מילון מונחי ביוטכנולוגיה

 

אורגניזם מהונדס גנטית (Genetically Modified Organism) – אדם, חיה או צמח שהועברו אליו גנים של יצור אחר (ע"ע טרנסגני).

ארבידופסיס תאליאנה (Arbidopsis Thaliana) – האורגניזם הראשון שהגנום שלו מופה בשלמות. זהו צמח עשבי ממשפחת הכרוב, שנבחר למשימה זו בגלל מבנהו הפשוט, מחזור חייו הקצר והעובדה שהגנום שלו מהווה מעין מודל מחקרי לכ-250 אלף מינים אחרים. מיפוי הגנום של הצמח, שביצע קונסורציום AGI בחסות קרן המדע הלאומית של ארצות-הברית, ארך ארבע שנים והושלם בדצמבר 2000.

ארגז כלים (Toolbox) – סקטור של חברות המפתחות כלים טכנולוגיים לקריאה ופענוח של מידע גנטי. בישראל פעילות בתחום חברות כקומפיוג'ן ו- Predix.

ביו-אינפורמטיקה (Bioinformatics) – סקטור שעיסוקו בהשלכת תחום ניתוח הנתונים אל שדה המחקר הביולוגי. הצורך בעיבוד וניתוח של כמות הנתונים העצומה מחייב את הענף לעשות שימוש בטכניקות מחשוב וסטטיסטיקה, ובמחשבי-על. החברות בסקטור זה סורקות ומעבדות מידע גנומי, ומתקיימות על מכירת הרישוי לשימוש בתוצאות, לחברות לפיתוח תרופות. יש הטוענים כי קיימת אי-ודאות לגבי סיכויי ההישרדות שלהן, כיוון שהמידע הגולמי זמין למדי, וכי כדאי יהיה לחברות הביו-אינפורמטיקה להתחיל לפתח תרופות בעצמן. הבולטת ביותר בסקטור זה היא Celera Genomics האמריקנית, אחת ממפצחות הגנום האנושי.

ביוטכנולוגיה (Biotechnology) – ההגדרה הרחבה אומרת: יישום טכניקות ביולוגיות מתקדמות בתהליך הייצור של מוצרים תעשייתיים (תרופות), או בניהול סביבה, כמו מיחזור אשפה. השימוש נעשה על-ידי בקטריות או אנזימים שגויסו לתהליכי ייצור בתעשייה ובחקלאות. בפועל, המונח בא כשם המאגד מספר גדל והולך של סקטורים, גם כאלה הנגזרים בעקיפין מן ההגדרה ה"מסורתית", כמו עיבוד נתונים וניתוחם.

ביטוי גנטי (Expression) – התהליך שבו מיושמות ה"הוראות" המקודדות בדנ"א לתהליכים שונים, מה שגורם ל"התפרצות" או ל"כיבוי" של תכונה מסוימת בגוף. טכנולוגיות של ביטוי גנטי מחפשות דרך "לכבות" או "להדליק" את הגן האחראי על פעולה מסוימת, לפי הצורך – למשל, לגרום להפסקת התרבות של תאים סרטניים על ידי "כיבוי" הגן האחראי על כך, או "להדליק" את הגן הקשור בייצור אינסולין ובכך לרפא חולי סוכרת.

בנק הגנים (GenBank) – מאגר הנתונים האינטרנטי של הפרויקט העולמי למיפוי הגנום האנושי. פעם ביממה מוזרם כל המידע החדש המצטבר בפרויקט אל האתר, בקצב של 10,000 בסיסים בדקה. מאגר המידע משמש כקוד פתוח, והגישה אליו חופשית. 

גן (Gene) – היחידה שבה אצור המידע הגנטי. אותו מקום בכרומוזום (ע"ע) שמקודד את החלבונים, כלומר מורכב מרצף של ארבעת הבסיסים הכימיים (A , T ,C, G) המתורגמים לחלבון מסוים. הגן עובר בתורשה וקובע את התכונות שהאורגניזם יוריש לצאצאיו. בן-אדם נושא איתו 100-50 אלף גנים.

