גנומיקה חישובית

גנומיקה חישובית היא תחום מחקר רב-תחומי המשלב ביולוגיה, מדעי המחשב, מתמטיקה וסטטיסטיקה, כדי לנתח ולעבד כמויות עצומות של מידע גנטי. מטרתה היא להבין את מבנה הגנום, את תפקודו ואת הקשרים שבין רצפי DNA לבין תכונות ביולוגיות, מחלות ותהליכים תאיים.

בעידן של ריצוף גנומים מהיר וזול, נוצרים מאגרי מידע עצומים שכוללים רצפים של מיליארדי אותיות גנטיות. כאן נכנסת הגנומיקה החישובית: באמצעות אלגוריתמים, למידת מכונה וכלים סטטיסטיים מתקדמים אפשר להשוות גנומים, לאתר מוטציות, לחזות את השפעתן, לזהות גנים רלוונטיים למחלות, ולהבין כיצד גנים מתבטאים בתנאים שונים.

תחום זה מהווה בסיס חיוני לרפואה מותאמת אישית – למשל, התאמה של טיפול תרופתי על סמך הפרופיל הגנטי של המטופל. הוא תורם גם למחקר באבולוציה, חקלאות, פיתוח חיסונים, ואפיון אוכלוסיות מיקרוביום.

האתגר המרכזי בגנומיקה חישובית הוא לא רק בניתוח הנתונים, אלא גם בפרשנותם הביולוגית המדויקת. זהו תחום שדורש שיתוף פעולה הדוק בין ביולוגים, מדעני מחשב ורופאים. מדובר באחד התחומים הצומחים והמשפיעים בביולוגיה של המאה ה-21.

למשל, במעבדתו של ד"ר בנימין קניסבכר, העוסק בגנומיקה חישובית, מנסים להבין איזה שיבוש מחולל הסרטן במנגנונים הגנומיים של התא כדי לחשוף את נקודות התורפה שלו ולהתאים לו את הטיפולים המתאימים.