הנדסה גנטית בצמחים – מעתה ללא פיקוח

הנדסה גנטית בצמחים – מעתה ללא פיקוח

בשבוע האחרון התקבלה בארצות הברית החלטה שמרעידה את אמות הסיפים של חברות ההנדסה הגנטית, ועומדת – בלי הרבה הגזמה – לשנות את העולם. משרד החקלאות האמריקני הודיע, חד וחלק, שהוא מתיר להנדס גנטית צמחים, לגדלם ולמוכרם בלי פיקוח מצד המחוקק. כל זאת, כדברי המשרד, על מנת "להתיר חדשנות במקום בו אין סיכון."[1]

זה עשוי להישמע לכם מוזר – הרי תמיד מפחידים אותנו לגבי צמחים מהונדסים גנטית, נכון? ובאמת, יש מקום לחשש. באמצעות הנדסה גנטית ניתן לקחת גנים ממקורות שונים ולהחדירם ביעילות לצמחים שכולנו אוכלים. אלא שמשרד החקלאות האמריקני, לצד ועדות וגופים דומים מכל העולם, הגיע להבנה ששיטות אחרות להשבחת צמחים – למשל, הכלאת צמחים שונים זה עם זה, או יצירת מוטציות אקראיות – הינן איטיות יותר ובעלות פוטנציאל גדול יותר לנזק מהטכנולוגיה המודרנית המשמשת להנדסה גנטית (הידועה בשם קריספר-קאס). מכיוון שכך, משרד החקלאות החליט שבכל מצב בו ניתן היה להביא לשינוי הגנטי הרצוי בצמח מסוים באמצעות הכלאה עם צמחים אחרים מאותה משפחה, הרי שהתוצר הסופי לא יעבור פיקוח מצד הממשל.

זהו שינוי גדול במדיניות שהייתה נהוגה עד כה, והוא מאד משמח – וקצת מפחיד. מצד אחד, המדיניות החדשה תאפשר לחברות ולעמותות להתחרות זו בזו בפיתוח זני צמחים מהונדסים-גנטית אותם יוכלו למכור לחקלאים – או לשחרר אותם בחינם לציבור. במילים אחרות, דווקא חברות ההנדסה הגנטית הגדולות והמושמצות – מונסנטו, למשל – הן אלו שנפגעות במידה הרבה ביותר מהמצב החדש. הן היו היחידות שיכלו להרשות לעצמן השקעה של עשרות מיליוני דולרים על מנת להתחיל ולסיים במבדקי הבטיחות המפרכים והיקרים שהיו מקובלים עד כה בארצות הברית. לפתע פתאום, הן צריכות להתמודד מול… ובכן, מול כל אחד שיש לו ערכה להנדסה גנטית בבית.

ופה מתחיל החלק המפחיד. בספרי "המדריך לעתיד", שנכתב לפני חמש שנים, חזיתי כי יזמים פרטיים – כמו גם סטודנטים ותלמידי תיכון – יוכלו בקרוב להנדס גנטית צמחים במעבדות ציבוריות, או אפילו במטבחיהם הביתיים. אנחנו עוד לא שם, אבל ההחלטה של משרד החקלאות מראה שהממשל האמריקני מבין את המצב החדש, שבו יזמים פרטיים יכולים להנדס גנטית צמחים בדרכים יעילות ובטוחות, ונחוש לפתוח את השוק לתחרות לטובת החקלאים והצרכנים.

ואכן, ההחלטה כבר מתחילה להכות גלים בתעשיית ההנדסה הגנטית. חברות קטנות מדברות בהתלהבות על הצמחים המהונדסים שהן יוצרות, שיוכלו בקרוב להגיע לשוק. חברת קליקסט, למשל, מפתחת סויה עם שמן שאינו מפתח שומני טרנס בחימום, כמו גם תפוחי-אדמה וחיטה בריאים יותר, המכילים יותר סיבים[2]. חברת Yield10 Bioscience הנדסה גנטית פשתן עם ריכוז אומגה-3 גבוה יותר[3]. חברות אחרות מתכוונות להנדס גנטית צמחים שפירותיהם יהיו גדולים יותר (ועדיין ישמרו על מלוא הטעם והריח של הפרי המקורי), ישרדו זמן רב יותר על המדף, יהיו עמידים יותר למחלות ולמזג-אוויר קיצוני, ועוד שפע של תכונות אחרות שעוד נגלה בהמשך.

למה זה מפחיד? כי הכוח שניתן בידינו על הטבע ממשיך לגדול. יזמים ומדענים יכולים עתה להנדס חוקית צמחים ולגדלם. אבל נודה באמת: הם היו יכולים לעשות זאת גם קודם לכן, מתחת לרדאר. משרד החקלאות האמריקני הבין בחכמה שלא ניתן לעצור עוד את הכוח הזה, ולכן כדאי לרתום אותו לטובת הציבור. ועדיין, העובדה שאנו נכנסים לתקופה בה ניתן לבצע הנדסה גנטית יעילה בקלות, מחייבת אותנו לחשוב איך אפשר לצמצם את הסיכוי לטעויות.

בסיכומו של דבר, מדובר בהחלטה חכמה מצד משרד החקלאות האמריקני, שתוציא מידי מונסנטו ודומותיה את השליטה על שוק ההנדסה הגנטית בצמחים, ותביא שפע של חדשנות לתחום. כולנו צריכים לשמוח על קבלת ההחלטה, שיובילו לחקלאות יעילה יותר, בריאה יותר וחכמה יותר. עכשיו צריך רק לקוות שנהיה חכמים מספיק להשתמש בתוצריה.

 


 

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד ההנדסה הגנטית והפיקוח עליה בספרי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

[1] https://www.usda.gov/media/press-releases/2018/03/28/secretary-perdue-issues-usda-statement-plant-breeding-innovation

[2] http://www.calyxt.com/

[3] https://www.yield10bio.com/

רוצים מקצוע לעתיד? למדו להיות נחמדים

רוצים מקצוע לעתיד? למדו להיות נחמדים

 

"שלום אדוני!" בירך אותי נהג האובר שלי בחיוך רחב. "אני מבין שאתה רוצה להגיע לאוניברסיטה. בבקשה, היכנס! אפשר לכבד אותך בבקבוק מים מינרלים? או אולי בשקית חטיפים? יש לך ליד הדלת."

"אה, תודה." אמרתי. סרקתי את התקרה בעיניי. לא, אין מצלמה נסתרת. "אתה מאד נחמד. מאד, מאד נחמד."

"כן." הוא חייך. היה ברור שהבין את חששותיי, "זה משתלם לי. אני מקבל דירוגים טובים מהלקוחות, והאלגוריתם של אובר מפנה אליי עוד לקוחות. פשוט משתלם להיות נחמד."

"אה." הבנתי. "כמו שמתחיל לקרות גם אצל רופאים ורואי חשבון ועורכי דין?"

"באמת?" הוא הסב לרגע את מבטו מהכביש. "זה יהיה שינוי… נחמד."

"בהחלט." אמרתי. "העניין הוא שמקצועות בתעשיית הידע – כלומר, מקצועות שדורשים מעבר על מידע והפקת תובנות – מתחילים לעבור אוטומציה. כלומר, לשלב בתוכם בינה מלאכותית שעושה חלק מהעבודה. ואז העוסקים בהם מתחילים להיות נחמדים ואדיבים יותר ללקוחות."