גנום (Genome) – כל הדנ"א הקיים בתוך אורגניזם או תא.

הגנום האנושי (Human Genome) – אוסף ה"הוראות" המרכיבות אדם שלם. על השלמת מיפויו התנהל מרוץ צמוד בין הפרויקט העולמי למיפוי הגנום האנושי, לבין המתחרה המסחרית, חברת Celera. טיוטת הגנום האנושי פורסמה לבסוף ביוני 2000 על-ידי שני הגופים במקביל, שהציגו מפה לא שלמה של כל הרצפים הגנטיים המרכיבים את גוף האדם. שניהם גם סיימו יחד את המיפוי השלם.

גנומיקה (Genomics) – הענף העוסק בפענוח תפקודי הגנים. במחקר השימושי הוא מתמקד בהבנת המכניזם המולקולרי של מחלות וביישום המידע הגנטי.

גנטיקה (Genetics) – ענף הביולוגיה העוסק בתורשה, בייחוד באופן העברת התכונות התורשתיות, בשונות של תכונות מורשות בין ייצורים קרובים, וכן בגנטיקה של אוכלוסיות.

דולי (Dolly) – כבשה שזכתה להיות היונק הראשון ששובט מתא בוגר. השיבוט נעשה ב-1996 בידי מכון רוזלין (Roslin) הסקוטי, השייך לחברת PPL תרפויטיקס. לצורך השיבוט הוצא גרעין תא מכבשה בוגרת, וממנו נוצר עובר הזהה גנטית לכבשה המקורית. לאחר דולי באו לעולם חיות משובטות נוספות, ביניהן פרות, כבשים וחזירים.

דנ"א (Deoxyribonucleic Acid – DNA). החומר המכיל את הגנים ומרכיב את הגנום כולו. בנוי כספירלה כפולה, המורכבת מארבעה בסיסים חומציים – אדנין (A), טימין(T), ציטוזין (C) וגואנין  (G) – המסודרים לאורך הספירלה בשני צמדים (Base Pairs). בשרשרת הדנ"א שבגוף האדם שלושה מיליארד זוגות כאלה, המפותלים ומקושרים ביניהם בקשרי מימן.

דנ"א זבל (Junk DNA) – בכל כרומוזום יש כמות עצומה של רצפים גנטיים, שרק כ-5% מהם מקודדים לגנים. שאר הנתונים נקראים "זבל". יש הטוענים כי ל"זבל" אין כל משמעות, ואילו אחרים אומרים כי לחוקרים פשוט אין עדיין כלים להבין את משמעותו.

הגברה (Amplification) – עלייה במספר ההעתקים של הדנ"א. בתא של גידול, למשל, מתרחשת הגברה של מקטעי דנ"א, הגורמים לביטוי יתר של גנים הקשורים לתהליך הסרטני (אונקוגני). יש גם הגברה המתבצעת באמצעים טכנולוגיים, על-ידי מכשיר הנקרא PCR. התוצרים העוברים הגברה משמשים בתהליכים שונים במחקרים גנומיים (למשל, הדבקת חיות מעבדה במחלה מסוימת, כדי לחקור את ביטויה הגנטי).

הנדסה גנטית (Genetic Engineering) – מניפולציה משוכללת בתכונה גנטית של אורגניזם, על-ידי הוספה או גריעה של גנים מסוימים. התקוות שתולים בטכנולוגיה זו הן לרפא רקמות או אברים חולים באמצעות גנים בריאים, לייצור שיבוטים מאורגניזמים קיימים, וגם להפוך חיות ל"בתי-חרושת" לתרופות.

הנדסת רקמות (Tissue Engineering) – סקטור המתמקד בטכנולוגיות לייצור רקמות ומנסה לגדל במעבדה רקמות בריאות, שאולי יוכלו להחליף רקמות פגועות אצל האדם. יש שלוש טכנולוגיות עיקריות: גידול תאי גזע (ע"ע), גידול תאים ספציפיים בתוך ביו-ריאקטור (מתקן המדמה תנאים של גוף אנושי) וגידול אברי חיות להשתלה אצל בני-אדם. 

