אפריקה מתחילה להפיץ יתושים מהונדסים-גנטית

אפריקה מתחילה להפיץ יתושים מהונדסים-גנטית

בחודש אוגוסט 2018, קיבלה ממשלת בורקינה פאסו – מדינה זעירה באפריקה – החלטה הרת-גורל. היא הודיעה שתתיר לשחרר בשטחה יתושים מהונדסים גנטית, בניסיון למגר את מחלת המלריה. על הדרך, יכולה ממשלת בורקינה פאסו ללמד אותנו גם לקח חשוב לעתיד האנושות.

אבל בואו נתחיל בהתחלה.

מלריה היא אחת המחלות המזיקות ביותר באפריקה ובאסיה. הטפילים הגורמים למחלה נישאים במעיהם ובבלוטות הרוק של יתושי אנופלס. כאשר נקבת היתוש מוצצת דם מקורבנותיה האנושיים, היא מדביקה אותם בטפילים. אלו מתרבים בגוף האנושי – ואז נמצצים החוצה על-ידי יתושת אנופלס אחרת, שמעבירה אותם הלאה לקורבנות אנושיים חדשים, וכך המעגל נמשך והתהליך חוזר על עצמו שוב ושוב. על הדרך, בני-האדם שנושאים את הטפילים מפתחים חום גבוה, ולרוב סובלים גם מתשישות, הקאות וכאבי ראש. אם אתם מרגישים רע עבורם, כדאי שתדעו שגם היתושים אינם מרגישים טוב במיוחד לגבי העניין, ונופלים גם הם חלל לטפילים שהם נושאים[1].

לפי דו"ח ארגון הבריאות העולמי, בשנת 2016 בלבד נדבקו 216 מיליון בני-אדם במלריה, וכמעט חצי-מיליון נפטרו בעקבות המחלה[2]. היתר 'רק' סבלו מימים ארוכים בהם שכבו במיטה ולא יכלו לעבוד. אין פלא שכלכלנים מאמינים שהמלריה עולה לאפריקה כולה 12 מיליארד דולרים בשנה – סכום עתק עבור המדינות העניות ביבשת[3].

איך נלחמים במחלה? עד היום, דרך הלחימה העיקרית הייתה באמצעות מניעה: אנשים השתמשו ברשתות שמנעו מהיתושים להגיע אליהם בלילות. אלא שרשתות נוטות להתבלות ולהיקרע, ואינן יכולות להגן על אלו שצריכים לעבוד בלילות. וכך המשיכה המלאריה למלוך בכל רחבי אפריקה ואסיה.

_Keep_out_malaria_mosquitoes_repair_your_torn_screen__-_NARA_-_514969

פוסטר המדרבן לתיקון רשתות יתושים קרועות.

בשנים האחרונות החלו אנשי המדע והביו-טכנולוגיה לפתח צורה חדשה להילחם במלאריה. מדענים בריטיים הצליחו להנדס גנטית נקבות יתושים במטרה לעקר אותן – למנוע מהן להביא יתושים חדשים לעולם[4]. נקבות אלו, אם ישוחררו לטבע, ימשכו את תשומת לבם ואת זרעם של הזכרים, שינסו לשווא לעבר את הנקבות העקרות. כתוצאה, מספר היתושים בטבע אמור לרדת דרמטית[5].

למעשה, לא מדובר בתיאוריה בלבד, מאחר ויתושים מהונדסים-גנטית שכאלו הופצו בשנתיים האחרונות באיי קיימן, בפנאמה, בברזיל, בארצות הברית ובהודו. ההצלחה הייתה מרשימה: תוך שישה חודשים נרשמה ירידה של שמונים אחוזים בערך במספר היתושים. בברזיל בלבד, שם התמקדו המדענים ביתושים שהפיצו את קדחת דנגי הקטלנית, נרשמה ירידה של 91 אחוזים במספר מקרי ההדבקה במחלה באותה שנה[6].

עכשיו מתחילות גם מדינות אפריקה לאמץ את היתושים המהונדסים-גנטית, בהובלתה של בורקינה פאסו הקטנטנה אך הנועזת. היא לא לבדה במערכה: בקרוב יצטרפו אליה גם מאלי ואוגנדה. בשלב הראשון מתכוונים המדענים לשחרר 10,000 יתושים מהונדסים-גנטית עקרים, שיצמצמו את מספר היתושים החיים בטבע. בשלב השני, ישוחררו יתושים שהונדסו עם תכונות מתקדמות יותר: למשל, יתושים שאינם מסוגלים להדביק בני-אדם בטפילי המלאריה, מהסוג שפותח כבר באוניברסיטת קליפורניה[7]. בדרך זו ניתן יהיה למגר את המלאריה מבלי לערער את מארג המזון – מכיוון שחיסול כל היתושים עלול לפגוע גם בחרקים ובציפורים הניזונים על מוצצי-הדם הקטנים.

Burkina Faso meeting

ישיבת כפר בבורקינה פאסו, בה מקבלים אנשי הכפר הסבר על היתושים המהונדסים-גנטית שישוחררו בשטח הכפר. מקור: Target Malaria.

החלק המרגש ביותר בהתפתחויות הללו הוא גם המפחיד ביותר: באמצעות ההנדסה מחדש של היתושים, אנו מסוגלים לשנות את תכונותיה של האוכלוסיה כולה לאורך זמן. במילים אחרות, באמצעות התערבות חד-פעמית – מבצע שייקח שנים ספורות – אנו יכולים לשנות את פניהן של אפריקה ואסיה למאות השנים הקרובות. מבחינה זו, מדובר בטכנולוגיה שמשנה לגמרי את התמונה. כל טכנולוגיה אחרת שהמצאנו עד כה דרשה תחזוקה מתמדת: תחנות כוח יפסיקו לפעול כמעט מיד מבלי עובדים אנושיים, למשל. אבל ההנדסה הגנטית של היתושים, אם תעשה בזהירות ובקפדנות, תוכל להישמר לאורך דורות אנושיים רבים.

כמובן, אי אפשר להתעלם גם מהסכנה שבטכנולוגיה. אין כמעט סיכוי שיתושים מהונדסים-גנטית יסבו נזק לבני-האדם, אך אנו עלולים למחות בשוגג את כל אוכלוסיית היתושים ממין מסוים, ובכך לפגוע קשות במארג המזון ובכל בעלי-החיים האחרים הניזונים על היתושים. חמור מכך, הטכנולוגיה יכולה לשמש גם כנשק, ואפשר לדמיין מלחמה עתידית בה משוחררים יתושים מהונדסים-גנטית שיכולים להזריק רעלנים קטלניים לבני-האדם באזור – ואף להתרבות עם היתושים הקיימים במקום ולהעביר לצאצאיהם את אותם גנים מזיקים. זהו הכוח שאנו מתחילים, כבני-אדם, לרכוש כיום: לשחק עם החיים ועם המוות ולעצב מחדש את האורגניזמים שעל פני כדור-הארץ למטרותינו, לטובה או לרעה.

אבל לפחות בינתיים, אנו יכולים לעשות שימוש בטכנולוגיה לטובה. באמצעות הנדסת היתושים וחרקים אחרים נוכל להיפטר ממחלות קטלניות שליוו את האנושות לאורך מאות-אלפי שנים: המלאריה, קדחת הדנגי, מחלת ליים, ואחרות. מחלות אלו הורגות יותר מחצי-מיליון בני-אדם בשנה, ופוגעות ביכולתן של משפחות ומדינות לכלכל את עצמן. מתת הבריאות הזו תהיה מתנה שנעניק לדורות הבאים – לילדינו, לנכדינו ולכל צאצאינו הבאים.