"קח לדוגמה את אובר." החוויתי בידי לסמארטפון שהיה מחובר ללוח המחוונים. "אובר נסמכים על בינה מלאכותית שמחליפה את הידע שנהג המונית היה צריך לרכוש בעבר. לפני עשור בלבד, נהגי מוניות היו צריכים להכיר את העיר כמו את כפות ידיהם. כדי לקבל רישיון לנווט מונית ברחובות לונדון, היו צריכים הנהגים לשנן יותר מעשרים-אלף רחובות – מטלה שגרמה למרכזי הזיכרון במוחותיהם לגדול. ולונדון היא אולי דוגמה קיצונית, אבל נהג מונית שלא היה מכיר היטב את סביבתו לפני עשר שנים, לא היה מצליח להביא את הנוסע שלו למקום חפצו בזמן."

"והיום יש לנו GPS." אמר הנהג.

GPS Professions future

"נכון." הסכמתי, "אבל לא רק GPS. מערכת המיקום הלווייני בפני עצמה רק אומרת לך איפה אתה. אפליקציות מתוחכמות יותר, כמו ווייז והמפות של גוגל, מראות לך גם באלו דרכים ורחובות אתה צריך לנסוע כדי להגיע במהירות ליעד. אתה אומר להן לאן אתה רוצה להגיע, והן מסבירות לך בכל שלב מהדרך מה לעשות. אלו בינות מלאכותיות, או עוזרים וירטואליים, שמאפשרות לכל אדם להיות נהג מונית. אתה יכול להיות זר מוחלט, ועדיין לנווט ברמה גבוהה בעיר. למעשה, הבינה המלאכותית השוותה את פני המשחק בתחום המוניות, כי היא הורידה למינימום את רמת המיומנות הנדרשת כדי לנהוג במונית. אז איך יכול נהג מונית עדיין להתבלט ולזכות ביתרון על פני אחרים, בעולם בו כל נהגי המוניות מגיעים ליעד באותה מהירות?"

"הוא חייב להיות נחמד." חייך הנהג. תהיתי לעצמי אם הוא בכלל מפסיק לחייך אי-פעם.

 "בדיוק. והנוסעים מדרגים כל נהג לפי הנחמדות, החביבות והאמינות שלו כל הזמן, ומעבירים את הדירוג לאובר. החברה משתפת את הדירוג הזה מראש עם כל הנוסעים הפוטנציאליים, ואפילו יכולה לבחור להפסיק לעבוד עם נהגים שאינם נחמדים."

"ואיך כל זה קשור לעורכי דין, לרופאים ולרואי חשבון?" שאל הנהג.

"אנחנו מתחילים לראות תופעה דומה גם במקצועות אחרים שנסמכים על ידע." הסברתי. "למשל, רק בשבוע האחרון הגיעה לכותרות בינה מלאכותית חדשה, שמתחילה לעבוד במשרד גדול של עורכי דין. היא מסוגלת לקרוא ולהבין אנגלית, וכששואלים אותה שאלות משפטיות היא עורכת מחקר באמצעות קריאת מאות-אלפי מאמרים ותקדימים תוך שניות ומפיקה תשובות אפשריות עם הסברים אודות הדרך בה הגיעה לכל תשובה. והיא גם לומדת מניסיון, וכך משתפרת ככל שעובדים איתה יותר."

"אז אולי לא נצטרך בסוף בכלל עורכי דין?" התרחב חיוכו של הנהג.

"זה בהחלט ייתכן, אבל לתמורה כזו יידרשו עוד שנים ארוכות." אמרתי. "ועד אז, נראה מנועי בינה מלאכותית שיציעו ייעוץ משפטי באינטרנט, בוודאי. ייעוץ כזה עשוי להספיק למקרים פשוטים יחסית, אבל במקרים המורכבים רוב האנשים עדיין ירצו עורך-דין בשר ודם שיסביר להם מה עליהם לעשות וייצג אותם בבית המשפט. עורכי-דין כבר לא ייבררו לפי גודל המשרד שלהם – כי פעם גודל המשרד היה קובע כמה סטאז'רים אתה יכול להעסיק כדי שיעברו על תקדימים וחומרים משפטיים אחרים, אבל בקרוב הבינה המלאכותית תוכל לעשות את כל זה. עורכי-דין גם לא ייבררו בעיקר לפי המיומנות שלהם, כי הבינה המלאכותית תספק להם חלק גדול מהידע שהם צריכים עבור כל מקרה. אז לפי מה ייבררו עורכי-הדין בעיני הלקוחות, אם כולם שווים ברמת הידע והיכולות?"

"לפי הנחמדות?" ניחש הנהג.

"בדיוק. לפי רמת השירות ללקוח, לפי החיוך בכניסה למשרד, לפי כוס התה שהם מגישים למי שבא אליהם. לפי היכולת שלהם להסביר את המתרחש בבית המשפט, ולהתייחס לכל לקוח כאילו היה אדם הראוי לכבוד, ולא שק מזומנים."

"ואותו דבר יקרה גם עם רופאים ורואי חשבון?" שאל.

professions of the future automation medical doctor

"זה קורה כבר היום." אמרתי. "ראיית החשבון מתחילה להיעשות קלה יותר מאי-פעם בזכות האוטומציה – בזכות תוכנות שיכולות לעשות את העבודה בקלות יחסית. וכך, רואי חשבון צריכים להיות נחמדים יותר מאי-פעם. ובקרוב נראה תופעה דומה מתרחשת גם במקצועות הרפואה. כאשר הבינה המלאכותית תוכל להביא כל רופא לרמת ידע שווה, הרופאים ייבררו ביניהם רק לפי היחס שלהם לחולה. החולים יעדיפו לזרום לרופאים הנחמדים יותר. למעשה, האנשים שמטפלים בחולים לא יהיו חייבים אפילו להבין לעומק ברפואה, ממש כפי שנהגי המוניות של היום אינם חייבים להכיר באמת את הכבישים בעיר. במקום זאת, המטפלים יצטרכו להבין אנשים. הם יצטרכו להבין בני-אדם, להבין את החולים שבאים אליהם, להבין מה מטריד אותם ולהבין רפואה רק ברמה מספקת כדי להפיק מהבינה המלאכותית את התובנות שנדרשות להם כדי לפתור את בעיותיהם של החולים."

"אז צריך להמשיך להיות נחמד." סיכם, ועצר מול הכניסה לקניון. "ולהבין איך לתת את שירות הלקוחות הטוב ביותר."

"זאת העצה הטובה ביותר שיש לי כרגע לגבי מקצועות העתיד." הסכמתי ופתחתי את הדלת. התחלתי לצאת, אז היססתי ופתחתי את הסמארטפון. "אני נותן לך חמישה כוכבים על השירות. תיתן גם לי ציון גבוה?"

הוא תלה בי מבט ארוך. האם הצטמצם חיוכו?

"מצטער." החליט לבסוף. "אתה מדבר יותר מדי, וזה ממש לא נחמד."

 

זרוע תותבת ראשונה המתחברת ישירות לגוף ומספקת חוש מישוש

זרוע תותבת ראשונה המתחברת ישירות לגוף ומספקת חוש מישוש

באחד מסרטי "מלחמות הכוכבים", הגיבור לוק סקייווקר מאבד את כף ידו בקרב. הוא אינו מאבד תקווה, ותוך שעות ספורות מקבל כבר יד רובוטית חדשה המתחברת ישירות לגופו ופועלת כיד רגילה לכל דבר.