זבוב הפירות (Drosofilla) – חיה שהגנום השלם שלה פוצח במלואו, במארס 2000, בידי הפרויקט העולמי. מתוך 13 אלף הגנים של זבוב הפירות, 70% דומים במבנה לאלה של האדם, ולכן גנום הזבוב מהווה בסיס מחקרי חשוב לחקר מחלות אנושיות. חיות – כלי מחקר מרכזי בביוטכנולוגיה. זבובי פירות, עכברים, חולדות ודגי זברה משמשים במחקרי מיפוי גנטי, וכן בשלבי הניסוי המוקדמים לתרופות חדשות. לצד זאת, חזירים משמשים כבתי-גידול לאברים, וכבשים ופרות משמשות לייצור תרופות דרך החלב שלהן.

חלבון (Protein) – מולקולה המורכבת מרצף של חומצות אמינו. קיימות 20 חומצות כאלה. רצף החלבונים בתא נקבע על סמך רצף הדנ"א בגן, המקודד את החלבון. החלבונים והאינטראקציות המתרחשות ביניהם אחראים לכל התגובות הכימיות בתא ובאורגניזם.טכנולוגיות של שינויים בחלבונים הן הבסיס לתרופות הדור השני של הביוטכנולוגיה (ע"ע פרוטאומיקס). חברה ישראלית העוסקת בפיתוח תרופות על בסיס חלבונים היא Proteologix .

טרנסגני (Transgenetic) – אורגניזם שהוחדר אליו גן זר בעת הפרייתו, ולמעשה בעת היווצרותו. לדוגמה, החדרת גן אנושי ללב של חזיר נעשית בתקווה שניתן יהיה להשתיל את לב החזיר בגוף אנושי, בלא שזה ידחה את הלב. לצמחים טרנסגניים הוחדרו גנים המקנים להם תכונות כמו עמידות למזיקים או חומרי הדברה.

כרומוזום (Chromosome) – מבנה בגרעין התא, שעליו מסודרים הגנים. אחד מ-23 זוגות הנמצאים בכל תא בגוף האדם. אם גן הוא פרק באנציקלופדיה האנושית, הכרומוזום הוא כרך שלה. הכרומוזום האנושי הראשון שמופה עד תומו הוא מספר 22, שאותו פיצח פרויקט הגנום העולמי בדצמבר 1999. למוטציות בגנים שעל כרומוזום זה, יש השפעה על גידולים סרטניים ומחלות עצבים.

מזון מהונדס גנטית (GMF) – כל מזון המכיל גנים שעברו שינוי גנטי, במטרה להוסיף להם תכונה מסוימת. בצמחים וזרעים שונים נערכים כיום שינויים בדנ"א, כדי לשפראת עמידות הצמח למזיקים או להעלות את ערכו התזונתי. מדובר בעיקר בסויה, תירס,כותנה וליפתית (קנולה). בעולם פעילה במיוחד בתחום זה חברת Monsanto.

מיפוי, פיצוח (Mapping Sequencing) – תהליך שמאפשר לקבוע את מיקומם הפיסי של ארבעת הבסיסים של הדנ"א, את הסדר הלינארי שבו הם ערוכים ואת מיקומם בכרומוזום.

מחלה גנטית – כל ליקוי או הפרעה שכרוכים בשינויים בדנ"א. מדובר בעיקר במחלות תורשתיות (כגון המופיליה, תסמונת דאון או סיסטיק פיברוזיס). יש גם מחלות שהרכיב הגנטי מקבל בהן משקל מסוים, אבל הן יתפרצו רק עם החשיפה לגורמים סביבתיים מסוימים, המשמשים כטריגר (למשל סרטן שד, מחלות לב, סכרת, אלצהיימר או פרקינסון). הניסיון למצוא תרופות ושיטות ריפוי גנטיות תקף למחלות תורשתיות כמו למחלות מהסוג השני, ואף למחלות נגיפיות כגון איידס.

