זוכי פרס הנובל בכימיה "יישמו את עקרונות דרווין בתוך מבחנה"

פרנסיס ארנולד, ג'ורג' סמית' וסר גרגורי וינטר הם הזוכים בפרס נובל בכימיה לשנת 2018. החוקרים קיבלו את הפרס בעבור מחקר בחלבונים אשר ועדת הנובל הגדירה כ"אבולוציה במבחנה". לדברי ועדת הפרס: "החוקרים השיגו שליטה בתהליך האבולוציה והצליחו לרתום אותו למען האנושות". אנזימים המיוצרים באמצעות שיטות אלה של אבולוציה מכוונת, משמשים היום לייצור דלקים ביולוגיים ותרופות רבות, כולל נוגדנים יעילים מאוד למלחמה בסרטן ומחלות אוטואימוניות.

פרופ' פרנסס ארנולד מאוניברסיטת Cal-Tech זכתה במחצית הפרס, בעבור פיתוח שיטות לשימוש באבולוציה מכוונת של אנזימים, כלומר שינוי של הסביבה בתוך המבחנה כדי לגרום ל'הישרדות' של אנזימים בעלי תכונות רצויות למדען. אנזימים הם חומרים שגורמים לריאקציות בין חלבונים, ולכן השימוש בהם בתעשיה וברפואה הוא אינסופי. גם לפני הגילוי הזה ייצרו אנזימים, אולם הגישה של ארנולד אפשרה ייצור תעשייתי הרבה יותר ידידותי לסביבה, וכן ייצור של תרופות באופן מדוייק שלא היה אפשרי עד אז.

סמית' מאוניברסיטת מיזורי בארה"ב ו-ווינטר מאוניברסיטת קיימברידג', פיתחו שיטה בשם Phage Display , לגלות מהו הגן המקודד חלבון מסויים. החלבון ידוע, אך הגן אינו ידוע.

בשיטה שאת העיקרון שלה ואת היישום שלה פיתח סמית', לוקחים "מרק" של חומר גנטי, ו"מאכילים" במרק הזה אוסף של פאג'ים, שהם וירוסים אוכלי בקטריה. לוירוסים האלה יש תכונה לפני כאשר הם נפגשים עם חומר גנטי בסביבתם, הם מעכלים אותו לתוכם אותו. אחר כך הם 'מציגים' את החלבון שמקורו באותו חומר גנטי, על גבי המעטפת שלהם. כך מקבלים מרק של פאג'ים שכל אחד שונה.

לשם הפשטה, נניח שיש לנו ספר של אלפי מתכונים ועולם מלא מאכלים, אך איננו יודעים לאיזה מאכל מתאים איזה מתכון. הפאג'ים באנלוגיה הזו הם שפים חרוצים. אנחנו 'מאכילים' אלפי פאג'ים במתכונים, וכל פאג' 'מציג' לנו את המאכל המוגמר. כעת רק נותר לנו לזהות את המאכל (החלבון) שאנחנו מחפשים בידי פאג' מסויים, ולחלץ ממנו את "המתכון" (ה- DNA ). את הזיהוי עושים באמצעות נוגדנים, שיודעים לזהות את החלבון הרצוי.

באמצעות השיטה הזו פיתח גרגורי ווינטר, הזוכה השלישי, שיטה ליצור מעין ספריה של חלבונים, שאפשר לבחון את תגובתם למגוון חומרים. בדיקה זו מהווה היום רכיב בסיסי מתהליך פיתוח תרופות. זו הייתה אחת הטכנולוגיות באמצעותן פותחה תרופה בשם אדלימומאב (המוכרת בשם יומירה), המיועדת היום לטיפול במחלות אוטואימוניות רבות כמו דלקת מפרקים, קרוהן ופסוריאזיס (יומירה מכילה גם פטנט ישראל מרכזי, שפותח על ידי פרופ' דוד וולך ופרופ' דני אדרקה). בהמשך, פותחו תרופות נוספות בגישה זו. ווינטר ייסד את חברת קיימברידג' אנטיבודיז שנמכרה מאוחר יותר לחברת אבוט (היום אבווי) והפכה להיות יחידת פיתוח התרופות הביולוגיות שלה, והפיקה עשרות תרופות למחלות נפוצות ונדירות.