כאשר הופץ הסרט לאקרנים בשנות השבעים, נחשבה יד פרותטית כזו למדע בדיוני ותו לא. אך עתה, לראשונה, הודגמה בקליניקה פרותזה רובוטית הנשלטת באמצעות ממשקים שהושתלו ישירות בעצם והתחברו לעצבים ולשרירי המטופל. האיחוי בין הגוף ליד הפרותטית סיפק למטופל יכולות תפקוד ברמה שלא נראתה בעבר, כולל יכולת חישה בסיסית. היד הפכה, למעשה, לחלק אינטגרלי מגוף המטופל, והוא היה מסוגל להשתמש בה לכל צרכיו, כולל בעבודה פיזית.

 

היד התותבת מ- "מלחמות הכוכבים". מדע בדיוני בעבר, מתקרבת למציאות כיום.

היד התותבת מ- "מלחמות הכוכבים". מדע בדיוני בעבר, מתקרבת למציאות כיום.

 

"השתמשנו בחיבור לעצם כדי לשדך אדם למכונה ביציבות ולאורך זמן…" אומר מקס אורטיז קטלאן, שהוביל את המחקר באוניברסיטת צ'אלמרס. "הזרוע המלאכותית מחוברת ישירות לשלד וכך זוכה ביציבות מכאנית. מערכת הבקרה הביולוגית של האדם, כלומר העצבים והשרירים, מחוברת גם היא למערכת הבקרה של המכונה דרך אלקטרודות נוירו-שריריות. כך נוצר איחוד אינטימי בין הגוף והמכונה; בין ביולוגיה למכטרוניקה."

 

אופן החיבור של הזרוע התותבת לגוף. מקור: Science Translational Medicine.

אופן החיבור של הזרוע התותבת לגוף. מקור: Science Translational Medicine.

 

עבור המטופל שהשתתף במחקר, מדובר בשיפור משמעותי לעומת הפרותזה בה השתמש עד היום. זרועו נכרתה כבר לפני יותר מעשר שנים, והפרותזה הקודמת שלו קיבלה הוראות מאלקטרודות שרוצפו על העור. אלקטרודות אלו היו צריכות להתמודד עם מטלה קשה במיוחד: לאסוף מסרים חשמליים מהשרירים והעצבים שמתחת לעור, ולהסיק מאלו כיצד המטופל מעוניין שהיד תנוע. דרך זו זכתה להצלחה מוגבלת, וכתוצאה נטתה היד הפרותטית הקודמת לעשות טעויות באופן מתמיד.

הזרוע הפרותטית החדשה מחוברת ישירות למערכת הבקרה של הגוף, ולכן מסוגלת לבצע מטלות ברמת דיוק ועדינות גבוהה בהרבה. את ההצלחה אפשר לראות בכך שהמטופל עובד כנהג משאית בצפון שוודיה, ומאז הניתוח הצליח כבר להתמודד עם כל המצבים האפשריים: הוא מסוגל לקשור את המטען למשאית ולתפעל את המכונות הרלוונטיות, ואפילו לבצע פעולות עדינות, כגון סידור קרטון ביצים וקשירת גלגיליות לרגליהם של ילדיו.

 

 

פעולות שונות שהמטופל מבצע באמצעות היד התותבת החדשה. אפשר ללחוץ על התמונה כדי להגדיל. מקור: Science Translational Medicine.

פעולות שונות שהמטופל מבצע באמצעות היד התותבת החדשה. אפשר ללחוץ על התמונה כדי להגדיל. מקור: Science Translational Medicine.

 

המטופל הינו כרגע גם הראשון בעולם שזכה בחוש מישוש מלאכותי דרך הפרותזה לאורך זמן. מכיוון שהשתל מחובר ישירות לעצבים ולעצם, הוא מסוגל להעביר אותות גם בכיוון ההפוך – מהיד הפרותטית למוח. ניסיונות דומים התבצעו כבר בעבר עם פרותזות פרימיטיביות יותר, אך לתקופות קצרות בלבד של כמעט חודש. בניסוי הנוכחי זכה המטופל ב- 'חוש מישוש' בסיסי דרך היד הפרותטית לתקופה של 11 חודשים, עד שהתפרסם המחקר בשבוע האחרון. האלקטרודות שיגרו אותות חשמליים לעצביו, שתורגמו במוחו כתחושת "דגדוג" קלה במקומות בהם לחצו החוקרים על היד באמצעות עט. החוקרים מתכוונים להמשיך ולשכלל את יכולות היד להעביר מידע לעצבים, ממש כיד ביולוגית רגילה – ואף טוב יותר.

החוקרים מתכוונים לטפל בנכים נוספים בטכנולוגיה החדשה בהמשך השנה, אך יש התוהים כמה מקטועי הגפיים יוכלו להרשות לעצמם פרותזות משוכללות כל כך. שאלה זו חשובה במיוחד בעולם בו מוקשים גורמים ליותר מ- 26,000 קטיעות בשנה, במדינות מתפתחות בעיקר. עם זאת, עלויות הפרותזות הרובוטיות צפויות לרדת ביחד עם הירידה המתמדת בעלויות רכיבי המחשוב. הירידה בעלויות הרכיבים היא זו שהביאה לכך שבעשרים השנים האחרונות ירדה עלותו של מחשב עם מיליון טרנזיסטורים מ- 222 דולרים ל- 6 סנט בלבד. לא נראה שהיא צפויה לעצור בעתיד הקרוב (למעשה, הירידה במחיר רק הופכת להיות מהירה יותר), וגם עלויותיהן של הפרותזות ירדו ביחד עמה. גם עלות ההתקנה והחיבור לגוף עשויה לקטון בעשורים הקרובים באמצעות שימוש ברובוטים מתקדמים לביצוע הניתוח.

 

הירידה בעלויות המחשוב מאז 1992, לפי דלויט.

הירידה בעלויות המחשוב מאז 1992, לפי דלויט.

 

כל אלו מעידים כי היד הפרותטית המתחברת לגוף ולעצבים מהווה רק סימפטום לבאות: עולם בו הביולוגי והמלאכותי משתלבים זה בזה באופן רציף כמעט, והשתלים יהיו זמינים לרוב בני האדם. יש אמנם אתגרים רבים שיש לפתור בדרך לעתיד זה, אבל את הצעדים הראשונים כבר עשינו. וגם אם נתעייף באמצע הדרך, אנו עשויים לגלות שרגלינו ניתנות להחלפה.

 

 

 

המאמר המקורי בכתב העת Science Translational Medicine

הידיעה לעיתונות מטעם אוניברסיטת צ'אלמרס

—————–

 

פרסומת נטולת-בושה (ומודגשת):

על השילוב בין הביולוגי והמלאכותי ובין אדם ומכונה כתבתי והרחבתי בספרי "המדריך לעתיד", שנמכר בימים אלו בהנחה מיוחדת לחגים בקישור הבא:

מהפתעות השנה החדשה: ננו-שרשראות מיהלום לבניית מעלית החלל

מהפתעות השנה החדשה: ננו-שרשראות מיהלום לבניית מעלית החלל

לפני יומיים הזמינו אותי לדבר בטלוויזיה לפני מספר ימים על הגילויים המדעיים והטכנולוגיים שאני מאחל לנו בשנה החדשה. השאלה גרמה לי לחשוב על הנושא לעומק, ולנסות להציב סדרי עדיפויות לתגליות ולהתפתחויות טכנולוגיות שונות. מה עדיף: שהתאים הסולאריים של חברת Solar Roadways יגיעו למימוש מוצלח בכבישים, או שתרופה מסוימת לסרטן השד תעבור את השלב השלישי במבדקים קליניים, או אולי שארגון SpaceIL הישראלי יצליח להנחית חללית כחול-לבן על הירח?