מינהל המזון והתרופות האמריקני (FDA) – הרשות האחראית על רגולציה ואישורי שיווקהשל מוצרי מזון, תרופות ומכשור רפואי לסוגיו. המינהל בודק שני קריטריונים: אם המוצר שפותח משיג את מטרתו, ואם הוא בטוח לשימוש במונחי תועלת/סיכון. הוא פועל בכפוף לחוקי המזון, התרופות, והקוסמטיקה וחוק שירות בריאות הציבור.

המכון הלאומי האמריקני לבריאות (NIH) – גוף ממשלתי שהוביל את החלק האמריקני של פרויקט הגנום האנושי. המכון מממן פעילויות מחקר בכל שטחי הביולוגיה והגנטיקה.

מנדל, גרגור (Mendel) – נזיר וביולוג אוסטרי (1884-1822) הנחשב לאבי תורת הגנטיקה. על סמך הניסויים שערך בהכלאת צמחי אפונים, קבע את הדפוסים שבהם תכונות תורשתיות עוברות לצאצאים, ועל הבסיס הזה התפתחה הגנטיקה המודרנית.

משרד החקלאות האמריקני (USDA) – אחראי לרגולציה של מוצרים ביוטכנולוגיים המופקים או קשורים בצמחים וחיות. פועל תחת חוק הצמחים הפדרלי, חוק הזרעים הפדרלי וחוק השונות בצמחים.

נוק אאוט (KnockOut) – טכנולוגיה המאפשרת הוצאה מכלל פעולה של עותקים של גנים מסוימים באורגניזם. גורמת ל"כיבוי" גן מסוים, וכתוצאה מכך להתפתחות מצב פתולוגי. הטכנולוגיה משמשת לרוב בחיות מעבדה כמו פטריות או עכברים, כדי שיפתחו מחלה מסוימת וישמשו מודל למחקר שלה.

נוקלאוטיד (Nucleotide) – "אבן הבנייה" של הדנ"א והרנ"א. נוקלאוטידים מורכבים מבסיס חנקני, סוכר פחמני ופוספט, והרצף שהם יוצרים קובע אילו חלבונים ייווצרו – ומכאן, אילו תהליכים יתרחשו בתא. צירוף הנוקלאוטידים יוצר גן אחד, והצירוף של מספר גנים יחדיו יוצרים כרומוזום.

נשא (Vector) – גורם חיצוני המוביל מקטעי דנ"א, גנים או חלבונים אל האורגניזם, והמשמש בטכנולוגיות של הנדסה גנטית או ריפוי גנטי. הנשא מסייע להעברת גנים מסוימים, המקנים לאורגניזם תכונות כמו עמידות לחומר הדברה אצל צמחים, או ייצור אינסולין אצל חולי סוכרת. הנשא יכול להיות מולקולת דנ"א או וירוס (ע"ע ריפוי גנטי).

ספירלה כפולה (Double Helix) – מבנה הדנ"א, הנראה כסולם מפותל. בתוך מולקולת הדנ"א נמצאים שני זוגות של בסיסים כימיים, המשמשים כשלבי הסולם, וקישורים של סוכר ופוספט מחזיקים אותם יחד. את מבנה הספירלה הכפולה גילו בשנת 1953 ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק, זוכי פרס נובל.

פוסט-גנומי, העידן ה (Post Genomic Era ) – העידן שבו אנו חיים. התקופה שלאחר השלמת מיפוי הגנום, שבה מתרכז המחקר בתפקודי הגנים שמופו.

פרוטאומיקס (Proteomics) – ענף החוקר את החלבונים, התהליכים המתרחשים בהם והאינטראקציות ביניהם. לאחר שזוהתה המפה הגנטית, השלב הבא הוא זיהוי תפקידי החלבונים, המשפיעים על תהליכים בתא ועל אינטראקציות בין תאים. ממשלת ארצות-הברית הקציבה 125 מיליון דולר לפרויקט מבנה החלבון, שמטרתו לחקור את התחום. חברת LargeScale Biology האמריקנית הצליחה להרכיב טיוטה של מפת החלבונים האנושית.

