלוקת תא והכפלה של ה-DNA הטלומר מתקצר. הטלומרים מבטיחים שההתקצרות הזו תפגע רק בהם.
אילוסטרציה של כרומוזומים עם טלומרים באדום המתקצרים בכל חלוקה. SHUTTERSTOCK, KATERYNA KON
פרק שישי: � שכפול גנטי והקשר למחלה�
שכפול גנטי הוא התהליך שבו DNA מועתק כדי ליצור שתי מולקולות זהות של DNA, המאפשרת תהליכים, כגון חלוקה תאית.
הקשר למחלת פרוגריה:�מוטציות בגן LMNA גורמות לבעיות בתהליך השכפול של ה-DNA ובתפקוד של תאי הגוף. חלבון הלמינה A הוא מרכיב קריטי בגרעין התא, והוא משפיע על יציבות התא ותהליך השכפול.��הזדקנות תאית:�התוצאה של המוטציה היא שינוי במבנה הגרעין, דבר שמוביל להופעת תסמינים של הזדקנות מוקדמת, כמו חוסר יכולת בתיקון DNA, פגיעות בחלבונים וירידה ביכולת התא להתחדש.��שכפול והזדקנות:�תהליך השכפול עשוי להיפגע, מה שמוביל להצטברות נזקים גנטיים, שיכולה להשפיע על התפתחות התסמונת. תסמינים פיזיים, כמו בעיות בלב, בעיות בעור ובעיות במערכת התנועה - מתפתחים בעקבות שינויים גנטיים אלו.
��מכאן, שכפול גנטי הוא תהליך מרכזי המושפע מהמוטציות הגנטיות המאפיינות את מחלת פרוגריה. מוטציות בגן LMNA יוצרות בעיות בתהליך השכפול, שמובילות להיווצרות תסמינים פיזיים ולהזדקנות מוקדמת של ילדים עם תסמונת זו.
פרק שביעי: � השפעה וקשר של הנדסה גנטית�
הנדסה גנטית היא תחום מדעי המתמקד בשינוי המידע הגנטי של אורגניזמים. בתחום זה מתבצעת התערבות ישירה של DNA כדי לתקן או לשנות תכונות גנטיות.��הקשר בין הנדסה גנטית למחלת פרוגריה:��מחקר על תיקון גנטי:�חוקרים בודקים אפשרויות לתקן את המוטציות בגן LMNA באמצעות טכניקות של הנדסה גנטית, כמו CRISPR-CAS9. טכניקות אלו מאפשרות לערוך את הקוד הגנטי: להסיר או לתקן מוטציות.��פיתוח טיפולים:�הנדסה גנטית יכולה להוביל לפיתוח תרופות ו/או טיפולים שיכולים להקל על התסמינים של תסמונת פרוגריה או לשפר את איכות החיים של הילדים בעלי התסמונת.��תרומת תהליכים ביולוגיים של המחלה:�מחקר על מחלת פרוגריה מסייע להבנה טובה יותר של תהליכי ההזדקנות והתהליכים הביולוגיים שמובילים לתופעות הזדקנות, דבר שיכול להוות בסיס לפיתוח טיפולים לתהליכים דומים באוכלוסייה הכללית.
�אם כך, מחלת הפרוגריה משפיעה על ילדים בדרכים פיזיות, רגשיות וחברתיות. הנדסה גנטית מעניקה תקווה לתיקון המוטציות הגנטיות שגורמות למחלה זו. השילוב בין שני התחומים פותח אפשרויות חדשות לחקר ההזדקנות המוקדמת ולפיתוח טיפולים חדשים.
פרק שמיני: � טיפול במחלה�
לא קיימת תרופה למחלה, אך ילדים בעלי המוטציה מקבלים טיפולים שונים שיכולים להקל ולעיתים קצת להאט את התקדמות המחלה.
ריפוי בעיסוק פיזי מסייע להם להמשיך לנוע אם המפרקים שלהם נוקשים במיוחד.
משום שבריאות הלב חיונית לאנשים בעלי מחלת פרוגריה, הרופא עשוי לקבוע מרשם לתרופות מיוחדות לטיפול.
יתכן שחלק מהמטופלים יעברו ניתוחי לב על מנת להאט את התקדמות מחלת הלב.
אכילה בריאה ופעילת גופנית קבועה חשובות להקלת התסמינים.
טיפול עצמי כולל אכילת מזונות שונים המכילים שומנים, כשהמראה מתחיל להשתנות ואכילת ארוחות קטנות קבועות חשובה להשגת צריכת הקלוריות הדרושות.
הגנה מפני השמש חשובה להגה על העור, ונעליים מרווחות מסייעות להפחתת חוסר הנוחות הנגרם כתוצאה מהעדר ריפוד שומן בגוף.
ביבליוגרפיה
1. האתר "אאוריקה", מהי הנדסה גנטית,
2. האתר "הדוקטור" > מדע > טלומר – TELOMERE
HTTPS://HADOCTOR.CO.IL/%D7%9E%D7%93%D7%A2/%D7%98%D7%9C%D7%95%D7%9E%D7%A8-TELOMERE/
3. האתר "מחלות גנטיות", תסמונת פרוגריה,
HTTPS://GENES.CO.IL/%D7%A4%D7%A8%D7%95%D7%92%D7%A8%D7%99%D7%94/
4. האתר "מכון דוידסון", גן המדע, ה"פתיל" שקוצב את אורך החיים,
5. האתר "מכון ויצמן למדע", חקר התא > מחקר 3: שינוי גורלי > רקע > מחלת ההזדקנות (על שם הטצ'ינסון-גילפורד)
HTTPS://STWWW1.WEIZMANN.AC.IL/CELL/?P=275
6. האתר ""ORPHANED, מהי מחלה נדירה,
7. אתר " “PROGPRIA RESEARCH FOUNDATION
HTTPS://WWW.PROGERIARESEARCH.ORG/HE/PROGERIA-101FAQ/
תודה.