בסופו של דבר החלטתי שהשאלה עצמה מגבילה את המחשבה. התפתחויות מדעיות וטכנולוגיות אמנם מתרחשות באופן הדרגתי, אך הדבר שבאמת הייתי מאחל לכולנו לשנה החדשה הוא תגלית מדעית מרשימה שפותחת תחום חדש ומלהיב שלא חשבנו שייתכן בעבר. תגליות מסוג זה מתרחשות כל הזמן, והן אלו שמקפיצות קדימה את הטכנולוגיה ואת האנושות צעד אחר צעד, דור אחר דור. איננו יכולים לדעת מתי יתרחשו קפיצות כאלו, או מאיזו מעבדה או מכון מחקר הן יגיעו. אנו רק יכולים להיות בטוחים שכל עוד המין האנושי עסוק במחקר ובהבנת היקום שמסביבו, הן ימשיכו להגיח.

והנה, באותו יום בו התבקשתי לדבר על השנה החדשה, הגיע לכותרות מחקר שעשוי לבשר בדיוק על קפיצת מדרגה שכזו, ולהביא אותנו לתקופה חדשה ומתקדמת יותר מתקופת האבן, הברונזה או הברזל. אם התקוות הגלומות במחקר החדש יתממשו, הוא עשוי להקפיץ אותנו ישירות לתקופת היהלום.

 

יהלומים ושרשראות

בתגלית, שהתפרסמה לפני מספר ימים בכתב העת המדעי היוקרתי נייצ'ר חומרים (Nature Materials), חשפו מדענים דרך לייצור ננו-שרשראות דקיקות מיהלום, שקושיין וחוזקן עשויים להתחרות אפילו באלו של יהלומים ושל ננו-צינוריות פחמן – מהחומרים הקשים ביותר הידועים לאדם.

"מנקודת מבט של מדע בסיסי, תגליתנו מסקרנת מכיוון שלשרשראות שיצרנו יש מבנה שמעולם לא נראה בעבר," אמר פרופ' ג'ון באדינג. ליבתן של הננו-שרשראות שנוצרו עשויה מקו ארוך ודק של אטומי פחמן המאורגנים בדומה ליחידת המבנה הבסיסית של יהלום: אטומי פחמן, שכל אחד מהם מחובר לארבעה אטומי פחמן אחרים במבנה יציב המזכיר פירמידה. "זה כאילו שתכשיטן מדהים חרז את היהלומים הקטנים ביותר האפשריים, לשרשרת מיניאטורית ארוכה."

 

ננו-שרשרת יהלום

ננו-שרשרת יהלום. הקרדיט לאוניברסיטת Penn State

 

תגליתה של הקבוצה מגיעה לאחר כמעט מאה שנים במהלכן ניסו לשווא מעבדות שונות לדחוס תרכובות המכילות אטומי פחמן ולגרום להן להתפרק ולהתרכב מחדש לצורה המזכירה יהלום. עד היום התקבלו רק תוצרים נטולים צורה מסודרת ומוגדרת החוזרת על עצמה כבגביש. בניסוי הנוכחי השתמשו החוקרים במתקן מיוחד כדי לדחוס כמות גדולה של בנזן, בלחץ של יותר מפי עשרת-אלפים מהלחץ האטמוספירי שאנו חווים על פני כדור הארץ. מולקולות הבנזן נדחסו זו לצד זו, התכופפו ונשברו. אז הקטינו החוקרים בהדרגתיות את הלחץ, ובכך העניקו לאטומי הפחמן את הזמן שהיו זקוקים לו כדי להגיב זה עם זה וליצור שרשרת מסודרת במבנה המזכיר יהלום. רוחב השרשרת מזערי – רק כמה אטומים המחוברים זה לזה – וקטנה פי מאה-אלף מרוחבה של שערה אנושית.

 

מהאקדמיה לתעשייה

שיטת הייצור של שרשראות היהלום אינה מתאימה עדיין למפעלי תעשיה, מכיוון שהיא מחייבת הפעלת לחצים גבוהים במיוחד על חומרים כבנזן. עובדה זו עשויה לעצור את התפתחות התחום בתעשייה בשנים הראשונות, ולהגביל את יכולת הייצור ההמוני של השרשראות כחומר בניין. אני לא מתרגש ממגבלה זו. תהליכים תעשייתיים מתאפשרים כאשר יש בהם צורך, גם אם תהליך המעבר מהמעבדה למפעלים לוקח שנים. עד היום לא הייתה עדיין סיבה טובה מספיק לתעשייה לחקור בכיוון זה, אך חשיבותן הפוטנציאלית של שרשראות היהלום הזעירות ברורה לכולם.

מכיוון שהסיב ניחן במבנה כשל יהלום, התיאורטיקנים של מדעי החומרים חוזים כי הוא יהיה קשה במיוחד, חזק במיוחד, וגם שימושי במיוחד. "לפי התיאוריה… זהו פוטנציאלית החומר החזק והקשיח ביותר האפשרי, וגם קל משקל." אמר באדינג.

אם יצליחו החוקרים באקדמיה ובתעשייה להוכיח שמדובר באמת בחומר חזק, קשה וקל כל-כך, וימצאו דרכים זולות לייצרו, הרי שתחום החומרים והמבנים יעבור מהפכה. שרשראות היהלום החדשות, שמקורן מבנזן זול, יוכלו להשתלב במגוון רחב של חומרים. נמצא אותן בדלתות המכוניות ובקירות הבתים, בדפנות מטוסים, ואפילו בפטישים ובמסורים הביתיים. אך היישום המרגש ביותר עבורן עשוי להימצא דווקא בחלל. מזה עשורים רבים שמדענים ומהנדסים מסביב לעולם חולמים על "מעלית חלל" – חבל ארוך המחבר בין כדור-הארץ לחלל החיצון, ועליו יכולות מעליות לטפס ולרדת כדי להביא בני-אדם ומשאות למלוני חלל, לתחנות חלל ולחלליות שיצאו למסעות אל הירח, המאדים ומעבר. עד היום לא הצלחנו למצוא חומר שיהיה חזק וזמין מספיק ליצירת החבל. ננו-צינוריות פחמן היו היחידות שהתקרבו לחוזק הדרוש, אך טרם נמצאו הדרכים לזקק וללפף אותן ביחד בכמות גדולה מספיק.

מוקדם עדיין להכריע האם שרשראות היהלום יכולות להתאים ליצירת כל אלו, ובאופן עקרוני אני מעדיף לחכות למחקרים נוספים שיאששו את התגלית הנוכחית, לפני שאפתח בצהלות שמחה רשמיות. אבל מותר לקוות שהן יפתחו תחום חדש ומרגש בהנדסת חומרים. אם ימשיך תחום זה להתפתח הרי שהוא יישא את כולנו לעידן החדש אותו כינה חוקר הננו-טכנולוגיה רלף מרקל בשם "תקופת היהלום". ממש כשם שהמין האנושי עבר מתקופת האבן לתקופת הברונזה ולתקופת הברזל, כך הוא יעבור גם לתקופת היהלום, בה החומרים המבניים שישמשו אותנו יהיו חזקים, קשים וקלים יותר מאי-פעם.

תמורות מסוג זה אינן שמורות רק לתקופות מלפני אלפי שנים. רק לפני מאה ושלושים שנים, אלומיניום היה יקר יותר מזהב בשל הקושי בהפקתו מן האדמה. בנשפים היוקרתיים ביותר בצרפת באותה תקופה, האורחים המכובדים ביותר זכו להשתמש בכלי אוכל מאלומיניום, בעוד שהיתר נאלצו להסתפק בצלחות זהב. ואז אירע 'קלף פרוע' והתגלתה שיטה חדשה וזולה להפקת האלומיניום. תוך שנים ספורות צנח מחיר האלומיניום, עד כדי כך שכיום אנו משתמשים בו בכל בית ובאביזרים רבים. במילים אחרות, אנו נהנים כיום מעושר שלפני מאה שנים אפילו האנשים האמידים ביותר לא היו מסוגלים לדמיין לעצמם.