 

[1] http://www.sciencemag.org/news/2010/09/how-mosquitoes-fight-malaria

[2] http://www.who.int/malaria/media/world-malaria-report-2017/en/#Global%20and%20regional%20malaria%20trends%20in%20numbers

[3] https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(05)66420-3/fulltext

[4] http://www.nature.com/articles/doi:10.1038/nbt.3439

[5] https://www.statnews.com/2015/12/07/gene-edited-mosquitoes-stop-malaria/

[6] https://labiotech.eu/medical/oxitec-dengue-zika-brazil/

[7] https://www.statnews.com/2015/11/23/malaria-mosquitoes-gene-drive-crispr/

מגרינפיס ועד חב"ד – האידיאולוגיה של הטוב

מגרינפיס ועד חב"ד – האידיאולוגיה של הטוב

"מוכן לתרום לאיכות הסביבה?" קפץ הצעיר בחולצת גרינפיס למולי מחוץ לתחנת הרכבת.

"לא, תודה." ניסיתי להתקדם.

"אנחנו בגרינפיס מצילים את העולם למענך." הודיע לי, תוך שהוא נחפז קדימה כדי לעמוד בקצב. "לא תעזור לנו?"

"זה יפה מאד מצדכם." אמרתי בדיפלומטיות. "בהצלחה, ולא, תודה."

"עצרנו גידולים מהונדסים-גנטית מסביב לעולם, אנחנו נלחמים בהתחממות הגלובלית, ועוצרים את התאגידים מלבזוז את אמא טבע!" הוא התחמם. "לא תעזור להציל את אמא?"

"היא לא אמא שלי. בקושי דודה. ובכל מקרה, היא מתעללת בילדים שלה כל הזמן." נמנעתי מלעצור. "ולא, תודה."

"בשבילך!" הוא הזדעק צרודות. "בשבילך אנחנו עושים את כל זה! בשבילך ובשביל כולם! איש טוב, לא תתרום לנו?"

נשברתי. עצרתי. הסתובבתי.

"אתרום." הבטחתי. "אבל קודם, אני רוצה לספר לך כמה אתה משמח אותי."

הוא חייך בהיסוס. לא היה נראה שהוא רגיל לתגובה מסוג זה.

"כמה?" שאל.

"מאד." הודעתי לו. "כי כל השיח שלך מראה לי כמה נפלאים הם בני-האדם. אתה שם לב שאתה מטריד אותי בבקשות חוזרות ונשנות, למרות שהבהרתי לך פעם אחר פעם שאני לא מעוניין?"

"כן," הודה, "אבל זה למען הסביבה, באמת, ו – "

"בדיוק!" הסכמתי בעליזות. "אתה מרשה לעצמך להפר נורמות חברתיות ולהציק לאנשים מתוך אמונה במטרה נעלה יותר, גדולה יותר מעצמך, שאתה בטוח ומשוכנע שעומדת לעזור לכולנו – לא רק לך ולאנשים שאתה אוהב, אלא לכל אדם ואדם בעולם הזה. ממש כמו החרדים, המוסלמים, וכל יתר המאמינים הדתיים."

"סליחה?" הוא נראה פגוע.

"זה בסדר," ניחמתי אותו. "זה סוג של מחמאה עבורך. חשוב על החב"דניקים שעומדים בדוכן בצד השני של הרחוב, למשל." הרמתי את ידי לשלום אליהם, והם נופפו אלי בחזרה בחיוך גדול, וסימנו לי להתקרב. כשנדתי בראשי לשלילה, החל אחד מהם לצעוד לקראתי. הבנתי שאני צריך להזדרז.

"למה הם משקיעים שעות ארוכות מזמנם בניסיון נואש לשכנע אנשים להניח תפילין ברחוב?" שאלתי את הגרינפיסניק. "כי הם מאמינים שכשכולם יניחו תפילין, הגאולה תגיע, המשיח יבוא (או יחזור), אמא שבת תקדם אותנו בברכה לחיקה, וכל יתר הפרטים הקטנים שלא באמת חשובים. מה שחשוב זה ההבנה שהם רוצים בטובתנו – ולכן הם מרשים לעצמם לשווק את מרכולתם המחשבתית באופן אגרסיבי יותר מכפי שהנורמות החברתיות היו מאפשרות להם באופן רגיל. וגם אנחנו נותנים להם היתר מסוים, כי אנחנו מבינים שהם לא עושים את זה למטרות של רווח פרטי, אלא מתוך מטרה גדולה ונעלה יותר, שגויה ככל שתהיה."

"אבל הם טועים! " מחה הצעיר.

"נכון," הודיתי, "אבל זאת לא הנקודה. מה שמשמח אותי הוא שכל דת, כל אידיאולוגיה חזקה הקיימת בעולם, מנסה להצדיק את קיומה בכך שהיא מגדילה את כמות האושר – או לפחות את הצדק – עבור חברי הקבוצה המורחבת שדבקים באותה אידיאולוגיה. אנשי גרינספיס וחב"דניקים מרשים לעצמם להטריד אנשים ברחובות כדי להציל את העולם. מתאבדים מוסלמים מוכנים לפוצץ את עצמם ברחובות כדי להחזיר את האיסלם לגדולתו – ובכך מנסים לשרת את כל הציביליזציה שלהם. האידיאולוגיות היחידות ששורדות ומשגשגות הן אלו שמבססות את עצמן על החוש האנושי הפנימי של צדק, הוגנות ואלטרואיזם."

"זה… נשמע טוב מכדי להיות נכון." הוא אמר בפקפוק. מאחוריו ראיתי את החב"דניק מגיח בארשת פנים להוטה.

"זה באמת דבר טוב." הסכמתי בחיפזון. "ואפשר לקוות שהנטייה שלנו לחפש הוגנות עבור עצמנו, בני משפחתנו והסובבים אותנו, תוביל בסופו של דבר לנצחונה של אידיאולוגיה אחת. עד היום לא היו לנו דרכי מדידה טובות לאידיאולוגיות ולדתות שונות, ולרמת האושר, הצדק וההצלחה שהן מביאות לאוחזים בהן. זו אחת הסיבות לכך שהעולם מלא בשפע של דעות ורעיונות לגבי מה שטוב ועוזר לאנשים. אולי, כשנלמד אנשים דרכי חשיבה ביקורתיות, הם יצליחו לבחור מרצונם באידיאולוגיות הראויות ביותר – אלו שמסייעות למספר הרב ביותר של בני-אדם."

"אח שלי!" פנה אלי החב"דניק, "לא תניח תפילין? בשביל היהודים בכל העולם, לא תעשה טובה?"

"מצטער," התנצלתי, "כבר תרמתי מתשומת הלב שלי לאמא אדמה. אני לא יכול לתת יותר היום. אבל אולי תנסה לתרום גם אתה לגרינפיס?"

"רעיון מצוין!" שמח, ופנה לאיש הירוק. "אחי, בוא, תניח תפילין. זה יעזור לך, יעזור לכולם!"

"לא, תודה." אמר לו הגרינפיסניק בקצרה.

"אולי בכל זאת? זה טוב ליהודים." שמעתי את החב"דניק אומר בזמן שנסוגתי מהם במהירות ונכנסתי לתחנה. כל-כך הרבה טוב יכול להזיק לך.

טיפול חדשני לתגבור מערכת החיסון הציל חולה סופנית בסרטן השד

טיפול חדשני לתגבור מערכת החיסון הציל חולה סופנית בסרטן השד

לג'ודי פרקינס היו רק חודשיים או שלושה לחיות. סרטן השד בו לקתה החל להתפשט לאיברים נוספים, ויצר שלוחות ונגעים בגודל של כדורי טניס. זהו השלב בו נהוג לאבד תקווה, אך פרקינס ניסתה שיטה חדשה לתגבור מערכת החיסון. שישה שבועות מאוחר יותר, הגידולים איבדו מחצית מגודלם. שנה אחת לאחר מכן, הם נעלמו לגמרי. כיום, שנתיים וחצי לאחר הטיפול, פרקינס עדיין בריאה, ונהנית ממסעות בהרים ושייט בקיאקים.

