חוקרים מצאו כ-830 אתרים לאורך ה-DNA שפעילותם מופחתת אצל תאומים. חלקם יכולים ללמד על תהליך היצירה של שני עוברים מביצית אחת, או לזהות הריונות שלא הושלמו

לא משנה מי אתם ובני כמה אתם, תמיד מפתיע לראות תאומים זהים. הרי אנחנו כל כך רגילים לחשוב שכל אחד מאיתנו הוא פתית שלג ייחודי, ששונה אפילו מהוריו ומאחיו. איך בכלל יכול להיות שיש אנשים זהים?

השאלה מה מוביל להולדת תאומים זהים מסקרנת חוקרים רבים העוסקים בהתפתחות עוברית. לידת תאומים מתרחשת כשאם נושאת ברחמה יותר מילד אחד במהלך ההיריון. מדובר בתופעה נדירה יחסית, שכן היריון רגיל מתחיל במפגש בין ביצית אחת של האם לזרע אחד של האב, אולם לפעמים קורה ששתי ביציות שונות של האם מופרות במקביל. אז מתקבלים תאומים לא זהים (תאומי אחווה), שהדמיון הגנטי ביניהם הוא כמו הדמיון בין כל שני אחים רגילים, והם עשויים להיות שני בנים, שתי בנות או בן ובת. תאומים זהים נוצרים בתהליך אחר: ביצית מופרית אחת מתפצלת בשלב מוקדם מאוד של ההיריון לעוברים נפרדים, שמכילים מידע גנטי זהה לחלוטין, ולכן גם יהיו מאותו מין.

חוקרים מהאוניברסיטה החופשית של אמסטרדם (Vrije Universiteit Amsterdam), יחד עם חוקרים מאוניברסיטאות נוספות, בחרו לחקור מה מייחד את החומר הגנטי של תאומים זהים. המחקר שלהם שייך לתחום שנקרא אפיגנטיקה, שמתמקד בתוספות כימיות שמשנות את פעילות הגֵנים שלנו בלי לשנות את ה-DNA עצמו. לשם כך חיפשו החוקרים מקומות שבהם מתחברות לחומר התורשתי של תאומים מולקולות של קבוצה כימית בשם מתיל (methyl), המורכבת מאטום פחמן שקשור לשלושה אטומי מימן. כאשר קבוצת מתיל נקשרת לגֵנים מסוימים הם באים פחות לידי ביטוי, כלומר נוצרים פחות חלבונים לפי ההוראות שכתובות בהם.

השוואה בין תאומים זהים לתאומי אחווה | Shutterstock, amcora
תאומים זהים נוצרים כאשר ביצית מופרית אחת מתפצלת בשלב מוקדם מאוד של ההיריון לעוברים נפרדים. בחלק מהמקרים, כאשר התחלקות הביצית נעשית בשלב מוקדם במיוחד, גם לתאומים זהים יהיו שתי שליותהשוואה בין תאומים זהים לתאומי אחווה | Shutterstock, amcora

תבנית אפיגנטית ייחודית

החוקרים מצאו כי לתאומים זהים יש תבנית אפיגנטית ייחודית, שלא מופיעה אצל תאומי אחווה או אנשים שאינם תאומים, ומשפיעה על אזורים רבים במאגר הגֵנים (הגנום) שלהם. למשל, יש אצלם קבוצות מתיל שקשורות ל-DNA סמוך לגֵנים שמשפיעים על יכולתם של תאים להיצמד זה לזה ומקטינות את הפעילות שלהם. התוצאה של השתקת הגֵנים הללו יכולה להסביר מדוע צביר התאים בתחילת ההתפתחות העוברית נפרד ומתפצל לשני עוברים נפרדים.

בנוסף מצאו החוקרים אזורים אחרים שקשה יותר להסביר מדוע הם מסומנים בקבוצת מתיל ולכן באים פחות לידי ביטוי. באזורים האלה נמצאים למשל גֵנים שקשורים להזדקנות, אך מחקרים שנעשו על תאומים לא הראו שתוחלת החיים שלהם שונה מזאת של כל אדם אחר. בסך הכול זיהו החוקרים ב-DNA של תאומים כ-830 אזורים ייחודיים שנמצאו בהם קבוצות מתיל, ויידרש עוד זמן רב להבין אם הם תורמים בדרך כלשהי ליצירת תאומים, או שהם התוצאה של תהליך ההתפצלות של הביצית המופרית לשני עוברים.

השחקנים התאומים מת'יו ובנג'מין רוייר | Shutterstock, Featureflash Photo Agency
לתאומים זהים יש תבנית אפיגנטית ייחודית. השחקנים התאומים מת'יו ובנג'מין רוייר | Shutterstock, Featureflash Photo Agency

ממצא חשוב נוסף של החוקרים מעיד שהשינויים האפיגנטים נשארים ב-DNA של התאומים במשך שנים רבות, וגם בבגרותם. על סמך זה אפשר יהיה לזהות בדיוק רב יחסית אם לאדם היה בתחילת הדרך אח תאום זהה, שמסיבה כלשהי לא שרד את השלבים הראשונים של ההיריון ואולי אף נבלע לתוך העובר ששרד. בהקשר הזה נזכיר שבמחקר אחר נמצא שיותר מעשירית מההריונות האנושיים מתחילים עם יותר מעובר אחד, אבל רק כשני אחוז מהם מבשילים ללידה מרובת צאצאים.

המחקר החדש תורם תרומה נוספת להבנת התהליך הביולוגי הנדיר יחסית של לידת תאומים זהים. בשלב הבא יהיה מעניין לגלות אם החתימה האפיגנטית האופיינית לתאומים זהים משפיעה בסופו של דבר על מהלך חייהם.