 

האייפון (5) היקר ביותר בעולם - מצופה ביהלומים. בקרוב יהיה חסר ערך? עוד נראה.  מקור: Tech.Firstpost

האייפון (5) היקר ביותר בעולם – מצופה ביהלומים. בקרוב יהיה חסר ערך? עוד נראה.
מקור: Tech.Firstpost

 

איחולים לשנה החדשה

לעתים קרובות אני תוהה: מה אם היה קורה נס טכנולוגי? מה אם היינו מוצאים את המתג הביולוגי בגוף – גן כלשהו – שבאמצעות הפעלתו היינו מפסיקים להזדקן ולחלות? או שהיינו מגלים נוסחה שהייתה הופכת מים לנפט? הרעיונות האלו נראים לי מופרכים, עד שאני נזכר בגילוי הדרך להפקת אלומיניום, בגילוי הנפט שהחליף את הפחם במקומות רבים, ובגילוי החשמל שהוביל אנרגיה לכל בית. כל אלו היוו פריצות דרך והפתעות גדולות, עבור כל דור בתורו.

לפיכך, אני מאחל לכולנו מספר גדול ככל האפשר של הפתעות ושל פריצות דרך מדעיות וטכנולוגיות. אני מאחל שייפלו בדרכנו הפתעות חוזרות ונשנות, שכל אחת מהן תטמון בחובה את הפוטנציאל לשיפור תנאי החיים של כולנו. ואני מאחל שנשמע מדי שבוע ציטוטים כמו אלו של באדינג – "פיזיקאים וכימאים נדהמים מכך שהאטומים של מולקולות הבנזן מתחברים לעצמם מחדש בטמפרטורת החדר כדי ליצור שרשרת."

שתהיה לנו שנה מדהימה.

 

————————-

 

מקור לציטטות: ידיעה לעיתונות של אוניברסיטת Penn State

 

בספרי "המדריך לעתיד: המהפכות הטכנולוגיות שישנו את חיינו" אני מתייחס גם למהפכת הננו-טכנולוגיה והננו-חומרים, והשינוי שהיא יכולה להביא על העולם. ניתן לרכוש את הספר במחיר מיוחד של חמישים ש"ח לרגל תקופת החגים, בקישור הבא –

 

המדריך לעתיד – בהנחה מיוחדת לחגים!
עותק פיזי (כולל משלוח) ₪50.00 ILS
עותק דיגיטלי ₪30.00 ILS
עותק פיזי ועותק דיגיטלי (חבילת מבצע) ₪75.00 ILS

ממשלת ארצות הברית מממנת מחקרים ליצירת פרותזה מוחית

ממשלת ארצות הברית מממנת מחקרים ליצירת פרותזה מוחית

היום התקשרתי בבוקר בשוגג לידידה מרוחקת שלי. דיברתי איתה חטופות, ולאחר דקה קצרה של שיחה נפרדנו כידידים.

דקות ספורות לאחר מכן, הטלפון שלי צלצל. אותה ידידה החליטה לחזור אלי. זיהיתי את המספר מיד, ובחרתי שלא לענות.

לאורך כל שאר היום, אותה ידידה חייגה אלי לא-פחות מ- 79 פעמים. בממוצע, שיחה אחת בכל שמונה דקות. היא לא עשתה זאת מתוך כוונה רעה, או מכיוון שהחליטה לנדנד לי ולא להתייאש.

היא פשוט לא זכרה, בכל פעם מחדש, שניסתה להתקשר אלי כבר בפעם הקודמת.

אותה ידידה לוקה בדמנציה – שיטיון – בשלב מתקדם. כלומר, יכולתה לתפקד בחיי היומיום נפגמה בשל ליקויים בזיכרון ובכישורים קוגניטיביים אחרים. שני שבצים במוחה גרמו לפני כמעט עשור לאובדן יכולתה ליצור זיכרונות חדשים. היא חיה בעולם של הווה ועבר, מגיבה מדי דקה לדברים שאומרים לה ושוכחת אותם בדקה הבאה. גם אם הייתי מדבר איתה בטלפון, היא לא הייתה זוכרת זאת. גם אם הייתי מספר לה כמה אני אוהב ומעריך אותה, היא לא הייתה זוכרת. היא איבדה את עצמה, עמוק בנבכי המוח, ואיבדה את כל חבריה, מכריה ואוהביה בתהליך. אבל היא אינה לבד.

ידידתי שותפה בגורל למיליוני אנשים הסובלים משיטיון ומאובדן זיכרון. קיימים סוגים שונים של שיטיון, אך הנפוץ מכולם הוא זה הנגרם לחולים במחלת אלצהיימר, בה לוקים 26.6 מיליון בני-אדם ברחבי העולם (נכון לשנת 2006). מספר זה צפוי לעלות ל- 106.2 מיליון חולים, או 1 לכל 85 בני-אדם בשנת 2050, עקב הזדקנות האוכלוסייה. אם אתם מתכננים לחיות עדיין בעוד שלושים וחמש שנים, הנתונים הללו הרי גורל עבורכם: זו תהיה החברה בה תתקיימו. כזו בה, אם לא נמצא פתרון למחלה, כל משפחה הגרה ברב-קומות תמצא עצמה בסמיכות לחולה אלצהיימר או עשרה.

 

ההווה (למעשה העבר מ- 2006) והעתיד של שכיחות מחלת אלצהיימר בעולם.

ההווה (למעשה העבר מ- 2006) והעתיד של שכיחות מחלת אלצהיימר בעולם.

 

המשמעות הברורה היא שיש צורך לעשות מעשה ולמצוא טיפול לשיטיון. כאן נכנסת לראשונה לתמונה דרפא, הסוכנות למחקרי ביטחון מתקדמים בארצות הברית. סוכנות זו נועדה לממן מחקרים בעלי חזון גדול ומרקיע שחקים, וסיכויים נמוכים יחסית להצלחה (או לפחות לקבלת מימון ממקורות אחרים). דרפא מימנה את המחקרים הראשונים שהביאו ליצירת רשת האינטרנט, את הטכנולוגיה מאחורי מיפוי הרחובות של גוגל והבינה המלאכותית העומדת מאחורי SIRI של אפל, את מערכת הניווט הלווייני (GPS), ועוד רבות אחרות. בקיצור, דרפא עוזרת לשנות את העולם מאחורי הקלעים, באמצעות מחקרים שהערך המלא שלהם מתגלה לרוב רק כמה עשרות שנים לאחר ההשקעה המקורית. עתה החליטה דרפא להשקיע חלק ממאה מיליון הדולרים של 'יוזמת המוח' של אובמה בניסיון ליצור 'פרותזת זיכרון' שיוכל לסייע לאנשים לגבש מחדש את זיכרונותיהם.

דרפא אינה מודאגת רק ממספרם הרב של חולי אלצהיימר בעולם, אלא גם (ואולי בעיקר) מקיומם של 270,000 חיילים אמריקניים שחזרו מהמלחמות בעיראק ובאפגניסטן כשהם סובלים מפגיעות בזיכרון. נכון להיום, לא נמצאו עבור פגיעות מסוג זה טיפולים הולמים המסתמכים על תרופות או פסיכותרפיה בלבד, ולכן החליטו הבכירים בדרפא להשקיע בפרותזה למוח האנושי. אני חוזר: לא בעכברים, לא בחולדות, לא בקופים. פרותזה למוח בבני-אדם.