פרויקט הגנום האנושי (HGP) – פרויקט מחקר רב-לאומי של ממשלות ארצות-הברית, יפן ומדינות אירופה, שקם ב-1990 במטרה למפות ולקטלג את הגנום האנושי (ע"ע). לפרויקט הוקצבו 15 שנה ו-2.5 מיליארד דולר, והוא יושב ב-National Human Genome Research Institute) NHGRI) בוושינגטון, במכון האירופי לביו-אינפורמטיקה באנגליה ובמרכז ביפן. ביוני 2000 הציג הפרויקט את טיוטת הגנום האנושי, שהיא למעשה "תוכן העניינים" של מבנה הגנום האנושי: מיקום מדויק של כל אחד מהבסיסים המרכיבים אותו והיחסים ביניהם. לאחר שנשלמה המפה כולה ופורסמה, עובר המחקר לניסיונות לגלות את תפקודם של הגנים הנכללים בה.

צמד בסיסים (Base Pair) – זוג בסיסים חומציים משלימים, הממוקמים זה מול זה בתוך מולקולה אחת של דנ"א. הצירופים הם אדנין-טיימין וגואנין-ציטוזין – A-Tו-G-C. כל סטייה מצירוף כזה יכול לגרום למוטציה, לשיבוש בייצור החלבון ולהעלאת הסיכון ללקות במחלה מסוימת.

קוד גנטי (Genetic Code) – הרצף של דנ"א המקודד חלבון לכל חומצה אמינית. שלושה בסיסים אפשריים מרכיבים את הרצף הזה. תרגום של רצף הדנ"א ל-RNA ומשם לחלבון בונה את החלבונים. 

קסנו-השתלה (XenoTransplantation) – תהליך של השתלת אברים, תאים או רקמות שנלקחו מחיות בגוף אנושי. הדוגמה הידועה ביותר היא השתלת לב של חזיר בגוף אדם. לפני ההשתלה מתבצעת בחיה מוטציה גנטית של החדרת גנים אנושיים, כדי שהאיברים שיילקחו ממנה לא יידחו בידי מערכת החיסון האנושית (ע"ע הנדסת רקמות).

ריפוי גנטי (Gene Therapy). טכנולוגיה של העברת גנים מסוימים לאורגניזם, במטרה ל"תקן" בו ליקוי גנטי. כמו טיפת צבע מאכל שצובעת את כל המים שבכוס, כך יוכנס גן בריא לגוף של חולה סוכרת, למשל, בתקווה שיצבע ב"צבעים" בריאים את מערכת ייצור האינסולין. הגנים מוחדרים לגוף בתיווך וירוסים או מולקולות, או בשיטה חוץ-גופית. ב-1999 מת חולה כבד בניסוי בריפוי גנטי באוניברסיטת פנסילבניה, עקב רשלנות רפואית, מה שעורר סערה ציבורית והביא להגברת הפיקוח על הניסויים בתחום. 

רנ"א (Ribonucleic Acid – RNA) – מולקולה שלפיה מתורגם המידע הגנטי לבניית החלבונים, על בסיס רצפי הדנ"א. ברנ"א שלושה מהבסיסים החומציים של הדנ"א, בצירוף בסיס רביעי שונה, והיא משמשת ככלי-עזר בהעתקה ותרגום של רצפים גנטיים. רנ"א שליח ( mRNA, Messanger RNA) הוא חומצה הנושאת בתוכה "הוראות" להרכבו של חלבון מסוים.

שונות גנטית (Diversity) – מידת ההבדלים הגנטיים בין פרטים שונים בתוך אוכלוסייה. כל בני-האדם דומים ב-99.9% מהגנום שלהם, והשונות הגנטית מתרכזת ב-0.01%. אוכלוסייה שהשונות בה נמוכה מהווה שדה מחקר נוח, כי היכן שאין הבדלים גנטיים רבים, קל במיוחד לאתר מוטציות גנטיות וגורמי מחלות. מחקרים על בסיס שונות גנטית נמוכה נערכים בין היתר באיסלנד, פינלנד, חבל סנט-ז'אן בקוויבק – ובגם קרב אוכלוסיית היהודים האשכנזים, על-ידי חברת IDGene הישראלית.

