רשות החדשנות רוצה להפוך את תחום הביו-הנדסה לתעשייה

אחרי הבריאות הדיגיטלית, רשות החדשנות הישראלית כבר מסמנת את המוקד הבא שלה: הנדסה הממזגת בין טכנולוגיה לביולוגיה ליצירת יישומים מרהיבים כמו רובוטים תוך-גופיים לביצוע בדיקות או ניתוחים זעיר פולשניים, תרופות שנשלחות ליעד ומשדרות מסרים אל מחוץ לגוף, ורקמות ביולוגיות משולבות בחשמליות. "בכל העולם המוצרים האלה נמצאים באקדמיה, ובישראל זו כבר תעשייה", אומרים ברשות החדשנות, שמשיקה תוכנית לקידום היישומים האלה מתחום ה-Bio Convergence, הנדסה ביו-רפואית.

מדובר בתחום שבו ההנדסה ברמה הגבוהה ביותר שלה פוגשת את הביולוגיה ברמה הגבוהה ביותר שלה. מאחר שישראל חזקה בתחומי הביולוגיה וההנדסה, ובמיוחד במיזמים בינתחומיים, רשות החדשנות רואה בתחום הזה פוטנציאל להיות היתרון הישראלי הבא. עד כה, תחום הבריאות הדיגיטלית קיבל את מרב הפוקוס כיתרון ישראלי. כעת, התוכנית של הרשות, בתקציב של 100 מיליון שקל בשלב הראשון, כוללת בין השאר הקמת שתי חממות ייעודיות, תוכנית להאצה של מסחור טכנולוגיות אוניברסיטאיות ועידוד שיתופי פעולה בין מדענים.  

מנכ"ל רשות החדשנות, אהרון אהרון, שמגיע במקור דווקא מעולמות התוכנה, השבבים וה-IT הקלאסיים, מסביר: "כרשות החדשנות, אנחנו תמיד שואלים מה הערך המוסף שאנחנו יכולים לתת. ההייטק הקלאסי גייס השנה 8.3 מיליארד דולר מכסף פרטי. כגורם ממשלתי, אני בעיקר יכול להגיד 'וואו', ואולי גם לדאוג לעוד כוח אדם לתעשייה המשגשגת, כי עודף הביקוש מעלה את המשכורות והופך אותנו לפחות תחרותיים. אבל בתחומים אחרים, יכול להיות לגוף שלנו ערך מוסף הרבה יותר גבוה. החלטנו שאנחנו רוצים לחפש את התחום הבא שישראל תוכל להוביל, אבל רק בתנאי שרשות כמו שלנו תיתן דחיפה בשלב ההתפתחות שלו".

יתרון הקוטן של ישראל

רשות החדשנות הציבה כמה קריטריונים בחיפוש אחר תחום חדש להובלה: טכנולוגיה עם בסיס בישראל, שוק עולמי גדול עם טרנד חיובי ורמת תחרות סבירה. "חיפשנו תחום שבו הקרב עוד לא הוכרע", אומר אהרון. "למה הכוונה? למשל, בתחום הפארמה יש לישראל מה לתת, אך יש מדינות שתעשיית הפארמה הקלאסית בהן מתקיימת במשך מאות שנים וכבר התבססה בהן".

בתחום ההנדסה הביו-רפואית, התפתחות הטכנולוגיה פוגשת צורך בשוק. לדברי אהרון, זו בעצם הסיבה שבגללה התחום הזה יוצא מהאקדמיה אל התעשייה. "פיתוח של תרופה קלאסית כבר הפך בלתי כדאי. הרפואה יותר מותאמת אישית היום, וקשה להגיע לקהלים רחבים. לכן מפתחים תרופות יותר מורכבות, תרופות שמותאמות לאדם ולזמן ולמקום המשתנות עם צורכי הטיפול. המגמה הזאת רק תלך ותתחזק. הרגולטור, בהקשר הזה, כמעט יותר חדשני מהחברות עצמן, ולא מעמיס תהליכים מוגזמים על מוצרים גם כשהם בקטגוריה משל עצמם, שלא נראתה עד כה".

ומה היתרון הישראלי? "היזמים הישראלים מודעים מאוד לטרנדים ואוהבים לחבר דיסציפלינות. זה היתרון לקוטן שלנו, מדינה שבה כולם מכירים את כולם. למשל, מרכזי הננוטכנולוגיה שהוקמו בהשקעה גדולה בהובלתו של שמעון פרס, שיש אומרים שהם הצלחה גדולה ואחרים טוענים שפחות, הם מנקודת המבט הזו בהחלט הצלחה. הם הביאו חוקרים מתחומים רבים ושונים לעבוד יחד, חדר ליד חדר או אפילו כתף אל כתף, והם יוצרים דברים מדהימים".

