מיפוי של רוב הרצף הגנטי של בעל החיים ארוך הצוואר חשף שורה ארוכה של גֵנים ייחודיים, חלקם עם פוטנציאל רפואי – למשל לטיפול ביתר לחץ דם

הג'ירפה היא יצור מיוחד ללא ספק. מבנה הגוף הייחודי שלה, הכולל צוואר ארוך ורגליים גבוהות, מרתק חוקרי אבולוציה שנים רבות. למאפיינים האלה נלווים אתגרים פיזיולוגיים משמעותיים, ובהם התמודדות עם לחץ הדם הגבוה, שנדרש על מנת להעלות את הדם לאורך הצוואר אל המוח כשהג'ירפה עומדת.

לחץ דם גבוה הוא תופעה מסוכנת, ועבור הג'ירפה הוא מסוכן במיוחד כשהיא מתכופפת לשתות וראשה נמוך מהלב. לכאורה, מצב כזה עלול לגרום לכלי דם בגופה להתפוצץ. אתגרים נוספים שהג'ירפה מתמודדת איתם כוללים תגובות איטיות לאותות מהמוח עקב המרחק הגדול בינו לבין הרגליים, וקושי בקימה ממצב ישיבה.

למרות האתגרים הגופניים הללו, הג'ירפות חיות ומתרבות בטבע בהצלחה רבה למדי, בזכות שינויים גנטיים ופיזיולוגיים שהן צברו לאורך האבולוציה שלהן. אך מאחר שהגנום של הג'ירפה – מכלול החומר התורשתי השמור ב-DNA שלה – לא נבחן עד כה בפירוט הנחוץ והרצף של אבני הבניין שלו לא נקבע, חוקרים התקשו עד כה לפענח את השינויים הללו.

כעת צוות חוקרים מכמה אוניברסיטאות ברחבי העולם שיתפו פעולה כדי לקבוע את רצף הגנום של הג'ירפה בצורה מפורטת ביותר. כך הם הצליחו למצוא כמה גֵנים ומסלולים ביולוגיים מעניינים, שיכולים להסביר איך הג'ירפה מתמודדת עם סביבתה ועם מבנה הגוף הייחודי שלה. ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת Science Advances.

 ג'ירפה מתכופפת לשתות | Shutterstock, Wim Hoek
לחץ דם גבוה הוא תופעה מסוכנת, ועבור הג'ירפה הוא מסוכן במיוחד כשהיא מתכופפת לשתות וראשה נמוך מהלב. ג'ירפה מתכופפת לשתות | Shutterstock, Wim Hoek

גנטיקה ייחודית

בעזרת טכנולוגיות ריצוף חדישות הצליחו החוקרים למפות כמעט 98 אחוז מהרצף הגנטי של הג'ירפה. כשהשוו את הגנום שמיפו ל-DNA של יונקים אחרים מצאו החוקרים כמעט 500 גֵנים שהיו שונים בצורה זו או אחרת אצל הג'ירפה. הגֵנים הללו היו קשורים בעיקר לגדילה והתפתחות, מערכת הדם, מערכת העצבים והשעון הביולוגי הפנימי (השעון הצירקדי). חלק מהשינויים שמצאו במערכת הצירקדית עשויים למשל להסביר מדוע ג'ירפות ישנות כל כך מעט.

בין הגֵנים הללו בלט במיוחד הגֵן FGFRL1, שצבר שבעה שינויים ייחודיים לג'ירפה בהשוואה ליונקים אחרים. אצל בני אדם, מוטציות בגֵן הזה קשורות לבעיות במערכות הדם והעצמות. כדי לבחון את ההשפעות של המבנה הייחודי של הגֵן על הג'ירפות, החדירו החוקרים את אותם שינויים שיש בג'ירפה לגֵן המקביל של עכברים. כשהעכברים המהונדסים גדלו הם נראו רגילים לחלוטין, אך בדיקה של העצמות שלהם באמצעות טומוגרפיה ממוחשבת (CT) העלתה שצפיפות העצמות שלהם הייתה גדולה מהרגיל אצל עכברים, דבר שמעיד על עצמות חזקות.

החוקרים רצו לבדוק אם ייתכן שהגֵן הזה קשור גם ליכולת של הג'ירפות להתמודד עם לחץ הדם הגבוה שלהן. לצורך כך הם נתנו לעכברים תרופה שמעלה את לחץ הדם. בתום ארבעה שבועות, קבוצת ביקורת של עכברים רגילים סבלו מלחץ דם גבוה והחלו להראות פגיעה בלב ובכליות. לעומת זאת, העכברים עם הגֵן של הג'ירפה לא הושפעו כמעט, ולא הראו שינוי לרעה בלחץ הדם או פגיעה בלב. 

לא ברור עדיין אם לגילוי הזה עשויות להיות השלכות על פיתוח טיפול לבני אדם, אך לדברי החוקרים זה בהחלט נושא שיהיה מעניין לבדוק. ייתכן שבבוא היום הגנטיקה הייחודית של הג'ירפה תסייע לפיתוח טיפולים יעילים עבור אנשים שסובלים מיתר לחץ דם.