תסמונת איקס שביר (Fragile X Syndrome) היא הסיבה התורשתית השכיחה ביותר ללקות שכלית התפתחותית (פיגור שכלי) ולאוטיזם, ושכיחותה בארץ עומדת על כ-1 ל-2,000 לידות. היא נגרמת ממוטציה בגן FMR1 בכרומוזום איקס. הפגם מתבטא בהכפלה מוגזמת של רצף בן שלושה בסיסים (CGG) באזור שמבקר את הפעילות של הגן FMR1, באופן שגורם להשתקתו (הפסקת ביטויו). גן זה מקודד (מתורגם) לחלבון שלו תפקידים רבים בבקרה על התפתחות המוח. לכן, עם חסרונו או פגיעה בו נוצרת הפרעה בפעילות העצבית המוחית, בעיקר במבנה של תאי עצב ובקשרים ביניהם. כל המידע התורשתי שנדרש לבניית החלבונים בתא אצל כלל האורגניזמים מוצפן במולקולות הדנ"א (החומר הגנטי שבגרעין התא). אלו מאורגנות במבנה של שני גדילים משלימים שיוצרים סליל כפול. כל גדיל של דנ"א מורכב מארבעה סוגים של בסיסים חנקניים – A ,C ,T ,G (מעין ארבע אבני בניין) – בצירופים שונים. אצל עובר בריא, הגן FMR1 נושא יחידה של CGG שחוזרת על עצמה 58-5 פעמים. כאשר מספר העתקי ה-CGG חורג מהטווח הנורמלי ועובר את ה-200, הגן כבר לא פעיל, ואז החלבון החיוני אינו נוצר כלל, תאי העצב לא מתפתחים כראוי והעובר לוקה בתסמונת בצורתה הקשה (טווח ההעתקים שבין 58 ל-200 הוא תחום אפור שהשפעתו המוחית לא ברורה דיה). מטרת מחקרנו הייתה לנסות להבין את תפקידן של מולקולות הרנ"א בהשראת המחלה והחמרתה בשלב העוברי. מולקולות אלו מעורבות בקידוד של הדנ"א לחלבונים, ולכן הן נחשבות לבעלות תפקיד מרכזיות בתהליכים פיזיולוגיים ופתולוגיים. באופן תקין, כאשר מולקולות הרנ"א נדבקות לדנ"א בעת ייצורן – הן יוצרות מבנים מורכבים עם הדנ"א, שמכונים לולאות רנ"א. בחנו תאי גזע שהפקנו מעוברים שנוצרו בהפריה חוץ-גופית ואובחנו כנשאי התסמונת ותאים של עוברים בריאים; מיפינו בהם את לולאות הרנ"א באזורי החזרות של הרצף CGG. מצאנו כי כאשר קיימות חזרות מרובות של CGG, בתאי העוברים החולים, הלולאות גורמות ליצירת מבנים לא שגרתיים – קיפולים – בדנ"א. בנוסף, ככל שיש יותר חזרות, הקיפולים הללו יותר מורכבים והתא כנראה מתקשה לפרק אותם בעת שכפול הדנ"א (אחד התהליכים החיוניים לחלוקת התא). דבר זה גורם לטעויות בסינתזה של הדנ"א וכך מעלה את מספר החזרות של CGG. התמקדנו בלולאות הרנ"א בעקבות מחקרים שמצאו קשר בין נוכחותן לבין חוסר יציבות בגנום. על סמך ממצאים אלו אנו מציעים מודל שמסביר את המנגנון שגורם לחוסר היציבות של ה-CGG בתסמונת איקס שביר, שעשוי להשפיע על היווצרותה ואף על חומרתה. ייתכן שבעתיד, באמצעות הבנת מנגנון זה, נצליח לנטרל אותו או למזער את מספר החזרות וכך להקל את התסמינים של החולים. בנוסף, מנגנון זה עשוי להיות תקף למחלות נוספות שנגרמות מרצפים חוזרים בלתי יציבים בגנום.