מוצר ביו קונוורג'נס הוא לדוגמה מוצר שכולל חומרים חכמים ביולוגיים ולא ביולוגיים ומונחה בתוך הגוף באמצעות חיישן או רובוט, ומקבל החלטות פעולה על בסיס בינה מלאכותית. הטרנד הזה קיים גם בעולם, אבל ברמה האקדמית בעיקר ונקרא בשמות שונים המשלבים הנדסה וביולוגיה. 

באוניברסיטת הרווארד, ארה"ב, הוקם לפני 11 שנה מכון Wiss, ששמו הרשמי הוא "המכון להנדסה בהשראת ביולוגיה", אך הוא כולל גם הנדסה המשלבת בתוכה ביולוגיה. בין הפיתוחים של המכון רקמות סייבורגיות המשלבות אלמנטים ביולוגיים ומכאניים; חיישנים להשתלה בגוף לזיהוי מספר רב של חומרים במקביל; מערכות לתכנון וייצור דנ"א סינתטי; מערכות המשלבות רכיב מכאני ו-RNA להולכת תרופות למוח ועוד.

מחוץ לאקדמיה, הקימו חברת התרופות GSK והחברה הבת של גוגל למיזמים רפואיים פורצי דרך Verily חברה בשם Galvani המוקדשת כולה לתחום הגרוי העצבי. באתר החברה נכתב: "אנחנו מפתחים קטגוריה חדשה של תרופות המבוססות על מכשירים מושתלים ממוזערים, שישלחו שדרים חשמליים מדויקים לתאי עצב כדי לטפל בכמה מחלות כרוניות. גלוואני תשנה את האופן שבו אנחנו חושבים על תרופות. החזון שלנו הוא לשנות את תחום הרפואה לנצח, וכדי לעשות זאת אנשינו צריכים להיות נועזים, בעלי צורת מחשבה יוצאת דופן ומוכנים ליצור בריתות לא רגילות".

אבל אין צורך להתקנא בהרווארד או בגוגל. גם בישראל קורים דברים מדהימים בתחום הזה (ראו מסגרת).

"עכשיו זו ממש השעה שבה התעשייה בשטח הזה מתחילה לקום. העולם מתחיל להתייחס אליו בתור רפואת העתיד, ולמדינות מעטות מאוד יש ידע גם בתחום הביולוגיה, הרפואה, המידע, הבינה המלאכותית והנדסה הביו רפואית. עוד יתרון בתחום הזה הוא שאלה פרויקטים שלא כל כך קל להעביר אותם לחו"ל אם רוכשים אותם. תוכנה או תהליך יצור של מולקולה קטנה, יותר קל להעביר. מפעל ביוטכנולוגיה לא קל להעביר, אך כמה חברות הגיעו לשלב שבו הקימו מפעל? לעומת זאת, בפעילות רב תחומית כזו, כבר מיום הקמת הצוות הבין תחומי, תקעת יתד לחברה בישראל".

יתרון נוסף לקיומן של חברות כאלה הן שידרשו לא רק עובדי הייטק קלאסיים ולא רק מהנדסים, ואפילו לא רק ביולוגים בעלי דוקטורט, אלא גם עובדי ייצור המתמחים מאוד בתפקידיהם ועובדים בפריון גבוה, כלומר, גם במשכורות גבוהות. מעבר לכך, תעשיית הביוטק הישראלית מפוזרת ברחבי הארץ יותר מאשר תעשיית ההייטק המרוכזת בתל אביב, הרצליה והסביבה. 

לשלב גם את התעשייה הביטחונית

"כבר ראינו שישראל היא מקום שבו חברות רב-לאומיות מתחומים שונים אוהבות להיפגש", אומר אהרון. "כך, IBM וחברת המכשור הרפואי מדטרוניק היו צריכות להגיע עד חיפה כדי להיות שותפות בחממה טכנולוגית יחד, וחברת התרופות רוש עם חברת ההדמיה GE הקימו דווקא בישראל מרכז לפיתוח מערכת בינה מלאכותית תומכת החלטה לאבחון רפואי, על בסיס שילוב בין הבדיקות של שתיהן.

"אם נוכל לטפל בכל הפנים של שיתופי הפעולה האלה בבת אחת, אז יש פה הזדמנות אדירה. אפילו הרגולטור שלנו, משרד הבריאות, מתחיל לעשות קולות של שיתוף פעולה, ובתחום הזה, רגולציה מקלה או יותר נכון, מאפשרת, יכולה לתרום מאוד להצלחה. אבל אנחנו צריכים את כולם: משרד הבריאות כרגולטור, ות"ת כדי להגדיר מחקר בין תחומי, 8400 (רשת הבכירים במערכת הבריאות), כי הם יודעים לחבר בין אנשים בצורה מצוינת, IATI, ארגון חברות ההייטק בישראל, כמובן האוניברסיטאות, זכייני החממות וקהילת הסטארט-אפ".