 

המחקרים שבדרך

שתי קבוצות מחקר זכו במכרז לביצוע הפרויקט, והן ניגשות אליו משני כיוונים שונים. הקבוצה הראשונה, אותה מוביל פרופ' מיכאל כהנא מאוניברסיטת פנסילבניה, תתמקד בהתחלה בזיהוי האותות הביולוגיים במוח המעידים על יצירת זיכרונות חדשים ו- 'שליפת' זיכרונות ישנים מעמקי המוח אל המודעות. כדי לעשות זאת, מתכוון כהנא לבחון חולי אפילפסיה שזכו כבר להשתלת אלקטרודות במוחותיהם, ולכן ניתן לקרוא ברמה גבוהה את המתרחש בין קירות גולגולותיהם. באמצעות התחקות אחר תהליכי יצירת ואחסון הזיכרונות במוח, מקווה כהנא להבין אלו אזורים במוח מכילים את הזיכרונות הרלוונטיים, ולעורר אותם בעת הצורך. הוא רוצה, למעשה, להבין חלק מהשפה בה מקודדים הזיכרונות – ולקרוא להם בשפתם כדי לחלץ אותם מנבכי השכחה.

לפי הדיווח ב- IEEE Spectrum, כהנא מקווה שיצליח תוך ארבע שנים ליצור מערכת הניתנת להשתלה במוח האנושי ומשפרת את הזיכרון באמצעות מעקב אחר יצירת זיכרונות וסיוע למוח לעורר אותם בזמן הנכון. הוא מתכוון להדגים את המערכת בחולי אפילפסיה או פרקינסון, שבמוחותיהם מושתלות כבר אלקטרודות בלאו הכי. אם יצליח, המערכת תיבדק גם על חיילים שחזרו משדה הקרב עם פגיעות מוח קשות, ובסופו של דבר – גם על חולי אלצהיימר.

הקבוצה השנייה בחרה בנתיב דומה להשגת המטרה, אך מתכוונת לרכז את עיקר מאמציה באזור האנטורינל קורטקס, המתווך בין ההיפוקמפוס (היוצר זיכרונות חדשים לטווח ארוך במוח) לבין המוח הקדמי בבני-אדם. בספרי "המדריך לעתיד" כתבתי כבר על ההיפוקמפוס כ- 'צוואר הבקבוק' דרכו צריך לעבור מידע רב המגיע אלינו מן החושים והפעילות המוחית. רק מעט המידע שמצליח לעבור בצוואר הבקבוק, מצליח להפוך לזיכרון לטווח ארוך, המשתקע במוחותינו שנים רבות. ראש הקבוצה השנייה, יצחק פריד, הראה כבר ב- 2012 כי הוא מסוגל לשפר את יצירת הזיכרונות לטווח ארוך בשבעה חולי אפילפסיה באמצעות הפעלת אלקטרודות באזור האנטורינל קורטקס. האם יצליח לעשות זאת גם בחיילים שחזרו מהשירות עם פגיעת מוח טראומטית, או בחולי אלצהיימר? לכאורה, אין סיבה שלא.

 

מיקום ההיפוקמפוס - 'איבר הזיכרון לטווח ארוך' במוח. מקור: ויקיפדיה

מיקום ההיפוקמפוס – 'איבר הזיכרון לטווח ארוך' במוח. מקור: ויקיפדיה

 

אל תחליפו את המוח במחשב (עדיין)

כשכתבתי "לכאורה, אין סיבה שלא", עשיתי זאת מתוך כוונה מלאה לשוות למשפט נימה של פקפוק. המוח האנושי הוא המכונה המורכבת ביותר המוכרת ל… ובכן, למוח האנושי. ניסוי שהצליח בשבעה חולי אפילפסיה עשוי שלא להצליח בחולים או נפגעים אחרים. וחזונו של כהנא להבין את השפה והמקומות בהם נכתבים זיכרונות במוח הוא כמעט מגלומני בטבעו. נדרשים כוחות המחשוב עצומים לביצוע המשימה, וכהנא עצמו מודע לכך היטב.

"אנו צריכים לבצע אנליזות שנהגו להעסיק מחשב אישי במשך מספר שעות, ולסכם אותן לאלגוריתם של עשר אלפיות השנייה." הוא מודה בראיון ל- IEEE Spectrum. האם רכיבים חישוביים מתקדמים מספיק יהיו קיימים בעוד ארבע שנים, כאשר הפרויקט יסתיים? ניאלץ לחכות ולראות.

בואו נעמיד דברים במקום: אני אישית מייחל להצלחתם של החוקרים, אך מסופק אם נראה פרותזות מתפקדות שיגיעו לציבור החולים הרחב בעשור הקרוב. ייתכן שאני פסימי מדי, אך צריך להכיר בכך שהמוח הינו חידה שעדיין רחוקה מהבנתנו, ופריצות דרך בתחום לא יושגו בקלות. ואם זה לא מספיק, הרי שהדרך היחידה להשפיע כיום ישירות על תאי עצב בודדים באיבר האפרפר הזה היא להשתיל אלקטרודות עמוק בתוכו, בניתוחים מורכבים שגוררים לעתים תכופות תגובה קשה מצד מערכת החיסון. זו אינה פרוצדורה פשוטה, נעימה או בטוחה, ורבים יעדיפו לוותר עליה… אבל רק אם יזכרו לעשות זאת.

 

 

גרייה בעמקי המוח באמצעות אלקטרודות מושתלות. מקור: ויקיפדיה.

גרייה בעמקי המוח באמצעות אלקטרודות מושתלות. מקור: ויקיפדיה.

 

סיכום

משמח לראות את האמונה של דרפא וממשל ארצות הברית ביכולתנו לפתח בעתיד פרותזה מוחית. העובדה שהממשל משקיע בתחום כסף, מעידה כי הבכירים שם למעלה מאמינים באמת ובתמים כי נצליח להתממשק עם המוח האנושי ולשפר את יכולותיו הטבעיות או את אלו שנפגמו. אבל העובדה שהמימון למחקרים עובר דרך דרפא מרמזת גם שאותם בכירים אינם צופים שההצלחה, אם תהא כזו, תגיע בשנים הקרובות. דרפא משקיעה במחקרים לטווח הרחוק, שאת השלכותיהם על החברה ניתן לראות לאחר עשרים או שלושים שנים – ואז הן בדרך-כלל מרקיעות שחקים מעבר לכל מה שהיה צפוי בעבר.

אני מאמין שזה יהיה גם עתידן של הפרותזות המוחיות. יש עוד דרך ארוכה שעלינו לעבור עד שכל חולה שיטיון יזכה בפרותזה שתסדיר את תהליך החשיבה שלו, אבל כל מסע ממושך מורכב ממספר רב של צעדים קטנים, שמתרכזים בשביל שמשורטט מראש עבור המטייל. דרפא והממשל האמריקני התוו עתה את השביל לאורכו נפסע בעשורים הקרובים, אל העתיד הלא-נודע של המוח, הזיכרון והתודעה.

 

———–

 

הערות מנהלתיות:

1. אתם מוזמנים להירשם לעדכונים בבלוג בתיבה מימין.

2. יש לבלוג שני עמודי פייסבוק: "מדע אחר" ו- "המדריך לעתיד". אתם מוזמנים להצטרף לשניהם, וגם שם אני מפרסם מאמרים!