הטיפול פועל באמצעות התמקדות במוטציות גנטיות מסוימות שהתאים הסרטניים רוכשים לאורך זמן. בכל חולה ניתן למצוא סט אחר של מוטציות, שמעוותות את החלבונים שעל פני-השטח של התאים. תאי הדם הלבנים – הזקיפים שמגנים על הגוף – מסוגלים לזהות את החלבונים המעוותים ולתקוף את התאים הסרטניים. הצרה היא שבמקרים רבים, התגובה החיסונית אינה חזקה מספיק, ותאי מערכת החיסון אינם מסוגלים לבלום את הסרטן בכוחות עצמם.

אחת מהגישות לתגבור מערכת החיסון היא באמצעות שאיבת מספר קטן של לימפוציטים – תאי דם לבנים – מהחולה. התאים מגודלים במעבדה בסביבה תומכת שמדרבנת אותם להשתכפל ולהתרבות עד לקבלת מספר עצום של תאי דם לבנים – כל אחד מהם לוחם ללא-חת להגנת הגוף. ואז, כשמספרם גדול מספיק, מוזרקים עשרות מיליארדי התאים הללו בבת-אחת לגופו של החולה, בתקווה שיצליחו למגר את הגידול הסרטני.

הרעיון נשמע טוב, והוא אכן מסייע בטיפול במקרי סרטן בהם התאים הסרטניים רוכשים מספר רב של מוטציות – למשל, סרטן העור ומקרים מסוימים של סרטן הריאה.  אלא שבמקרה של סרטן השד, הטיפולים הללו מוצלחים פחות מאחר והתאים הסרטניים רוכשים מספר קטן יותר של מוטציות, ולכן תאי הדם הלבנים מתקשים יותר לזהותם.

פרקינס זכתה בטיפול דומה-אך-שונה. החוקרים שטיפלו בה קראו את הקוד הגנטי של התאים הסרטניים שלה, ואז השוו אותו לקוד הגנטי של תאיה הבריאים, על מנת לזהות את המוטציות החדשות. הם חילצו כמה מתאי הדם הלבנים שלה ובחנו כיצד הם פועלים כנגד החלבונים המעוותים שהתגלו בתאיה הסרטניים של פרקינס. בדרך זו הצליחו החוקרים לזהות סוג מסוים של תאי דם לבנים שהתמקדו במיוחד בארבע מהמוטציות שאירעו בתאי הסרטן של פרקינס. תאים אלו גודלו במעבדה, וכשמספרם הגיע לשמונים מיליארד – הוזרקו בחזרה לגוף.

ופרקינס, כפי שכבר כתבנו בהתחלה, הבריאה לגמרי.

אבל מה זה אומר?

האם המשמעות היא שמצאנו טיפול סופי לסרטן? לצערי, ברור שלא. קיימים מאות סוגי סרטן שונים, וקרוב לוודאי שישנם יותר סוגים מכפי שאנו מבינים כיום. כל אחד מהם מגיב אחרת לטיפולים שונים. אין טיפול אחד שמסייע נגד כולם – רק שרלטנים מבטיחים מוצא שכזה. לכל היותר, הטיפול החדש מספק כלי נוסף במלחמה כנגד הסרטן.

ולמען האמת, ייתכן שהוא אפילו לא יעיל במיוחד.

תאמרו עכשיו שפרקינס עדיין בחיים, אז איך אני יכול לטעון שהטיפול אינו יעיל? ובכן, זו הבעיה בהתמקדות במקרה אחד בלבד. צוות החוקרים טיפל באופן דומה בשתי נשים נוספים עם סרטן השד. אחת מהן לא הגיבה לטיפול, והשנייה מתה לפני שיכלו החוקרים להעריך את השפעותיו. כך שכן – מדובר בטיפול מעניין ומבטיח, אבל עדיין לא ברור עד כמה הוא יעיל.

אז למה טרחתי לסקר דווקא את המחקר הזה? מסיבה אחרת מהצפוי: מכיוון שהוא מראה לנו את הכלים החדשים שעומדים לרשותנו במלחמה בסרטן, וספציפית, את יכולתנו לקרוא את הקוד הגנטי של התאים האנושיים בעלות מגוחכת. לפני חמש-עשרה שנים בערך הסתיים פרויקט הגנום האנושי, במהלכו הצלחנו לקרוא את כל הקוד הגנטי האנושי בעלות של 2.7 מיליארד דולרים, ופותחו טכניקות מתקדמות לקריאה יעילה יותר של הדנ"א. מאז המשיכו הטכניקות הללו להשתכלל, וכיום ניתן לקרוא את הקוד הגנטי של אדם – או של קבוצת תאים בגוף – בעלות של אלף דולרים בלבד.

כאשר פרויקט הגנום האנושי התחיל, היו מבקרים שטענו שאנו מבזבזים הון תועפות על מדע בסיסי שאין לו משמעות רפואית מיידית. הם צדקו, כמובן – לוקח זמן רב לתרגום ידע במדע בסיסי לפרקטיקה רפואית בשטח. אלא שבעשור האחרון אנחנו מתחילים לראות את התוצאות. בזכות אותו פרויקט קדום, רכשנו ידע רחב אודות הקוד הגנטי האנושי, לצד טכניקות מתקדמות שאפשרו לקרוא אותו יותר ביעילות. כתוצאה מכך, יכלו החוקרים לקרוא ביעילות ובזול גם את הקוד הגנטי של תאיה הסרטניים של פרקינס ושל תאיה הבריאים.

השיטות המתקדמות של קריאת הקוד הגנטי האנושי ימשיכו לשמש אותנו בעשורים הקרובים במלחמה בסרטן, ויאפשרו לנו להבין את האויב מקרוב ומבפנים. נוכל להבין את התאים הסרטניים – שהם בסך-הכל תאים בריאים שיצאו משליטה בשל מוטציות בקוד הגנטי – ולפענח מה השתבש בהם. ואז, ברגע שנבין את האויב לפרטי פרטיו, נוכל גם לפתח עבור כל סוג סרטן את התרופות והטיפולים היעילים ביותר כנגדו. וכפי שאני כותב תמיד: כל זה לא יקרה מחר, אבל ילדינו יזכו לחיות בעולם טוב ובריא הרבה יותר.


אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הרפואה בספריי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

[קישור למחקר] בכתב העת Nature Medicine

 

מכונות הסיוטים: כשבינות מלאכותיות מתוכנתות לפסיכופתיה

מכונות הסיוטים: כשבינות מלאכותיות מתוכנתות לפסיכופתיה

למעבדות המדיה של MIT יש מטרה נעלה: לפתח חזונות חדשים בנוגע לדרך בה בינה מלאכותית ובני-אדם ישתפו פעולה בעתיד.

לרוע המזל, הם בחרו להגשים את המטרה באמצעות פיתוח בינה מלאכותית פסיכופתית.

זוהי, כמובן, אינה המילה הנכונה לתיאור אותן בינות מלאכותיות, למרות שניתן לראות את התיאור הזה למחקר החדש בכל רחבי המדיה ברשת. המילה "פסיכופת" מתארת מצב שאינו נורמטיבי בקרב בני-אדם: דרך יוצאת-דופן לעיבוד מידע במוח האנושי. לבני-אדם מן השורה יש ראיית עולם בסיסית שמשותפת לכולנו. אנו מבינים מהי "אהבה" (או לפחות "התאהבות"), מהו "רצח", מהי "אמא" ומהם הרגשות שאנו חשים כלפיה. לעתים אנו מרחיבים את המושגים הללו מעבר למשמעותם המקורית – כך, למשל, חלק מהצמחוניים עשויים להגדיר הרג בעלי-חיים כ- "רצח". אבל גם אז, המושג הבסיסי משמר את משמעותו המקורית. בסופו של דבר, בבסיסנו אנחנו כולנו צאצאים של אותו שבט קופי-אדם שהתפתח לשמר לכידות חברתית.

אלא שלבינה מלאכותית אין את ההטיה האוטומטית הזו, כפי שמתעקשות מעבדות המדיה של MIT להראות שוב ושוב.