שיבוט (Cloning) – נטילת מקטעי דנ"א וקביעת הרצף שלהם. בתיאור הפשוט ביותר, שיבוט הוא יצירת העתקי תאים. בניגוד לתפיסה הרווחת, שיבוט של תאים בודדים הוא תהליך שגרתי המתבצע רבות במעבדות, למטרות מחקר.

שלבי פיתוח – פיתוח תרופה חדשה מתחיל בזיהוי Targets, חומרים הנושאים פוטנציאל לשמש כבסיס לתרופה. אם המחקר מתקדם לשלב המעשי, של פיתוח תרופה, הוא מצריך שלושה שלבי ניסויים, האורכים 12-7 שנים. ראשית מתבצעים הניסויים In Vitro ("בזכוכית"), כלומר בבדיקת חומרים בתוך מבחנות במעבדה. השלב הבא הוא ניסויים In Vivo ("בחי")- בבעלי-חיים, לבדיקת רעילות החומר. בהנחה שצלח שלב זה, מתבצעים ניסויים קליניים, גם הם בכמה שלבים: בתחילה בכמה מאות בני-אדם, לבדיקת בטיחות השימוש. לאחר מכן במאות חולים במחלה שלה מיועדת התרופה הפוטנציאלית (לוויסות מינון התרופה), ולבסוף בכמה אלפי חולים. אז אפשר להגיש לרשויות בקשת אישור לתרופה חדשה. גם לאחר מתן האישור לתרופה מתבצע מעקב אחר הנוטלים אותה, וכן ניסויים נוספים שמטרתם לבדוק אם התרופה תתאים גם לטיפול במחלות אחרות.

שחרור תרופות (Drug Delivery) – תחום המתמקד בתהליכי החדרה ממוקדת של רכיבים פעילים לתאי הגוף החולה. לאחר הדרכים המסורתיות להעברת תרופות, דרך הפה או הווריד, באו המדבקות והמשאפים למיניהם, ואילו השיטות החדשות פועלות ברמת הגנים- בריפוי גנטי (ע"ע) או בשימוש בליפוזומים. חברה ישראלית הפעילה בתחום היא D-Pharm.

תא (Cell) – היחידה הבסיסית של כל אורגניזם חי, המכילה את כל התכונות הגנטיות של האורגניזם השלם.

תאי גזע (Stem cells) – אבותיהם הקדמונים של כל תאי הגוף, שמהם מתפתחים בהמשך כל שאר האברים – כליות, לב, כבד, תאי מוח ותאי עצב. מספר טכנולוגיות של הנדסה ושיבוט תאי גזע נחקרות כיום, בתקווה כי יהוו בסיס לייצור אברים להשתלה בלי לעורר תגובה חיסונית שלילית. חברה ישראלית העוסקת בתחום היא Gamida-Cell. לתאי גזע שני מקורות: בני-אדם בוגרים, או עוברים בני ימים מספר. בבריטניה הותר לראשונה, בדצמבר 2000, המחקר בתאי גזע שנלקחו מעוברים. בספטמבר 2001 התיר הנשיא בוש את המחקר בתאי גזע עובריים – אך רק ממקורות ("קווים") הקיימים כבר.

תרופות גנטיות – תרופות על בסיס גנטי תוקפות את הסיבות למחלות ברמה הגנטית, ולא את הסימפטומים. כיום נמצאות בשוק כ-100 תרופות ביוטק, ומאות תרופות נוספות נמצאות בשלבי פיתוח שונים. חברות ישראליות בתחום הן אינטרפארם, פפטור, פארמוס, QBI וביוטכנולוגיה כללית.

(סייעה בהכנת המילון: ד"ר דבי וילקובסקי. פורסם לראשונה במוסף "כסף" של "גלובס").

Both comments and trackbacks are currently closed.
%d בלוגרים אהבו את זה: