סודות הגנום נחשפים: הטכנולוגיה שתשנה את החיים שלנו

לפני כחצי שנה הושקה טכנולוגיית ה-Ion Torrnet של חברת Life Technologies, המאפשרת ריצוף של גנום אנושי אחד, בפחות מאלף דולר ותוך 24 שעות, במכשיר שולחני שניתן להציב בכל קליניקה של רופא משפחה. מול המכשיר הזה, קצת מצחיק לשוב ולהיזכר כיצד הושקעו עד שנת 2000 מיליוני דולרים בריצוף של גנום אחד ויחיד, בפרויקט שהיווה את חזית המדע באותו הזמן. אין פלא ש-PC Magazine קרא למוצר הריצוף השולחני "הדבר הכי מגניב שראינו בכנס האלקטרוניקה CES".

פול גרוסמן, הוא סגן נשיא לפיתוח עסקי ואסטרטגיה בליייף טכנולוג'יז, אחת החברות הגדולות בעולם בתחום הטכנולוגיות והכלים למחקר ביולוגי ולאבחון. הוא יגיע בשבוע הבא לתל אביב, כדי להשתתף בכנס ILSI-Biomed 2012.

גרוסמן בטוח שיום אחד המכשיר הזה יהיה חלק מהחיים של כולנו, רכיב בלתי נפרד מעתיד הרפואה. "מה שהגביל עד כה את הכניסה של פענוח הגנומי לחיי היום-יום של כולנו, הוא המחיר. כשהטכנולוגיה הזו תהיה נפוצה, נשתמש בה לפחות מספר פעמים במהלך חיינו".

* באילו נסיבות?

"ראשית, מיד עם היוולדנו. טכנולוגיות של ריצוף גנומי משמשות כבר היום לאיתור פגמים מולדים אצל תינוקות. אמנם תסמונות תורשתיות שנובעות ישירות מגורם גנטי שאנחנו כבר יכולים לזהות הן נדירות, הרי שאם סוכמים את כולן יחד, מגלים שהן תוקפות כ-5% מהאוכלוסייה.

"בנוסף, הריצוף של הגנום אצל התינוק יהיה חשוב כי הוא ישמש כבסיס להשוואה בהמשך, למשל, אם חלילה יחלה אותו אדם בסרטן, שהוא ידוע כמחלה גנטית של התא. אם משווים בין התא החולה לבריא, ניתן לראות היכן הגנום פגום.

"היום כבר פחות נהוג לאפיין סוגי סרטן על בסיס האיבר בו פשתה המחלה, והמיון הוא על בסיס הפגם הביולוגי הספציפי בתא. במסגרת 'פרויקט 1000 הסרטנים', הנערך בשיתוף של עשרות אוניברסיטאות בעולם, ממפים היום את הגנומים של מאות גידולים כדי למצוא חוקיות בפגיעות במנגנון".

* האם כבר יש תוצאות?

"בטכנולוגיות מסוג זה, התגלה באחרונה כי תרופה שיועדה במקור לסרטן השד יכולה לעזור לחולי סרטן המעי הגס. אפילו סטיב ג'ובס מספר בביוגרפיה שלו כי הצליח לעשות פרופיל גנטי של הסרטן שלו, וכך הוא נותר צעד אחד לפניו במלחמה במשך זמן רב, אם כי בסופו של דבר המחלה הכניעה אותו".

דור תרופות חדש

בכיוון אחר, טכנולוגיות ריצוף פרימיטיביות יותר מאפשרות לנו כבר היום ללמוד את הגנטיקה של הווירוסים והחיידקים היוצרים את המחלות הזיהומיות שלנו. ריצוף תדיר של וירוס האיידס מאפשר לגלות מתי מתרחשות מוטציות וכך להתאים את קוקטייל התרופות.

ניר נמרודי, המשמש כראש תחום בריאות מזון ובעלי חיים בלייף טכנולוג'יז, מוסיף כי שיטות של ריצוף גנטי שימשו לאפיון וירוס האי.קולי באירוע המתוקשר האחרון של הרעלת המזון בגרמניה. "הטכנולוגיות שלנו זיהו - תוך שלושה ימים - את ההבדלים בין חיידק אי.קולי רגיל לבין החיידק האלים שתקף את החולים".

ריצוף הגנום בשנת 2000 אמור היה להוביל במהירות לדור חדש של תרופות, אולם ההתקדמות בפועל הייתה איטית מכפי ששוער. אחת הסיבות היא כי נמצא ששילובים מורכבים מאוד של גנים רבים פועלים יחד, בדרכים שעוד נדרש לפענח כדי ליצור את המחלות שאנחנו מכירים. כמו-כן, התגלו בהדרגה קשרים מורכבים בין פעולת הגנים לבין סימנים שהם מקבלים מן הסביבה, תחום שמכונה "אפיגנטיקה". גילוי זה מסבך את החיים לחוקר תורשת המחלות, כי גנים זהים יכולים להוביל לסימנים קליניים שונים, תלוי אם הם "דלוקים" או "כבויים".

גרוסמן מציין, כי "אותם מכשירים שמזהים את רצף הגנום, יודעים גם לתאר אותו מבחינה אפיגנטית, אולם אנחנו עדיין לא יודעים בדיוק מה הנתונים הללו אומרים לגבי ביטוי המחלות בפועל. זהו תחום מחקרי חם ואני מעריך שאם בעתיד כל אחד מאיתנו יעבור ריצוף של הגנום כמה פעמים בחייו, הרי שהבדיקה האפיגנטית תהיה אף נפוצה יותר".

שיבוט הגנים

תחום נוסף בו עוסקת לייף טכנולוג'יז הוא שיבוט. "הכוונה איננה לשיבוט של בני אדם או חיות חדשים על בסיס הגנים של בעלי חיים קיימים. המילה 'שיבוט' מתארת היום תהליך שכבר קיים, של נטילת גן אחד מצמח או חיה והשתלתם בתוך תא של צמח או חיה אחרים. כך ניתן לשבט לתוך תירס גן שנמצא כמגביר יבול בעגבניות, והנה - גם יבול התירס מוגבר. באותה שיטה משבטים גנים אנושיים לתוך תא חיה או תא צמח, והללו מייצרים חלבונים אנושיים", מסביר גרוסמן.

לעתים, במקום להעביר גן מצמח לצמח, מייצרים החוקרים במעבדה גנים חדשים לגמרי, ואותם משתילים. תחום זה נקרא הביולוגיה הסינתטית, מסביר גרוסמן.

לאוזניי הדיוטות זה נשמע כאילו ניתן באמצעות הביולוגיה הסינתטית ליצור צמחים או בעלי חיים חדשים לגמרי, מפלצות אפילו.

גרוסמן: "הגנים החדשים שיוצרת הביולוגיה הסינתטית, בנויים על-פי העקרונות של גנים קיימים ודומים להם מאוד. הם משמשים לשפר תכונה קיימת של צמח, למשל, לשפר יבול או כדי ליצור נוגדנים חדשניים שבנויים כך שיתקפו, למשל, קולטן מסוים על גבי תא סרטני".

אם יתקדם התחום הזה במידה מספקת ליצור גנום שלם ממרכיביו הכימיים הבסיסיים, הרי שניתן יהיה להנדס מאפס אדם סינטתי, מושלם.

נמרודי: "אני לא חושב שמישהו רוצה להנדס אדם סינתטי. גם כך כבר יש בעולם מספיק אנשים שהטבע יצר שנראים סינתטיים לגמרי".

* ניתן היום להחליף אצל בני אדם גן חולה בגן בריא?

גרוסמן: "תחום זה נקרא תרפיה גנטית והוא היה חם מאוד לפני כמה שנים, אולם טרם מצאו את הדרך להחדיר באופן בטוח גן חדש לכל התאים של בן האדם. אני בטוח שיהיו התקדמויות משמעותיות בתחום הזה בהמשך".

* עם כל הטכנולוגיות החדשניות הללו, מדוע אומרים שתחום פיתוח התרופות תקוע וקשה למצוא תרופות חדשות?

גרוסמן: "אני באמת לא יודע, בעיניי ההיפך הוא הנכון. ההבנה האנושית של הביולוגיה התקדמה מהותית בעשורים האחרונים. מעולם לא הייתה לנו הבנה טובה כל-כך של איך הביולוגיה עובדת. אני מעריך שבעשורים הקרובים הביולוגיה תהפוך לחלק משמעותי יותר בפתרון בעיות החיים המהותיות כמו בריאות, אספקת מזון לכל העולם, בטיחות המזון והמים וייצור אנרגיה נקיה".

"העובדה שיש פחות קרנות, אין פירושה שיש פחות כסף בביומד"

פול גרוסמן מגיע לישראל כדובר בכנס ILSI-Biomed 2012, שייערך בין התאריכים 21-23 במאי בתל אביב. רות אלון ובני זאבי, היו"רים המשותפים של הכנס, משוכנעים כי השיפור שנרשם בחצי השנה האחרונה במצבה של התעשייה בישראל ובחו"ל יבטיח נוכחות משמעותית בכנס.

לדברי זאבי, "בעשור האחרון תעשיית מדעי החיים בישראל עדיין הייתה בשלב האינקובציה, ורוב החברות היו צעירות. בעשור הקרוב יגיע סוף-סוף עידן הבשלות של התעשייה. מעולם לא היו כאן כל-כך הרבה חברות בוגרות".

* האם גל הרכישות על-ידי קובידיאן מחזיר כעת את ישראל למוקד העניין בתחום המכשור הרפואי, אחרי שנתיים דלות אקזיטים יחסית?

אלון: "אין בעולם או בארץ מישהו שחושב כי ישראל איננה מדינה משמעותית בתחום המכשור הרפואי. חברות טובות ימצאו תמיד כסף לעבוד.

"המשבר הכלכלי שעובר על כלל השוק, גורם גם לחברות ביומד לפעול אחרת. בתחום המכשור הרפואי, ייתכן שהמשבר דחף לכיוון פתרונות שמשלבים ממשק עם IT, שם העלויות שונות והמסלול הרגולטורי אחר.

"בתחום הפארמה הוא אולי מקרב את עידן התרופות המותאמות אישית, או את המיקוד בתרופות היתום, או את הקמתם של אשכולות של חברות כפי שפועל להקים ישראל מקוב בביולייט.

"הניסויים הקליניים כנראה לא ישתנו, אך ייתכן שיהיה קל יותר לגלות מראש אילו תרופות כדאי ואילו תרופות לא כדאי לפתח. כמו כן, יהיה קל יותר לגייס את החולים ולעקוב אחריהם באמצעים אלקטרוניים.

"כל אלה הן ספקולציות מושכלות. איש אינו יודע לאן בדיוק התעשייה מתפתחת, אך דברים בהחלט משתנים בעקבות הנסיבות הכלכליות".

זאבי: "תהיה גם חדשנות בתמחור, במודלים העסקיים. האחריות תעבור עוד יותר מהיום לחולה ולצרכן. בהתאם, התשלום לביטוח הבריאות ייקבע לפי המידה בה אדם שומר על בריאותו.

"השיווק של מוצרי הבריאות, התרופות והמכשור הרפואי יכוונו יותר לחולה ולא רק לרופא. השינויים הללו דורשים חשיבה שונה, וישראלים יודעים לשנות דפוסי מחשבה במהירות".

אלון: "יהיה יותר צורך כנראה במערכות ניטור, חלקן מושתלות. בתחום התרופות. אני רואה צמיחה של יותר תחומים שאין בהם מגה-אקזיט, אלא סיבוב קטן ומהיר. זה מצוין לשוק הישראלי".

* כנציגי קרנות הון סיכון, אתם מרגישים שניתן היום לגייס הון סיכון לתחום מדעי החיים?

זאבי: "כל תעשיית ההון סיכון התכווצה, וזה לא חיסרון. כך נבררות הקרנות הטובות וחברות הסטארט-אפ הטובות ביותר. אנחנו כן מרגישים שיש יותר הון בהון הסיכון לעומת לפני שנה או שנתיים. העובדה שיש פחות קרנות, אין פירושה בהכרח שיש פחות כסף".

לייף טכנולוג'יז חתמה על הסכם פיתוח משותף עם חברת RealBio

ב-2000 רכשה לייף טכנולוג'יז (אז אינוויטרוג'ן) את חברת אתרוג הישראלית ב-15 מיליון דולר. מאז הפעילות הזו רק התפתחה. ניר נמרודי, שניהל את הפעילות בישראל וכך הגיע לתפקידו הבכיר הנוכחי בתאגיד, מספר כי "כשהחברה נמכרה היו בה 10 עובדים, והיום יש בה קצת פחות מ-100 עובדים. הקבוצה כוללת צוות מו"פ וגם קו ייצור".

באחרונה החליטה לייף טכנולוג'יז למנות בתוך הקבוצה הישראלית צוות שיחפש טכנולוגיות חדשות בארץ. גרומן מספר כי גם לשם כך הוא מגיע לישראל בביקור הנוכחי. "אני מקווה לפגוש בכנס ביומד כמה חברות שסימן עבורי הצוות הישראלי כמעניינות לשיתוף פעולה. אנחנו מסתכלים, בין היתר, על חברות שמבצעות תכנון גנטי של צמחים".

ללייף טכנולוג'יז יש כבר שיתוף פעולה עם חברה ישראלית קטנה בשם RealBio, שייסד ד"ר אבי ריינהרץ, שמפתחת שיטות אבחון המפשטות את תהליך ה-Western blotting, תהליך נפוץ מאוד במחקר בחלבונים. "המוצר המבוסס על הטכנולוגיה שלהם ייעל משמעותית את התהליך", אומר נמרודי.

חברת RealBio הייתה חברה קטנה ובמצוקת מזומנים, כפי שאופייני לרוב חברות הביומד, כשלייף טכנולוג'יז איתרה אותה. וכעת הסכם הפיתוח המשותף מאפשר לה מימון להמשך פיתוח מוצרים אחרים שלה.