אני לא מגזים – במהלך שלוש השנים האחרונות, שחררו המעבדות מספר דוגמאות של מנועי בינה מלאכותית שלא-בדיוק עושות טוב לבני-האדם. הראשונה, בשנת 2016, הייתה "מכונת הסיוטים", שערכה מחדש תמונות כדי לעורר תחושות של אימה ופחד בבני-אדם. פרצופים אנושיים שנערכו על-ידי התוכנה נראים – כצפוי – מסויטים ומזעזעים. התוכנה עורכת תמונות נוף פסטורליות-לשעבר עד שהן מזכירות בתי-מטבחיים ומעוררות צמרמורת וחלחלה בקרב הצופים.

image-alt

מקור: מעבדות המדיה של MIT[1].

אבל החוקרים לא עצרו כאן. בשנת 2017 הפיקו המעבדות את "שלי" – מנוע בינה מלאכותית הכותב סיפורי אימה קצרים. שלי היא רשת עצבים מלאכותית שעברה על מספר עצום של סיפורי אימה קצרים מהרשת החברתית רדיט (Reddit), ולמדה איך להפיק שברי-סיפורים כאלו משלה. היא כתבה יותר ממאתיים סיפורי אימה קצרים, בסיוע בני-אדם מהרשת שרצו – מסיבה שלא לגמרי ברורה לי – לעזור לה להתפתח. הנה חלק קצר מאחד מהסיפורים שהיא כתבה, ביחד עם משפטים שתרמו בני-האדם בטוויטר. (החלקים ששלי כתבה בעצמה מופיעים בהדגשה)

"התחלתי לנשום שוב. השרשראות בקרסולי זעו והצל המשיך לבהות. קריאה שקטה ומספר סימני חיים החלו להיווצר. לא היה לי מושג. גידלתי אותו. הייתי חייבת לעשות משהו. הייתי חייבת לראות אותו. הייתי חייבת. עמדתי לגלות. עמדתי להתרחק מהדבר הזה. לא יכולתי לתת לו להשיג אותי. האדרנלין שלי החל לזרום ולא יכולתי לעצור את עצמי. אבל השרשראות! השרשראות! איך הייתי אמורה לשחרר את עצמי? התחלתי להשתגע. לא יכולתי לזוז. היצור היה שם איתי. מה הוא עשה?"[2]

וכן הלאה וכן הלאה. שלי צריכה להשתפר עוד הרבה לפני שתצליח למכור ספרים כמו סטפן קינג, אבל הרעיון הבסיסי, לפחות, ברור: אפשר לגרום לבינה מלאכותית לכתוב באופן שייגע ברגשות ובפחדים העמוקים והקמאיים ביותר שלנו.

מאוחר יותר באותה שנה, ניסו לראשונה החוקרים ליישם את הרעיונות האלו לשימוש מעשי בפרויקט "אמפתיה עמוקה". הם אימנו רשתות עצבים מלאכותיות על תמונות של איזורי אסון, ואז דרשו מהבינה המלאכותית לערוך מחדש תמונות של ערים בריאות ושוקקות-חיים. התוצאה נראית – כצפוי – מזעזעת: אתם יכולים לראות את עיר מגוריכם חרבה ומרוסקת. וזו בדיוק הייתה כוונתם של החוקרים, שרצו לסייע לתושבי העולם המערבי להתחבר ברגשותיהם לערים ולמדינות שחוו אסונות טבע ומלחמות.

כיצד הייתה נראית בוסטון לאחר אסון? הנה דוגמה, באדיבות "אמפתיה עמוקה"[3].

ועכשיו שעברנו על כמה מפרויקטי העבר של המעבדות, אתם יכולים להבין מאין צמחה הבינה המלאכותית החדשה שלהן: נורמן, על שם הפסיכופת מסרט האימה "פסיכו" של אלפרד היצ'קוק.

בדומה לבינות המלאכותיות האחרות שהצגתי עד כה, גם נורמן מבוסס על רשת עצבים מלאכותית, וגם הוא למד מאוסף דוגמאות שלא ממש היינו רוצים לחוות בחיים האמיתיים. נורמן הורץ על שרשור ידוע-לשמצה ברשת החברתית רדיט, בו כותבים המשתמשים רשמים ופרשנויות אודות טיבו של המוות. לאחר מכן, הוצגו בפני נורמן סדרה של כתמי רורשאך, והוא סיפק תיאור עבור כל תמונה. התיאור של נורמן הושווה לזה של רשת עצבים מלאכותית שאומנה על מאגר מידע גדול ומגוון הרבה יותר[4]. שלא במפתיע, נורמן פירש כל כתם רורשאך באופן מטריד ביותר. כתמים תמימים-למראה הזכירו לו גברים הנורים למוות למול נשיהם הצורחות, נשים הרות הנופלות למותן מבניינים גבוהים, ואנשים הנתפסים על-ידי מכונה לעיבוד בצק ונמשכים לתוכה. הבינה המלאכותית שלמדה ממגוון דגימות מגוון יותר, לעומת זאת, ראתה בתמונות הללו רק "אגרטל פרחים, ציפור קטנה, וזוג אנשים העומדים זה לצד זה."

norman.jpg

מקור: מעבדות המדיה של MIT[5].

מטרתו של נורמן אינה לגרום לנו לחשוב מחדש על פרשנויות אנושיות לכתמי רורשאך, אלא להדגיש נקודה קריטית בהבנתנו את הבינה המלאכותית: אנחנו יכולים ללמד אותה, לטוב ולרע, כיצד לפרש את הקלט שהיא מקבלת. הבינות המלאכותיות החדשות – אלו המבוססות על רשתות עצבים מלאכותיות – חייבות להתבסס על ניסיון העבר. אם המתכנתים מצמצמים את חומר הלימוד אליו היא נחשפת, התוצאה בהכרח היא בינה מלאכותית בעלת פרשנות מעוותת ולוקה-בחסר.

אפשר להשוות את הבינות המלאכותיות החדשות לילד אנושי. ילדים הגדלים בתרבויות ליברליות ופתוחות, בהן הם לומדים וחווים רעיונות שונים, יפתחו ראיית עולם רחבה יותר. הם יוכלו לפרש מצבים חדשים בדרכים שונות, ולשקול פתרונות שונים לכל בעיה (העובדה שהם יכולים לעשות זאת, אינה אומרת כמובן שכך אכן יעשו). לעומתם, ילדים הגדלים בתרבויות מסוגרות וקיצוניות, המאמינות ברעיון אחד גדול מעל לכל היתר, יפרשו כל מצב חדש דרך עדשותיו של אותו רעיון. וכפי שאמר אברהם מסלו –

"אם יש לך רק פטיש, אתה רואה כל דבר כאילו היה מסמר."[6]

זוהי תובנה חשובה לעתיד. ככל שיגדלו יכולותיהן של הבינות המלאכותיות, אנו צפויים לראות אותן מתפשטות למקומות ולשימושים רבים ושונים. הן יקחו חלק ביצירת סרטים, במערכות הבריאות ואפילו במערכות המשפט, הצדק והשלטון. הן יפתחו אביזרים טכנולוגיים חדשים, ימליצו על העונשים הראויים ביותר לכל פושע ויגבשו הצעות חוק לפתרון בעיות קיימות או עתידיות. הן יעשו כל זאת בהתאם לחומר הלימוד שקיבלו, ובכל מדינה ותרבות שתפתחנה בינות מלאכותיות שכאלו, יחונכו הבינות לפי מספר רעיונות שייבחרו בקפידה כדי לשרת את הנורמות הקיימות. בתרבויות דתיות ומסוגרות, יפותחו בינות מלאכותיות שיוכלו לפרש את העולם רק דרך עדשות הרעיונות המרכזיים של אותן דתות.