אהרון אופטימי מאוד לגבי האופן שבו התרבויות השונות מאוד של ההנדסה פורצת הדרך והביולוגיה פורצת הדרך יתרמו זו לזו. "ליזמים שהקימו חברות שפרצו דרך בתחום ההנדסה, יש הסתכלות אחרת על התחום, שונה מאוד גם מההסתכלות של אנשי תוכנה וגם משל אנשי הנדסת מכשור רפואי קלאסי". בין היתר, הם עדיין לא חוו את הקשיים בתחום, ולכן שואפים רחוק וגבוה. גם אנשי המכשור הרפואי הקלאסי שואפים רחוק ומביאים פתרונות יצירתיים מאוד, אך חלקם מעט שחוקים אחרי עשור קשה בתחום".

גם מבחינת החשיפה לחו"ל, היזמים שמגיעים מתחום הטק הם לרוב מנוסים יותר בעבודה עם שוקי חו"ל ברמה המסחרית. בתחום הפארמה והמכשור הרפואי רוב החברות נמכרות או עוברות לידיים זרות לפני שהמנהלים באמת מתערים בשוק באופן מלא. המנהלים הוותיקים יותר של תעשיית הטק יכולים למלא בתחום הקונוורג'נס את שכבת הניהול החסרה בתחום הביומד.

בשלב הראשון המיקוד של התוכנית הוא בעולם הרפואי, אם כי אהרון מציין שהיא יכולה להיות רלוונטית גם לעולמות המזון, האנרגיה והחקלאות. במזון ספציפית, ישראל כבר בונה יכולות ביו קונוורג'נס מעניינות בתחום של הנדסת איברים למאכל.

"חברת אלף פארם, שפיתחה על בסיס טכנולוגיית הנדסת האיברים של פרופ' שלומית לבנברג מהטכניון, שיטה לשיבוט בשר, היא דוגמה מצוינת להנדסה ביולוגית אבל גם להתפתחות של תחום הפודטק, שלא היה קיים לפני חמש שנים והיום הוא תחום חם בעולם וישראל מובילה בו", אומר אהרון. "כששטראוס זכתה ב-2014 במכרז על חממת הפודטק הראשונה של רשות החדשנות, היא ראתה שאין מספיק חברות מסביב. היא בנתה את התחום מול המוסדות האקדמיים, והיום יש כאן תעשיית פודטק צעירה ומעניינת מאוד, והיזמים מגלים שאם הם חשבו שרפואה זה קשה - אז מזון חייב לעמוד בסטנדרטים דומים וגם להיות זול וטעים.

"בעתיד, אפשר או צריך יהיה לשלב בתחום ההנדסה הביו רפואית את התעשייה הביטחונית הישראלית. ישנו חשש כי במלחמת העולם הבאה ייעשה שימוש בתרופות מסרטנות, הפוגעות בדנ"א. כיום קל גם לאנשים שאינם ביולוגים לתכנן מספרי עריכה גנטית מסוג Crispr, שיפגעו בתאים בריאים מסוימים לשם יצירת מחלה, במקום בתאים חולים לשם טיפול במחלה. לכן ישנו גם עניין בטיפולים שיוכלו להגן מפני התערבויות כאלה ויהיו יישימים בשדה הקרב".

שני מכרזי חממות

אחד הצעדים הראשונים שהרשות מתכננת הוא הוצאת שני מכרזים להקמת מעבדות חדשנות (כמו חממה טכנולוגית, אבל עם מעבדה רטובה), בתחום הביו קונוורג'נס. "בנוסף, אנחנו מפעילים את כל הכלים הקיימים של רשות החדשנות, עם דגש על כלים לתמיכה במדע יישומי ושיתופי פעולה בין האקדמיה לתעשייה, ושיתופי פעולה בין-מדינתיים, כדי להכין את כל האקוסיסטם לתמוך בתוכניות הללו", אומר אהרון.

לצד תקציב ראשוני של 100 מיליון שקל, התוכנית אמורה ליהנות גם מתקציבי תוכנית "בריאות דיגיטלית כמנוע צמיחה" במקרים שבהם התחומים משיקים, מתקציבים של מאות מיליוני דולרים שהושקעו במרכזי המצוינות בננוטכנולוגיה באוניברסיטאות השונות, מתקציבי שיתוף פעולה בין מדינתיים (כמו קרן BIRD) ומתקציבי ות"ת. בשלב הבא תיתכן הרחבה של התוכנית.

