מחקר חדש: לניאנדרטלים היה גן שגרם לרגישות מוגברת לכאב, והם העבירו אותו לחלק מצאצאיהם בקרב בני האדם החיים כיום

להיתקל עם זרת כף הרגל בשולחן. טיפול שיניים. חתך נייר בכרית האצבע. הדברים האלו כואבים לכולנו, אבל יש אנשים שכואב להם יותר. אלו אנשים בעלי רגישות מוגברת לכאב, שעשויה להיגרם מסיבות שונות. מחקר חדש הראה שאחד השינויים הגנטיים שגורמים לרגישות מוגברת הגיע אל בני האדם מקרובינו הניאנדרטלים. אותם אנשים קדומים, ככל הנראה, היו רגישים לכאב יותר מהאדם המודרני הממוצע. 

הניאנדרטלים התפתחו לפני כ-400 אלף שנה, וחיו באירופה ובאסיה. הם היו דומים לנו מאוד מבחינה חיצונית, והפגינו יכולת טכנולוגיות ותרבותיות רבות, בהן ייצור כלים מתוחכמים, שימוש באש, ציור ואפילו טיפול בפצועים. בני המין שלנו, הומו ספיאנס, פגשו בהם לפני כ-50-70 אלף שנה, עם צאתם של אבות אבותינו מאפריקה. המפגש היה קצר יחסית: לפני כ-40 אלף שנה הניאנדרטלים נעלמו, עדיין איננו יודעים מדוע. עם זאת, הוא היה ממושך מספיק בשביל שהניאנדרטלים ישאירו את עקבותיהם בגנים שלנו. ניאנדרטלים ובני אדם העמידו צאצאים אלו עם אלו, וכתוצאה מכך לאנשים רבים החיים כיום יש מעט DNA ניאנדרטלי בתאיהם.

בשנים האחרונות הצליחו חוקרים להפיק DNA מעצמות של שלושה ניאנדרטלים שנמצאו ברוסיה ובקרואטיה, ולקבוע את רצף ה-DNA שלהם ברמת דיוק גבוהה יותר מבעבר. הרצפים המדוייקים האלו איפשרו להם לזהות הבדלים ברצף הגנטי בין הניאנדרטלים לבני האדם המודרניים. במחקר החדש, חוקרים מגרמניה ומשוודיה בחנו את אחד הגֵנים שבהם נמצאו הבדלים כאלו, גֵן שהחלבון המיוצר על פיו משחק תפקיד חשוב בחישת כאב. 

אשה ניאנדרטלית (משמאל) עם גבר מודרני | איור: GREGOIRE CIRADE / SCIENCE PHOTO LIBRARY
מפגש קצר שהספיק לערבוב גנים: אשה ניאנדרטלית (משמאל) עם גבר מודרני | איור: GREGOIRE CIRADE / SCIENCE PHOTO LIBRARY

כפתור הווליום של הכאב

החלבון נקרא NaV1.7, והוא נמצא בתאי עצב שמעבירים אותות של כאב מהגוף לעמוד השדרה ולמוח. החלבון הוא תעלת נתרן: מעין צינור במעטה החיצוני של התא המעביר יוני נתרן מהנוזל הבין תאי אל תוך התא, בתגובה לפגיעה שגורמת לכאב. רמת הפעילות של החלבון, כלומר מהירות הפתיחה של התעלה, משפיעה על רמת הכאב. "אנשים מתארים אותו ככפתור שאחראי על עוצמת הקול ברדיו" אמר הוגו זברג (Zeberg), אחד מהמדענים שהובילו את המחקר, בראיון לכתב העת Nature. "הוא קובע את העברת הכאב בעצבים". אנשים שאצלם החלבון הזה אינו פועל, בשל מוטציה נדירה בגֵן, אינם חשים כאב, ואילו מוטציות אחרות, שגורמות לו לפעול יותר מדי, עלולות להוביל לכאב כרוני.

הגֵן הניאנדרטלי לחלבון הזה שונה מהגֵן שלנו בשלושה מקומות – שלושה מהנוקלאוטידים, ה"אותיות" של ה-DNA, הוחלפו באותיות אחרות. החוקרים גרמו לתאי ביצית של קרפדה לייצר את שתי הגרסאות של החלבון, ובדקו את פעולתם של שני החלבונים. הבחירה בתאי ביצית, ודווקא של קרפדה, עשויה להיראות מוזרה, אך למעשה זו מערכת ניסוי שמשמשת כבר שנים רבות לחקר תעלות חלבוניות כאלו. לאחר מכן החוקרים חזרו על הניסוי גם בתאים של בני אדם. בשני סוגי התאים, התוצאות היו זהות: התעלה החלבונית שנבנתה לפי הרצף הניאנדרטלי נפתחה בקלות רבה יותר ונשארה פתוחה יותר זמן בהשוואה לחלבון שנמצא בבני אדם מודרניים. 