עתיד שכזה צריך להפחיד את כולנו. הדתות הראשיות כיום התפתחו כטכנולוגיה חברתית – ככלי לשימור לכידות חברתית, לדרבון אנשים להפגנת אלטרואיזם בתוך הקבוצה, ולקיבוץ אנשים רבים ביחד תחת שלטון ריכוזי אחד. הן הצליחו היטב במטלות הללו, אך הן נושאות עמן 'מטען עודף' רב שצברו לאורך מאות רבות של שנים: איסורים שונים ומשונים בתחום המזון, למשל, או קסנופוביה – שנאת זרים. מפחיד לחשוב על בינות מלאכותיות מתקדמות שירכשו הרגלי חשיבה ואמונה שהיו רלוונטיים ומועילים לפני אלפיים שנים – אך היום עומדים בניגוד לדרכי חשיבה מודרניות יותר שמדגישות את זכויות האדם, את המוסר האוניברסלי ואת שיתוף הפעולה בין עמים שונים.

כמובן, בינות מלאכותיות שמפותחות בעולם המערבי הליברלי יקבלו שפע של חומר לימודי מכל הסוגים. אלא שגם זה לא לגמרי מספיק. בכל דעה בכל נושא קיימים 'מיתוסים' – סיפורים שמסבירים את העולם, ושברור לכולם שצריך לפעול לפיהם, גם אם הם אינם מוגדרים היטב או בקול רם. קחו למשל את סיפורי ג'ורג' הסקרן, על קוף סקרן שנכנס לצרות פעם אחר פעם בשל סקרנותו – אך מצליח תמיד להפיק את המיטב מהמתרחש עד סוף הסיפור. ה- 'מיתוס' כאן הוא שסקרנות היא תכונה מועילה ושימושית, שמסייעת בסופו של דבר לבעליה. באופן דומה, כל ילדה שצפתה בסרטי וולט דיסני באמצע השני של המאה העשרים, למדה את המיתוס שנשים צריכות להיות חינניות, חטובות, עם ריסים ארוכים ושמלות ארוכות. וכמובן, שהן צריכות גיבור שיציל אותן.

במילים אחרות, בכל חומר קריאה אנושי קיימים רעיונות מתחת לפני השטח, שלעתים איננו שמים אליהם אפילו לב – אך הם משקפים את תפישת העולם הלא-מודעת שלנו. בינות מלאכותיות שיעברו על כל החומרים הללו יזהו גם הן את המיתוסים התת-הכרתיים המקובלים בתרבות, ויאמצו אותם בהכרח.

מכיוון שכך, הבעיה כפולה: איננו צריכים רק לבחור בקפידה את החומרים שאנו נותנים לבינה המלאכותית לקרוא, אלא גם לנסות להבין בעצמנו מה המסרים החבויים בסיפורים המקובלים בחברה – והאם אנו רוצים להנציח את אותם מסרים.

זוהי משימה קשה, אבל כדאי שנתחיל להתייחס אליה ברצינות. מכיוון שאם לא נעשה זאת, הרי שהבינות המלאכותיות יעשו אותה עבורנו.


אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הבינה המלאכותית והמוח האנושי בספריי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

קישורים:

[1] http://nightmare.mit.edu/#portfolioModal31

[2] http://stories.shelley.ai/chains/

[3] https://deepempathy.mit.edu/

[4] http://cocodataset.org/#home

[5] http://norman-ai.mit.edu

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Law_of_the_instrument

רשת העצבים המלאכותית שפיתחה מבנים ביולוגיים הקיימים במוח אנושי

רשת העצבים המלאכותית שפיתחה מבנים ביולוגיים הקיימים במוח אנושי

בחודש האחרון פרסמו חוקרים בחברת דיפ מיינד – אחת החברות המתקדמות ביותר בעולם בפיתוח בינה מלאכותית – מחקר חדש בכתב-העת המדעי היוקרתי נייצ'ר, אודות רשת עצבים מלאכותית שפיתחה מבנים הדומים לאלו הקיימים במוח ביולוגי[1].

כדי להסביר במה מדובר, צריך קודם לפרט קצת אודות רשתות עצבים מלאכותיות. מדובר בסימולציות המורצות במחשב, ובהן מיליוני מרכזי חישוב פשוטים המתקשרים זה עם זה, בדומה לדרך בה תאי העצבים במוח מתקשרים אחד עם השני. כל אחד מהתאים במוח הביולוגי הוא מכונה פשוטה יחסית ונטול-בינה משל עצמו, אך פעולתם המתואמת של מיליארדי תאי עצב ביחד יוצרת מחשבה, רגש ואפילו מודעות עצמית. באופן דומה, כאשר מיליוני מרכזי חישוב מתקשרים ביחד ומעבירים מידע אחד לשני במחשב, ניתן לאמן אותם לבצע משימות שמוחות ביולוגיים מותאמים במיוחד עבורן: עיבוד תמונה, למשל, או ניווט במרחב.

ברור שיש דימיון בין דרך הפעולה של רשתות עצבים מלאכותיות ובין מערכות עצבים ביולוגיות, אך חוקרי מוח וחוקרי בינה מלאכותית כאחד מבינים גם את ההבדל הגדול בין השתיים. תאים במוח, למשל, יכולים להגיב למגוון רחב של שליחים עצביים – חומרים כימיים המופרשים על-ידי תאי עצב אחרים. רשתות עצבים מלאכותיות, לעומת זאת, מעבירות רק מסרים פשוטים בין ה- 'תאים' הממוחשבים, אך עושות זאת במהירות שגדולה בהרבה מקצב מעבר המסר האיטי יחסית לאורך תאי העצב הביולוגיים. יש דימיון, בוודאי, אך השוני גדול עד מאד.

זו, כנראה, הסיבה שרבים כל-כך הופתעו כאשר רשתות עצבים מלאכותיות החלו לאחרונה לפתח מבנים שאנו מכירים ממוחות אנושיים.

במוחות אנושיים – ובאופן כללי במוחותיהם של בעלי-חיים – ניתן למצוא מבנים ייחודיים של תאי רשת. תאי עצבים אלו מסודרים במשושים, ו- 'נדלקים' לפעולה בהתאם למיקומו של האדם. כאשר אני הולך ימינה, מופעלים תאי רשת מסוימים, וכאשר אני הולך שמאלה – מופעלים תאי רשת אחרים. אפשר לומר כמעט שתאי הרשת יוצרים מפה מנטלית – מעין GPS פנימי – באמצעותה מסוגלים בעלי-חיים לפענח את מיקומם, ולפתור בעיות הקשורות בתנועה במרחב. תאים אלו מאפשרים לנו לציית, אפילו בעיניים עצומות, להוראות בסגנון – "צעד חמישה צעדים קדימה, פנה תשעים מעלות שמאלה ואז המשך ישר עוד שלושה צעדים אל המטמון."

במקור מ- DeepMind.

קיומם של תאי הרשת נחשף בעשרים השנים האחרונות, ומגליהם זכו בפרס נובל ברפואה בשנת 2014[2]. הם מהווים דוגמה ניצחת לפרדוקס פולניי – "אנו יודעים יותר מכפי שאנו יכולים להסביר."[3] אנו ניחנים אמנם במערכות ניווט משוכללות המתבססות על תאי הרשת, אך הן מאפשרות לנו להגיע לתובנות אינטואיטיביות, מבלי שנוכל להסביר אותן. אם נושלך, למשל, לחדר מבולגן, נוכל לזהות בו דרכים קצרות ומהירות להגיע ליעד, בזמן שבינות מלאכותיות משוכללות יצטרכו לתכנן מספר נתיבי תנועה שונים לפני שיבחרו בדרך הקצרה ביותר – מטלה מייגעת שמבזבזת משאבי חישוב יקרים.

אבל מה אם הבינות המלאכותיות המשוכללות והפופולריות ביותר כיום – אלו הנסמכות על רשתות עצבים מלאכותיות – היו ניחנות בעצמן בתאי רשת?

כדי לבדוק את השאלה, הריצו החוקרים בחברת דיפמיינד (DeepMind) רשת עצבים מלאכותית, ודרשו ממנה להשלים בהצלחה מטלות ניווט בסביבות וירטואליות. הם גילו שבתוך הרשת מתפתחים באופן ספונטני אזורים הפועלים באופן דומה לתאי הרשת. תאי רשת וירטואליים אלו אפשרו לבינה המלאכותית לפתור בהצלחה חידות מבוכים פשוטות במהירות וביעילות – ולפי החוקרים, "ברמה על-אנושית". הבינה המלאכותית "התעלתה על יכולותיהם של שחקנים אנושיים מקצועיים, והפגינה את סוג הניווט הגמיש המקושר בדרך-כלל עם חיות, תוך שהיא בוחרת בנתיבים חדשים ועושה קיצורי-דרך כאשר אלו מתאפשרים."[4]

במקור מ- DeepMind.

כל זה טוב ויפה, אבל במבט ראשון לא נראה מרשים במיוחד. הרי רבים מבינים כבר שבינות מלאכותיות מתחילות להגיע לרמות על-אנושיות במטלות חישוביות רבות. מה שונה בתגלית הנוכחית?

התשובה כפולה: ההבנה שייצוגים וירטואליים של תאי רשת מסייעים לבינות המלאכותיות לפעול, והופעתן הספונטנית ברשתות עצבים מלאכותיות, יכולות לעזור לנו לפענח גם את פעילות המוח האנושי עצמו. אבל יותר מכך – היא עשויה לרמז אודות הדרך לעתיד הרשתות העצבים המלאכותיות.

נתחיל בקביעה הראשונה. המוח, מבחינות רבות, מהווה עדיין קופסא שחורה. אנו מבינים, באופן גס וכללי, את אופן פעולתם של תאי העצב השונים ואת הדרכים בהן הם מתקשרים בינם לבין עצמם. אנו יודעים כי אתרים שונים במוח אחראים על מטלות שונות: ההיפוקמפוס אחראי על פיתוח זכרונות לטווח ארוך, למשל, בעוד שהאמיגדלה קשורה לוויסות הרגשות ולקבלת החלטות. אנו מבינים כי סך-כל הפעילות המוחית יוצרת חשיבה ומודעות עצמית. אבל עדיין אין לנו מודל מדעי ברור בנוגע לדרך בה זרימת המידע במוח – מחשב-על במשקל קילו וקצת, עם צריכה אנרגטית נמוכה להפליא – מאפשרת לכל הדברים הללו להתרחש. אנו מתקשים לערוך ניסויים ברזולוציה הנדרשת – ברמה התאית – כדי להבין את דרך פעולתו של המוח.

רשתות העצבים המלאכותיות מאפשרות לנו, לראשונה, להתחקות אחר דרך פעולתו של המוח האנושי. איני מנסה לטעון שהן מהוות סימולציה מושלמת של מוחות ביולוגיים. האמת היא שהן שונות מאד מבחינות רבות ממוח ביולוגי, אבל העובדה היא שייצוגים וירטואליים של תאי רשת התהוו ספונטנית ברשתות עצבים מלאכותיות. ולא זאת בלבד, אלא שייצוגים אלו תומכים בפעילות דומה לזו של תאי רשת ביולוגיים. ברור לנו שהמוח 'רץ' על מערכת חישובית בעלת דימיון מובהק לרשתות עצבים מלאכותיות, וכל תיאוריה שנמצא עבור דרך פעילותן של הרשתות העצביות שבמחשב, תהיה בעלת השלכות גם על הבנתנו את המוח עצמו. לכן, הרצת סימולציות של אזורים במוח ברשתות עצבים מלאכותיות, תעזור לנו לפענח את דרך פעולתם של מבנים ואזורים במוח האנושי.

אם קביעה זו תוכח כנכונה, הרי שיש לה משמעות עצומה לחקר המוח. הפיזיקאי זוכה פרס הנובל ריצ'רד פיינמן אמר כי – "מה שאיני יכול ליצור, איני מבין". אם לא נוכל ליצור מבנים דמויי-מוח ולבחון אותם ברזולוציה גבוהה, לא נוכל להגיע להבנה מלאה של המוח האנושי. רשתות העצבים המלאכותיות מספקות לנו דרך לבחון רעיונות אודות המוח, שמעולם לא יכולנו לבדוק בעבר.

וזוהי רק התחזית הראשונה לעתיד.

התחזית השנייה נבנית על העובדה שרשתות העצבים המלאכותיות במחקר של דיפמיינד, פיתחו באופן ספונטני 'תאי רשת', כתוצאה מהדרך בה אומנו לפתור בעיות ניווט. האם ייתכן שרשתות עצבים מלאכותיות משוכללות יותר (הרבה יותר) יוכלו לפתח באופן ספונטני בעתיד גם מבנים מורכבים יותר, המדמים חלקים מהמוח האנושי?

אני יודע שרעיון זה נשמע מוזר על פניו. המבנים של 'תאי הרשת' הווירטואליים פשוטים מאד, ואי אפשר להשוות אותם למבנים המורכבים יותר במוח, כהיפוקמפוס או כאונות הקדמיות. אבל אנו מתחילים להיכנס לתקופה של ניסים ונפלאות: רשתות עצבים מלאכותיות מסוימות כבר מסוגלות כיום 'להעמיד צאצאים' – כלומר, ליצור ולפתח תת-רשתות עצבים מלאכותיות שמתאימות במיוחד לביצוע מטלה מסוימת, ומוציאות אותה לפועל ברמת הצלחה גבוהה יותר ממתכנתים אנושיים[5]. תהליך הפיתוח של רשתות העצבים המלאכותיות הללו מתבסס על ניסוי וטעייה – הבינה המלאכותית מריצה אלפי רשתות עצבים מלאכותיות, בוררת את היעילות ביותר וגוזמת ומשפרת אותן עד שהן מסוגלות לבצע את המוטל עליהן.

האם מוגזם כל-כך לחשוב שבתהליך האבולוציה אין-סיליקו (כלומר, במחשב) של רשתות עצבים מלאכותיות משוכללות, יוכלו לצוץ גם איזורים מורכבים המחקים פעילויות של מוחות ביולוגיים?

אם כך אכן יקרה, אנו עשויים לגלות שסופר המדע הבדיוני רוברט היינליין צדק אחרי הכל. בספרו "עריצה היא הלבנה", תיאר היינליין מחשב-על עתידי המפתח מודעות עצמית מהרגע שהוא הופך להיות מורכב וגדול מספיק. האם ייתכן שרשתות עצבים מלאכותיות יוכלו לפתח – אפילו בשוגג – מבנים שיספקו להן מודעות עצמית, בדומה לזו של המוח האנושי?

גם אם כן, ברור שהתפתחות שכזו לא תתממש בשנים הקרובות. הרצת סימולציה מלאה של המוח האנושי היא מטלה שאיננו קרובים עדיין לממשה, ורשתות עצבים מלאכותיות מייצגות רק אספקטים מסוימים של מוחות ביולוגיים, תוך שהן מתעלמות מרבים אחרים. ואף על פי כן, מרתק לתהות ולחשוב האם אפילו רשתות העצבים המלאכותיות הפשוטות כל-כך (ביחס למוח האנושי) יכולות לפתח מודעות עצמית, ואם כן – איך נוכל לזהות אותה.

תור ה- EM

הפיזיקאי וחוקר הבינה המלאכותית רובין הנסון הוא אחד האקדמאים שרעיונותיהם הצליחו כבר לשנות את העולם. הוא פיתח ושכלל את קונספט "שווקי התחזיות", למשל, בהם משתמשות חברות רבות כיום כדי לחזות את העתיד טוב יותר[6]. הכלכלן בריאן קפלן כתב כי –

"כשכלכלן טיפוסי מספר לי על המחקר האחרון שלו, תגובתי הרגילה היא "הא, אולי." ואז אני שוכח מזה. כשרובין הנסון מספר לי על המחקר האחרון שלו, תגובתי הרגילה היא "אין סיכוי! בלתי-אפשרי!" ואז אני חושב על זה שנים."