"אנחנו בימיה הראשונים של מהפיכת האבולוציה במחקר החלבונים, אשר עשויה להביא לתועלת לאנושות במגוון דרכים שונות", מסרה ועדת הפרס.

הזוכה הפוסט ציוני

ג'ורג' פ. סמית' בן ה-77, הוא ה"זווית הישראלית" של הזכייה, שכן הוא הוזכר בעבר כבעל דיעות אנטי ישראליות. אמנם הוא אינו מרבה להתראיין ולא אמר את הדברים בפומבי לתקשורת, אולם תלמידיו היהודים התרעמו בתקשורת המקומית במיזורי ובתקשורת היהודית באנגלית, לגבי אמירות אנטי ישראליות שלו כגון "ישראל היא פרק אפל בהיסטוריה היהודית" וטענו כי הביע 'שעשוע' לגבי התקפות טילים על ישראל. סמית', שאינו יהודי, נשוי לאישה יהודיה וטוען כי הוא 'ציוני לשעבר'. לאחר שפרש מאוניברסיטת מיזורי, ביקש לחזור לשנה וללמד קורס בנושא 'פרספקטיבות בציונות', על אף שהשכלתו היא כאמור בביולוגיה. תגובת הסטודנטים היהודים הובילה לביטול הקורס.

סמית' אמר אז כי: "אני חושב שיהודים ופלסטינים יכולים לחיות יחד כשווים על גבי האדמה אותה הם חולקים. איני מתנגד ליהודים ולא לכך שהן יגורו בפלסטין, אלא לכך שהם ישלטו בעמים אחרים. אני בוודאי אינני אנטישמי, אני מכיר את ההיסטוריה המודרנית היהודית לפרטי פרטים ואין דבר רחוק מן המציאות מאשר להגדיר אותי כאנטישמי. איני רוצה שהיהודים יעזבו את פלסטין אלא לראות את הסוף של המשטר המפלה במדינה".

סמית' טען כי לו היה מלמד את הקורס, הוא היה מאוזן ומציג נקודות מבט רבות. "אני שונא שפרופסורים מכריחים את הסטודנטים להסכים איתם פוליטית", אמר. "זוהי 'הוכחה באמצעות הפחדה' ואני האויב הגדול ביותר של הוכחה באמצעות הפחדה. מי שמתנכל לסטודנט שחושב אחרת ממנו צריך להיות מפוטר".

סמית' ציין היום בראיון הזכייה כי יתרום את הפרס לצדקה.

האישה החמישית הזוכה בתחום הכימיה

פרופ' פרנסיס ארנולד, בת 62, היא האישה החמישית שזוכה בפרס הנובל לכימיה. אביה היה פיזיקאי גרעיני, אולם היא לא המשיכה בדרכו מייד עם התבגרותה, אלא בגיל התיכון נסעה בטרמפים לוושינגטון הבירה כדי למחות נגד מלחמת וייטנאם. היא התפרנסה ממגוון משרות לא אקדמיות, כולל כנהגת מונית, אך עם סיום המלחמה חזרה לדרך המשפחתית והתקבלה ללימודי הנדסת מכונות והנדסת אווירונאוטיקה וחלל באוניברסיטת פרינסטון. את הדוקטורט שלה עשתה בהנדסה כימית באוניברסיטת קליפורניה ומאז היא בקאל טק. ב-2005 חלתה בסרטן השד אולם החלימה.

כולל ארנולד, 50 נשים זכו בפרס נובל עד היום, כאמור 3 מהון בפיזיקה (מתוך 207 זוכים), 5 מהן בכימיה, כולל מארי קירי שקיבלה את הפרס גם בפיזיקה (מתוך 178 זוכים) ו-12 זוכות בפיזיולוגיה או רפואה (מתוך 214 זוכים), כלומר 18 זוכות (אחת מהן פעמיים)) בתחומי המדעים המדוייקים מתוך 599 זוכים - 3% מהזוכים.

בתחום הכלכלה זכתה אישה אחת מתוך 79 זוכים, בתחום הספרות זכו 14 נשים מתוך 114 זוכים, ובפרס לשלום זכו 16 נשים מתוך 131 זוכים. כלומר, שיעור הנשים מתוך כלל הזוכים בנובל הוא כ-5%.