היות שהחלבון של הניאנדרטלים רגיש יותר, סביר שהניאנדרטלים עצמם היו רגישים יותר לכאב. כדי לבדוק זאת, החוקרים חיפשו אחר בני אדם החיים כיום שנושאים בתאיהם את הגן הניאנדרטלי, מתנה מאחד מאבות-אבותיהם הרחוקים. "זו הדוגמה הראשונה, עד כמה שידוע לי, לשימוש באנשים בני זמננו כמודלים כדי ללמוד על הפיזיולוגיה של הניאנדרטלים", אמר סוונטה פאאבו (Pääbo), שהוביל את המחקר לצד זברג. 

החוקרים סקרו את ה-DNA של יותר מ-360 אלף מתושבי בריטניה, שתרמו את המידע הגנטי שלהם למאגר נתונים למחקר, וגם ענו על שאלות בנוגע למצב בריאותם, בין השאר לגבי חישת כאב. הם מצאו 1,347 אנשים, 0.4 אחוזים מהנבדקים, שנשאו בתאיהם את הגן הניאנדרטלי. לכל האנשים האלו היה רק עותק אחד של הגן – כלומר, הם קיבלו מאביהם או מאימם את הגן הניאנדטרלי, אך מההורה השני קיבלו את הגן שנפוץ יותר אצלנו, בני האדם המודרניים. לניאנדרטלים, לפחות אלו שהרצף הגנטי שלהם נקבע, היו שני עותקים מהגן "שלהם". אך גם עם עותק אחד בלבד, משתתפי המחקר שנשאו את הגן הניאנדרטלי נטו  לדווח על כאב יותר מאנשים שלא נושאים אף עותק שלו. 

טיפול בציד ניאנדרטלי שנפצע | איור: GREGOIRE CIRADE / SCIENCE PHOTO LIBRARY
עיסוק מסוכן שהסתיים לא פעם בפציעות. טיפול בציד ניאנדרטלי שנפצע | איור: GREGOIRE CIRADE / SCIENCE PHOTO LIBRARY

ברירה טבעית או מוטציה מזיקה?

הניאנדרטלים חיו חיים של ציידים לקטים, וצדו בין השאר חיות גדולות, עיסוק מסוכן שהסתיים לא פעם בפציעות. לצד זה הם נאלצו גם להתמודד עם פגעי האקלים של תקופת הקרח. אלו לא האנשים שהיינו מצפים למצוא אצלם רגישות מוגברת לכאב, והסיבה להבדל הגנטי הזה הוא עדיין תעלומה. איננו יודעים, עם זאת, עד כמה התכונה הזו הייתה נפוצה – היא נמצאה אצל שלושת הניאנדרטלים שהגנום שלהם נבחן בצורה המדוקדקת ביותר, אך הם לא בהכרח מייצגים את כלל האוכלוסייה. איננו יודעים גם אם רגישות מוגברת לכאב התפתחה אצלם במהלך האבולוציה משום שהיא הועילה להם, או שמדובר בשינוי גנטי מזיק, כמו מחלות גנטיות אצלנו, וזה רק מקרי שהפרטים שנבדקו סבלו ממנו. 

פאאבו אמר שהוא ועמיתיו מתכוונים לקבוע את הרצף הגנטי של עוד כמאה ניאנדרטלים, דבר שייתן לנו תמונה רחבה הרבה יותר. הוא עצמו סבור שהתכונה הזו התפתחה אצלם דרך הברירה הטבעית, כלומר, היא הועילה למי שהתברך בה. אחרי הכל, העיר עמיתו זברג, כאב הוא דבר חשוב והכרחי, ששומר עלינו מפגיעות. "זה לא דבר רע לחוש כאב", אמר. 

 

3 תגובות

  • שי

    כיצד נמדד הכאב בקרב משתתפי המחקר?

    לפי הכתבה, לא ברור כיצד נמדד הכאב בקרב משתתפי המחקר.
    לפי הכתבה: "משתתפי המחקר שנשאו את הגן הניאנדרטלי נטו לדווח על כאב יותר מאנשים שלא נושאים אף עותק שלו."
    האם המשתתפים התבקשו לדווח על כאב ורמת הכאב בתקופה/ות מסויימת/ות על פי זכרונם?
    האם המשתתפים עברו ניסויים פיזיים, שמטרתם לגרום לכאב באופן מכוון?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןיונת אשחר

    הנתונים נלקחו משאלונים שהאנשים מילאו

    כשתרמו את המידע הגנטי שלהם, הם התבקשו לענות על שאלונים נרחבים בנושאים שונים, אחד מהם היה חישת כאב - כמה כאב הם חשים בתנאים מסוימים, כמה פעמים בשבוע הם חשים כאב וכו'. לא נעשו ניסויים.

  • שרי

    איך יודעים שהגנים שחלקנו ירש

    איך יודעים שהגנים שחלקנו ירש כדברייך הם תוצאה של רבייה ולא ירושה קדמון משותף?