בספרו האחרון, תור ה- EM (The Age of EM)[7], מנסה הנסון לפתח רעיון "בלתי-אפשרי" חדש ולפענח כיצד יראה עולם בו ניתן יהיה להריץ סימולציות מלאות של מוחות אנושיים במחשב (Emulated Minds). הוא מתאר עולם עתידי בו 'מוחות במחשב' יחליפו את בני-האדם ברוב המטלות, יבצעו עבורנו עבודות ביעילות ובקלות, ואפילו יפתחו רעיונות חדשניים אודות החיים, המוות והאנושות. זהו עתיד שרחוק מאיתנו כדי מאה שנים, לפי הנסון, אך אם הוא צודק – הרי שילדינו יהיו כבר חלק ממנו, וכך גם רבים מהצעירים החיים כיום.

Image result for The Age of Em

כדי להגיע לעתיד שמתאר הנסון, אנו זקוקים עדיין למספר רב של פריצות-דרך מדעיות וטכנולוגיות – שלחלקן אפילו איננו מודעים כיום. אולי המחקר שסיקרתי כאן, בו פיתחה רשת עצבים מלאכותית מבנה דמוי-ביולוגי, מהווה אחת מהן, ומספק לנו סימן נוסף בדרך לעתיד של מוחות ממוחשבים. נראה שזוהי גם כוונתם הסופית של החוקרים בחברת DeepMind, שכבר הסבירו בראיון כי –

"אישית, אנו לא חושבים על אף שימוש אחר מלבד יצירת אלגוריתם למטרות-כלליות. המוח הוא הדוגמה היחידה שיש לנו לאלגוריתם למטרות-כלליות, אז למה לא להעתיק ממנו?"

 


 

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הבינה המלאכותית והמוח האנושי בספריי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

 

קישורים:

[1] https://www.nature.com/articles/s41586-018-0102-6.epdf?author_access_token=BjM-5BdGxd14c17YFA6PsdRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0OEfySMT4t78PpPpCS7uExW3njb8Q4UlgcwRM32WwBCKZs73SThwkfI42wHhFEtJM-Y7sQxDsR1cR7_C9Kq1GwuxGJn46kzRnujvrDMGzc4TQ%3D%3D

[2] https://www.hayadan.org.il/brain-gps-0910147

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Michael_Polanyi

[4] https://deepmind.com/blog/grid-cells/

[5] https://madaduhcom.wordpress.com/2017/12/11/ai_mother_created_children/

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Robin_Hanson

[7] https://www.amazon.com/Age-Em-Work-Robots-Earth/dp/1536619590

מחקר חדש מראה שהסרטן הנפוץ ביותר בילדים עשוי להיות בר-מניעה

מחקר חדש מראה שהסרטן הנפוץ ביותר בילדים עשוי להיות בר-מניעה

מבין כל מחלות הילדות, מחלת הסרטן היא זו המפחידה ביותר את ההורים. ומבין כל סוגי הסרטן השונים, לוקמיה לימפוציטית חריפה היא הנפוצה ביותר[1]. המחלה הקטלנית תוקפת והורגת אחד לכל אלפיים ילדים בערך. בזכות הרפואה המודרנית, אנו יכולים כיום להציל תשעים אחוזים מהילדים הלוקים במחלה, אך ברור שהמחלה – וגם הטיפולים עצמם – מותירים את חותמם בטווח הארוך.

אבל מה אם היינו יכולים למנוע את התפרצות הסרטן בילדים? זוהי התקווה החדשה שעולה מתוך סקירה שהתפרסמה במגזין הנחשב "נייצ'ר סקירות סרטן", ובסופה מסכם אחד החוקרים הנחשבים ביותר בתחום כי – "רוב מקרי הילדות של לוקמיה לימפוציטית חריפה ניתנים פוטנציאלית למניעה" באמצעות חיסון[2].

בסקירה עובר החוקר – פרופ' מל גריבס מהמכון לחקר הסרטן בלונדון – על מאתיים מחקרים קודמים, ומרכיב טיעון משכנע לדרך ההתפתחות של לוקמיה לימפוציטית חריפה (נקרא לה לל"ח בקיצור, מעכשיו). בתחילת המחקר בתחום, סברו חוקרים רבים כי לל"ח נגרמת כתוצאה מהדבקה בנגיף שגורם לתאים לצאת משליטה ולהפוך להיות סרטניים. אלא שמחקרים מודרניים מספקים תוצאות שאינן מתאימות לרעיון זה. כך, למשל, פעוטות שמבלים את יומם במעון-יום, במקום להישאר בבית הסטרילי והמוגן, נמצאים בסיכון נמוך יותר לפתח לל"ח – וכך גם ילדים עם אחים גדולים. כפי שיודע כל הורה, מעונות ואחים גדולים הם מקור בלתי-נדלה להדבקות בנגיפים ובמגוון מחלות. כך שלכאורה, דווקא החשיפה המוגברת לנגיפים הייתה אמורה להעלות את שכיחות הלל"ח. לא זה המצב – אז מה קורה כאן?

גריבס סוקר מגוון רחב של ראיות ומחקרים, ומגיע למסקנה שדווקא הסטריליות המוגברת היא זו שאחראית לחלק גדול ממקרי הלל"ח. לפי המחקרים שמציג גריבס, בערך אחוז אחד מהעוברים סובלים ממוטציה בעודם ברחם, שהופכת חלק מתאיהם לפגיעים יותר להתפתחות לל"ח – אבל רק אם תאים אלו יחוו גם מתקפה מצד נגיפים נפוצים (שטרם זוהו).

מערכת החיסון אמורה לעצור את הנגיפים הנפוצים הללו, אך רק אם היא מוכנה לקראתם. לאורך השנה הראשונה של התינוק, חלב האם מספק לו חלק מההגנה החיסונית הנחוצה לו כדי להתמודד עם זיהומים, אך גם מערכת החיסון של התינוק אמורה להתחיל ללמוד את הסביבה. ושוב, כפי שיודע כל הורה, תינוקות נוטים להכניס לפיהם כל רפש וזוהמה שהם מוצאים על הרצפה – וכך חושפים את מערכות החיסון שלהם לזיהומים שונים. בתינוקות הנחשפים למגוון רחב של זיהומים, מערכת החיסון מתפתחת היטב ומצליחה להגן עליהם טוב יותר בהמשך החיים מאיומים נוספים – כולל, כפי הנראה, מהנגיפים הגורמים להתפתחות לל"ח בחלק מהילדים. לפי תיאוריה זו, דווקא ילדים שגדלים בבתים 'סטריליים' ונקיים, אינם מפתחים את ההגנה החיסונית הנחוצה להם. רעיון זה ידוע גם כ- "השערת ההיגיינה"[3].

תיאוריה זו נתמכת בעובדה שלל"ח נפוצה יותר במדינות מפותחות, בהן יש יותר הקפדה על היגיינה. "הבעיה," כותב גריבס, "עשויה להיות חוסר בהדבקה. אי-התאמה דומה בין אדפטציות אבולוציוניות ואורח-החיים המודרני, עשויים להוות את הסיבה למספר סוגי סרטן נפוצים בבוגרים בעולם המפותח."

גריבס מסיים את הסקירה בהמלצה לשלוח את הפעוטות למעון-יום ולהניקם לאורך השנה הראשונה, אך הוא מודה כי ייתכן שיהיה קשה ליישם המלצות אלו באופן רחב. לפיכך הוא מציע גישה ריאליסטית יותר: לפתח חיסון עם חלק מהתכונות של המזהמים הנפוצים אליהם נחשפים פעוטות במעון, שיאמן את מערכת החיסון של הילדים. פתרון אחר שגריבס אינו מעלה, אך נראה לי אפשרי בהחלט, הוא לזהות את התינוקות הנמצאים בסיכון בעקבות התפתחות המוטציה הראשונית ברחם. אמצעי הריצוף הגנטיים הקיימים כיום יכולים לאפשר זאת בעלות נמוכה יחסית לכל תינוק שנולד זה-עתה. ההורים לאותם ילדים יקבלו הנחיות ברורות בנוגע לאחריותם: להניק את התינוקות לאורך השנה הראשונה לחייהם, לחשוף אותם למזהמים (באופן אחראי) ולשלוח אותם לבדיקות שנתיות.