3. ניתן לרכוש את "המדריך לעתיד" בהנחה (שישים ש"ח בלבד, כולל משלוח) בכפתור Buy Now. אם מעניין אתכם לעזור לסופרים, הרי שהזמנה ישירות ממני ברשת היא הדרך בה אני מקבל את מירב התמלוגים – 

 

החיידק שטורף גידולים סרטניים

החיידק שטורף גידולים סרטניים

בסוף המאה ה- 19 הגיע לבית החולים בניו-יורק אדם שסבל מגידול סרטני מסוג סרקומה באזור הצוואר. במשך שלוש שנים עבר האיש חמישה ניתוחים בניסיון לסלק את התאים הסרטניים מהאזור, אך הגידול חזר פעם אחר פעם.

"בניתוח האחרון נמצא שבלתי-אפשרי להסיר את כל הגידול, והמקרה נחשב לחסר תקווה." כותב ד"ר וויליאם ב. קולי במחקר שפרסם בנושא בשנת 1893. אלא שאז אירע הבלתי-צפוי: שבועיים לאחר הניתוח האחרון, לקה החולה במחלה זיהומית קשה הידועה בעברית כ- 'שושנה' בשל הנגעים האדומים המתפשטים על העור, ונגרמת על-ידי חיידקים מזיקים. בזמן המחלה עבר הגידול תהפוכה שנראתה פלאית כמעט.

"… שאריות הסרקומה נעלמו לגמרי, הפצע החלים במהירות, ואנוכי וד"ר בול [הרופא המנתח –ר.צ.] ראינו את החולה שבע שנים לאחר מכן, ובזמן זה צולמה התמונה המצורפת."

 

חולה בסרטן מסוג סרקומה באזור הצוואר. אובחן כחסר סיכוי להחלמה, ואז עבר 'טיפול' על-ידי חיידקים, והצליח לשרוד שנים רבות נוספות. מקור.

חולה בסרטן מסוג סרקומה באזור הצוואר. אובחן כחסר סיכוי להחלמה, ואז עבר 'טיפול' על-ידי חיידקים, והצליח לשרוד שנים רבות נוספות. מקור.

 

יש להודות שהתמונה המצורפת, המדגימה את מצב הגוף לאחר ההחלמה מהסרטן, אינה נעימה למראה – אך היא בוודאי עדיפה על האלטרנטיבה.

 

המקרה עורר את סקרנותו של קולי, שסבר כי ייתכן שמערכת החיסון של החולה הגיבה בעוצמה נגד הזיהום החיידקי, ועל הדרך פעלה גם לחיסול הגידול. אפשרות אחרת הייתה שהחיידקים עצמם הפרישו חומרים שקטלו את הגידול הסרטני. קולי החל להזריק לחולי סרטן שילוב של חיידקים חיים, מתים ותמציות שהופקו מחיידקים, בניסיון לטפל בגידולים. בארבעים השנים הבאות, הוא טיפל ביותר מאלף חולי סרטן באמצעות התערובת הייחודית שכונתה "הרעלנים של קולי".

התוצאות דיברו עבור עצמן, לכאורה. בחמש-מאות מתוך אלף הטיפולים של קולי, הגידולים הסרטניים נסוגו ונעלמו כמעט לחלוטין (HC & JR., 1990). אנו מודעים לכך רק היום בזכות מחקריה של נכדתו של קולי, חוקרת סרטן בזכות עצמה, שערכה סקירה מקיפה על ניסוייו. קולי עצמו פרסם את תוצאותיו באופן מפוזר ולאורך הקריירה שלו, ובצורה שהקשתה מאד על קהילת הרופאים והמדענים להפיק מתוכם תיאוריה שלמה ומסודרת. הוא זכה ליחס מזלזל מצד הקהילה הרפואית, בין היתר בשל אמונותיו הפרטיות כי חיידקים גורמים גם לגידולים סרטניים בעצמם, והקהילה המדעית התנכרה לתוצאותיו מכיוון שלא הצליח לערוך מחקר רציני ארוך-טווח שבודד את השפעת הרעלנים שלו ובידל אותם מטיפולים אחרים שעברו אותם חולים, כהקרנות וכימותרפיה.

המחקר על "הרעלנים של קולי" נמשך עם השנים, אך נאלץ להתמודד עם הצלחתן הגוברת של שיטות טיפול אחרות ככימותרפיה והקרנה של הגידול. עם חלוף הזמנים, נזנחו הרעלנים של קולי בצדי הדרך, ונותרו כאנקדוטה בהיסטוריית המחקר הרפואי של הסרטן (McCarthy, 2006).

עד העשור האחרון, בו שבה התיאוריה של קולי לכותרות.

 

חיידקים נגד גידולים

מאז שנת אלפיים נערכו שני ניסויים קליניים במהלכם הוזרקו חיידקי סלמונלה (Salmonella typhimurium) לזרם הדם של חולי סרטן(Toso, Rosenberg, & al, 2002; Thamm DH, 2005). החיידקים הונדסו מראש כך שלא יגרמו נזק לגוף, מסיבות מובנות. מכיוון שהחיידקים שהוזרקו מעדיפים לחיות בתנאים ללא חמצן, הם הגיעו באופן טבעי לאזור הגידול והתמקמו שם, תוך שהם מסבים נזק לתאים הסרטניים ומושכים לאזור את תאי מערכת החיסון שהחלו להילחם בגידול עם הגעתם למקום.

ניסויים קליניים אלו פתחו את הדלת בתחום הטיפולים בסרטן באמצעות הדבקה בחיידקים, אך תוצאותיהם היו רחוקות מלהרשים. מכיוון שהחיידקים הוזרקו למחזור הדם, רובם לא הצליחו להגיע לאזור הגידול והשפעתם עליו הייתה מוגבלת.

במחקר חדש שהתפרסם בכתב העת Science Translational Medicine, נבדקה דרך חדשה להחדרת החיידקים בגוף, והפעם עם חיידקים מסוג חדש ושונה מאלו שנוסו עד כה. במקרה זה השתמשו החוקרים בחיידקי קלוסטרידיום נוביי, החיים בקרקע ומשחררים רעלנים המסוכנים לגוף האנושי. למרבה המזל, חיידקים אלו רגישים במיוחד לחמצן ומתקשים לחיות היטב ברקמות הגוף הנהנות מאספקת חמצן שוטפת מהדם. אלא שתנאי החיים בתוך הגידול שונים מאלו שבשאר הרקמות: הגידול סובל מאספקת חמצן נמוכה, ולכן חיידקי הקלוסטרידיום שהגיעו אליו היו אמורים להצליח לשרוד ואף לשגשג בתוכו, תוך שהם פוגעים בגידול ומזעיקים למקום את תאי הדם הלבנים.

כדי לוודא שמספר רב של החיידקים יגיע לגידול, בחרו החוקרים להזריק את האורגניזמים הזעירים ישירות לעומק האזור הסרטני. הפרוצדורה נוסתה לראשונה בגידולים בתוך מוחותיהם של עכברים, כשהחוקרים משתמשים בחיידקים שהונדסו גנטית כדי למזער את הרעילות שלהם לגוף כולו. תוך עשרים וארבע שעות החלו החיידקים לשגשג בתוך הגידולים, והתאים הסרטניים התמעטו במספר. החיידקים התמקמו בתוך הגידולים עצמם ונמנעו מלהזיק לתאים בריאים סמוכים, וכך חיסלו רק את ה- 'איים' הסרטניים המעטים שברקמת המוח הבריאה. כתוצאה, העכברים שקיבלו את הטיפול שרדו 33 ימים, לעומת עכברים שלא קיבלו את הטיפול ושרדו 18 ימים בלבד.