"האסטרטגיה היא לאו דווקא לשפוך לתחום כסף, אלא להתמקד בפיתוח עסקי", אומר אהרון. "באקדמיה אומרים לנו, 'כבר יש לנו מוצר, אבל אנחנו לא יודעים את מי זה מעניין. בעתיד התוכנית תהיה רחבה יותר". 

הפיתוחים המעניינים שנעשים בישראל

Bionaut labs: רובוטים זעירים שנעים בגוף בשלט רחוק

שנת הקמה: 2016

יזמים: אביעד מייזלס, מיכאל שפיגלמכר (מנכ"ל) ואלכס שפונט

ביונאוט, שהוקמה בארה"ב ובישראל במקביל, על ידי ישראלים בוגרי תלפיות, מפתחת רובוטים זעירים המונעים מחוץ לגוף באמצעות שלט רחוק, ויכולים להוליך תרופה לאזור מסוים בגוף, לצלם את המקום או לבצע דגימה זעירה באופן זעיר פולשני, אולי אפילו זעיר-ניתוח. הגודל של כל רובוט הוא רק כמה מאות מיקרון אך הם יכולים לנוע בקצב של 13 ס"מ בשעה בשליטה על ידי שדה מגנטי ובדיוק של כמה מיקרונים או יותר. אחד היזמים, אביעד מייזלס, הוא יזם סדרתי שגם ייסד את חברת פריים סנס, חברת חיישני תנועה שנמכרה לאפל ב-2013 ב-350 מיליון דולר.

 פרופ' מרסל מחלוף / צילום: איל יצהר, גלובס

Nanoghosts: רקמות ביו-מכאניות לטיפול בסרטן

שנת הקמה: 2019 (באופן רשמי כחברה)

יזמים: פרופ' מרסל מחלוף

חברת ננו גוסטס נוסדה על ידי פרופ' מרסל מחלוף, שעוסקת בתחום הרקמות הביו-מכאניות. "מה שיפה אצלה הוא שהיא מגיעה מהביולוגיה אבל כל הפיתוח הוא לגמרי הנדסי. לוקחים תא מהגוף של המטופל שנקשר מאוד חזק לתאי סרטן, באופן טבעי. ואז באמצעים הנדסיים לגמרי, באמצעות גלי קול, מרוקנים אותו מהתוכן שלו לגמרי, וממלאים אותו בתרופה", אומר מנהל רשות החדשנות אהרון אהרון. "צריך לייצר מיליונים כאלה, ולכן מי שעושה בפועל את הסקייל-אפ אלה מהנדסים".

Barcode Diagnostics: ניסוי בתרופות בזמן אמת

יזמים: ד"ר אנני סבאח, פרופ' אבי שרודר, ד"ר רונן עברי (מנכ"ל)

חברת ברקוד דיאגנוסטיקס מנסה לפתור את סוגיית ההתאמה אישית של טיפול רפואי בסרטן, בדרך יצירתית: היא מצליחה להביא אל הגידול מינונים זעירים של תרופות שונות, שכל אחד מהם מסומן ב"קוד" אחר של כימיקל פלואורסצנטי. על גבי תמונת ההדמיה, ניתן יהיה לראות בדיוק כמה נזק עשתה כל תרופה לגידול.

Nano retina: שילוב רקמה מלאכותית להחלפת רשתית העין

שנת הקמה: 2009

מייסדים: יוסי גרוס, על בסיס פיתוחי המעבדה של פרופ' יעל חנין בבר-אילן

מנכ"ל: יעקב מילשטיין

החברה פיתחה שתל תוך-עיני המשלב בין רקמה ביולוגית ולא ביולוגית כדי להחליף את רשתית העין. השתל משלב בין חיישני אור החשים את התמונה בחוץ לבין מערך צפוף מאוד של גריינים עצביים. האתגר הגדול של החברה הוא להבין איזה גרוי עצבי מוביל לתמונה הנכונה במוח, המייצגת נאמנה את העולם שבחוץ.

 המוצר להשתלה של ננו רטינה. משתלב עם רקמות ביולוגיות / צילום: Nano Retina

Precise Bio: הדפסת רקמות להשתלה

שנת הקמה: 2012

מייסדים: ד"ר שי סוקר, ד"ר אנתוני אטלה, אריה באט (מנכ"ל)

הדפסת תלת-ממד של רקמות ביולוגיות. החברה מפתחת טכנולוגיה שעשויה לאפשר לה לגדל רקמות על בסיס תאי המטופל עצמו, כדי למנוע תגובה חיסונית וכדי לשלוט ברקמה המודפסת ברמת דיוק של תא בודד. 

 רקמת קרנית מודפסת מוכנה להשתלה בארנבת / צילום: Precise Bio