נסכם: לא מדובר בפריצת דרך מחקרית, אבל בהחלט בסיכום של עבודת-חיים שלמה (גריבס חוקר את הלל"ח כבר ארבעים שנים) שמספק מסקנה שלמה ומגובשת. אם גריבס צודק – ואת זאת נוכל כנראה לדעת בשנים הקרובות – קרוב לוודאי שנוכל לצמצם דרמטית את שכיחותה של אחת ממחלות הילדות הנפוצות והקטלניות ביותר. זה לא יקרה מחר בבוקר – למעשה, יידרש עשור או יותר לפיתוח החיסון שגריבס מציע – אבל אם ימשיכו המדע והטכנולוגיה להתקדם, קשה לראות מדוע לא נוכל למנוע אפילו את סרטן הילדות הנפוץ ביותר כיום. נכדינו לא יבינו כיצד יכולנו לחיות בתקופה בה ילדים רבים כל-כך מתו מסרטן – ממש כפי שאנו איננו מבינים כיום כיצד, לפני המצאת החיסונים, חלו כמעט כל הילדים במחלות מדבקות קשות ומזיקות.

 


 

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הרפואה בספריי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

קישורים:

[1] https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9C%D7%95%D7%A7%D7%9E%D7%99%D7%94_%D7%9C%D7%99%D7%9E%D7%A4%D7%95%D7%A6%D7%99%D7%98%D7%99%D7%AA_%D7%97%D7%A8%D7%99%D7%A4%D7%94

[2] https://www.nature.com/articles/s41568-018-0015-6

[3] https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%A9%D7%A2%D7%A8%D7%AA_%D7%94%D7%94%D7%99%D7%92%D7%99%D7%99%D7%A0%D7%94

הרובוטים שמגדלים מיני-איברים אנושיים במעבדות

הרובוטים שמגדלים מיני-איברים אנושיים במעבדות

במעבדות באוניברסיטת וושינגטון, תוכלו למצוא רובוטים המגדלים מיני-איברים מתאי גזע אנושיים. מדובר במערכת אוטומטית חדשה המסוגלת להפיק במהירות וביעילות מיני-איברים – שיאיצו את מדע הביו-רפואה[1].

באופן רגיל, כשחוקר רוצה לבחון תרופות או טיפולים על תאים מרקמה מסוימת – למשל, כליה – הוא צריך לגדל קודם את התאים במעבדה בצלחת הפטרי. אלא שהתאים גדלים על תחתית הצלחת ויוצרים רקמה דו-ממדית דקה, שאינה משקפת את המתרחש ברקמה התלת-ממדית המורכבת המתקיימת בגוף. בשנים האחרונות הצליחו חוקרים לגרום לתאי גזע להתפתח למבנים תלת-ממדיים הדומים יותר לאלו הקיימים בגוף, ומכונים מיני-איברים. חוקרים מסוגלים לבחון טיפולים שונים על המיני-איברים, ולהיות בטוחים יותר שהם אכן משקפים את המתרחש בגוף החי. ומי יודע? בהחלט ייתכן שבשנים הקרובות נוכל להתחיל גם להשתיל מיני-איברים בגוף החי, על מנת לפצות על נזקים שאירעו בשרירים, בכליות ואפילו במוח.

אבל יש בעיה אחת גדולה: לוקח הרבה מאד זמן ועבודה אנושית להפיק מיני-איברים. צריך לזרוע את התאים בצלחות הפטרי, להחליף את המדיום (סביבת המחיה הנוזלית המקיפה אותם) מדי יום, לעקוב אחר הצלחות ולוודא שאינן מזדהמות, ולזהות את תאי הגזע שמתחילים להתמיין למיני-איברים. זוהי עבודה יקרה ומייגעת – וככזו, היא גם פוגעת במחקר. חוקרים שרוצים, למשל, לנסות לחשוף את המיני-איברים למאות חומרים כימיים שונים, צריכים קודם להפיק אלפי מיני-איברים שכאלו בכוחות עצמם בזמן קצר – משימה שכמעט בלתי-אפשרית לביצוע מבלי שייפלו טעויות בדרך.

זו הייתה הסיבה למחקר החדש שהגיע מאוניברסיטת וושינגטון, ובו הדגימו חוקרים לראשונה מערכת אוטומטית לגמרי לגידול מיני-איברים. הרובוטים עשו, ובכן, הכל. הם זרעו את תאי הגזע בצלחות עם מאות באריות, וטיפחו את התאים בכל בארית ובארית לאורך 21 ימים, עד שאלו הפכו למיני-איברים המדמים את פעילות הכליות. כל צלחת שכזו הכילה אלפי מיני-איברים, והייתה מחייבת עבודה מאומצת של חוקר לאורך יום שלם. הרובוט, לעומת זאת, ביצע את העבודה בעשרים דקות – וביצע אותה מבלי מאמץ מיוחד, מבלי שיתעייף ומבלי שיעשה טעויות.

בזאת לא הסתיימה עבודתם של הרובוטים. חוקרים אחרים מאוניברסיטת מישיגן שיתפו פעולה עם החוקרים מאוניברסיטת וושינגטון, והראו כיצד מערכת רובוטית נוספת מסוגלת לעבור על רצפי הרנ"א שבתאים על מנת לזהות את סוגי התאים השונים שבמיני-איברים.

אוטומציה שכזו של המחקר אמורה לאפשר לחוקרים, כאמור, לבחון רעיונות רבים בקלות על מספר עצום של מיני-איברים. לא מפתיע, לפיכך, שעוד במהלך העבודה עם המערכת האוטומטית, הצליחו החוקרים לגלות דרך חדשה להגדיל את מספר כלי הדם במיני-איברים, על מנת שיהיו דומים יותר לכליות אמיתיות. הם גם ניסו לחשוף את המיני-איברים לחומרים שונים וגילו כי אחד מהם – בלביסטטין – גרם לנזקים לכליות במנגנון פעולה שיתחיל להיחקר עתה, ועשוי לספק לנו רמזים חשובים לגבי מחלות כליה שונות.

זו בדיוק הסיבה שהפיתוח הרובוטי מרגש כל-כך: הוא מאפשר לנו להאיץ את קצב ההתקדמות המדעית ולבצע ניסויים גדולים יותר, מהימנים יותר ומעניינים יותר. חוקרים שישתמשו ברובוטים מסוג זה יוכלו להפיק תוצאות שהיו דורשות בעבר שנים ארוכות של ניסויים, או פעולה משותפת של מעבדות מסביב לעולם. המערכות הרובוטיות הללו מראות לנו שקצב ההתקדמות המדעית אינו נותר על כנו, אלא ממשיך לגדול כל העת. למעשה, הוא נבנה על עצמו, מאחר וכל הבנה ופיתוח מדעיים וטכנולוגיים, יקצרו את משך הזמן הנדרש להפקת התובנות והפיתוחים הבאים.

הדבר המרגש השני הוא שאנו רואים כאן כיצד פרוצדורות מדעיות בעלות השלכות ביו-רפואיות שהיו עולות בעבר הון-תועפות, עוברות אוטומציה כך שניתן לבצע אותן בעלויות מגוחכות. טיפולים מורכבים בהנדסת רקמות דורשים כיום עבודה מאומצת מצד חוקרים ורופאים אנושיים, וכל העבודה הזו עולה לחולים הרבה מאד כסף תמורת הטיפול. במוקדם או במאוחר נצליח להעביר את הפרוצדורות האלו אוטומציה – ואז נראה גם ירידה משמעותית בעלויות הטיפול. כמובן, חברות התרופות לא יורידו את עלויות הטיפולים באופן מיידי (בסופו של דבר, הן צריכות לכסות את עלויות המחקר שהביא לפיתוח הטיפולים הללו, ולהרוויח קצת כסף על הדרך), אבל לאורך זמן, המחירים ירדו והטיפולים יתייעלו.

כך ששוב, העתיד – גם בתחום הרפואה – נראה מבטיח.

 


 

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הרפואה בספריי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

קישורים:

[1] https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180517123300.htm