זוהי תוצאה מרשימה, אך טיפול בעכברים אינו משול לטיפול בבעלי-חיים גדולים יותר. החוקרים הפנו את תשומת לבם לכלבים בעלי גידולים הדומים באופן גנטי לאלו של בני אדם. מתוך 16 כלבים שקיבלו את הטיפול, בשישה נסוג הגידול באופן משמעותי, ובשלושה מתוכם הוא נעלם לחלוטין.

אז החליטו החוקרים להעלות את גובה ההימור, ופנו לבצע את הניסוי במתנדבת אנושית.

הקורבן מרצון הייתה בת 53 עם תחילת הניסוי, וסבלה מסרטן מזה שמונה שנים. היא עברה מספר ניתוחים להוצאת גידולים מגופה, בשילוב עם טיפולי כימותרפיה והקרנות, אך ללא הועיל. הסרטן המשיך להתפשט בגופה, וגרורות התגלו בכבד, בראות, בכתפה ובזרועה. החוקרים בחרו להזריק עשרת-אלפים חיידקים לגידול באזור הכתף בלבד, בתקווה למזער את הנזק אם הטיפול יגרום לכזה.

בדיעבד, זו הייתה ההחלטה הנכונה. החולה עברה את השבוע שלאחר ההזרקה בייסורים קשים, כשגופה מנסה להילחם בזיהום החיידקי. היא סבלה מחום גבוה ומכאבים שגם משככי כאבים שהוזרקו ישירות לזרם הדם התקשו למנוע לגמרי. אך הסבל שעברה היה למטרה טובה – לפגוע בגידול. והגידול אכן נפגע קשות. סריקות CT ביום השלישי חשפו הרס מסיבי של רקמת הגידול, ודגימות שנלקחו מהאזור ביום הרביעי הראו נוכחות מרובה של חיידקים – אך היעדרות מוחלטת של תאי סרטן חיים. ההרס היה מהיר וגורף כל כך, שהרופאים היו צריכים לנקז את המוגלה המלאה בתאים מתים ובתוצרי פירוק שנוצרה באזור הגידול. נכון להיום החולה עדיין סובלת מהסרטן בגוף באופן כללי, אך יעילות הטיפול בגידול בכתף מעוררת תקווה לעתיד.

 

ביין יש חכמה. בבירה - חופש. במים יש חיידקים. אולי אנחנו צריכים לשתות יותר מים.

ביין יש חכמה. בבירה – חופש. במים יש חיידקים. אולי אנחנו צריכים לשתות יותר מים.

 

ואף על פי כן…

בספרי "המדריך לעתיד" כתבתי הרבה על הפוטנציאל הגדול הטמון בשימוש בתרופות 'ביולוגיות' או ננו-טכנולוגיות: חיידקים, נגיפים ואורגניזמים אחרים שמהונדסים גנטית כך שיבצעו פעולות מסוימות בתוך הגוף, כגון הרג תאים סרטניים. זו הסיבה שעיניי נדלקו ברגע שקראתי על הטיפול בחיידקים שמחסלים גידולים. אף על פי כן, אי אפשר לדבר על המחקר הנוכחי בלי להתייחס גם לצדדים הבעייתיים שלו, ואלו עדיין רבים. הניסוי הנוכחי נערך ללא ביקורת וללא קבוצות מטופלים (עכברים, כלבים או בני אדם) שלא קיבלו את הטיפול. מכיוון שכך, קשה לדעת עד כמה התוצאות משמעותיות.

מעבר לכך, מקריאת התוצאות ברור שהמטופלים סובלים מתופעות לוואי קשות. בשלושה מהכלבים נעצר הניסוי עקב התפתחות דלקת קשה באזור הגידול שחייבה את הווטרינרים לסלק את הגידול כולו. במוחותיהם של העכברים נוצרה מוגלה (עקב הפירוק המהיר של הגידולים הסרטניים, ופעולת מערכת החיסון) שהיה צורך לנקז, וכך גם בכתפה של המטופלת האנושית. וזאת בלי לציין אפילו את הכאב הקשה שסבלה המשתתפת בניסוי במהלכו.

אחרון חביב, העובדה הכאובה היא שאנו אפילו לא מבינים עדיין כיצד בדיוק פועלים החיידקים, ומהי הדרך בה הם מחסלים את הגידול. האם מדובר ברעלנים שהחיידקים עצמם מפרישים? או שאולי מדובר דווקא בפעילות המוגברת של מערכת החיסון כנגד האזור בגוף בו מסתתרים החיידקים? פשוט איננו יודעים.

כל הנתונים הללו מעידים על כך שעוד רב הנסתר על הגלוי בדרך טיפול זו, ואפילו החוקרים המעורבים אינם מכחישים זאת. הם מבינים בעצמם שעוד ארוכה הדרך לטיפול יעיל ומוסדר בגידולים סרטניים באמצעות הדבקה בחיידקים ומציינים זאת במאמר. יחד עם זאת, מדובר בשיטה נוספת שיכולה לתגבר את שיטות הטיפול הקיימות ולתפקד לצדן, ועל כך אפשר רק לברך, ולקוות שכבר בעתיד הקרוב נוכל להנדס חיידקים ונגיפים ברמה מתקדמת יותר, שתיתן בידינו את הנשקים להם אנו זקוקים בטיפול בסרטן ובמחלות אחרות התוקפות את האנושות.

ויליאם קולי חיכה לנשקים הללו כבר קרוב למאה ועשרים שנים.

אני יכול לחכות עוד קצת.

 

הפניות

HC, N', & JR., M'. (1990). Coley toxins–the first century. Advancers in Experimental Medicine and Biology, 483 – 500.

McCarthy, E' F'. (2006). The Toxins of William B. Coley and the Treatment of Bone and Soft-Tissue Sarcomas. The Iowa Orthopaedic Journal, 154 – 158.

Thamm DH, K' I'. (2005). Systemic administration of an attenuated, tumor-targeting Salmonella typhimurium to dogs with spontaneous neoplasia: phase I evaluation. Clinical Cancer Research, 4827 – 4834.

Toso, J' F', Rosenberg, S' A', & al, e'. (2002). Phase I Study of the Intravenous Administration of Attenuated Salmonella typhimurium to Patients With Metastatic Melanoma. American Society of Clinical Oncology, 142 – 152.

האוזניות של העתיד

האוזניות של העתיד

אני שונא אוזניות.

יש לי הרגשה שאני לא לבד. אלא אם אתם נמנים על אלו שאוהבים ללכת עם אוזניות בסגנון שנות השמונים שעוטפות את האוזן כולה, רוב הסיכויים שאתם משתמשים באוזניות הנכנסות לתעלת השמע. מניסיוני האישי אני מרגיש מוסמך לקבוע כי זהו אחד האביזרים המתסכלים ביותר המוכרים לאדם. הן נוטות להישמט וליפול מתוך האוזניים לעתים תכופות, ואינן אוטמות את האוזן, כך שהאנשים שיושבים לידכם ברכבת או באוטובוס נהנים גם הם שלא מרצון מהמוזיקה שאתם שומעים. וכמובן, בואו לא נשכח את החוטים שמסתבכים בזרועות וברגליים, והופכים לקשר אחד סבוך בתוך התיק או הכיס.

קיימים פתרונות לכל האתגרים הללו. אם אתם אמידים במיוחד, אתם יכולים ללכת לרופא האוזניים ולבקש ממנו ליצור מודל תלת-ממדי של האפרכסת ושל תעלת השמע. באמצעות המודל תוכלו לפנות לחברה שתייצר אישית עבורכם אוזנייה של מכשיר שמע התואמת לגמרי את צורת האוזן. מכשיר זה לא ייפול בקלות ואוטם לחלוטין את האוזן. אבל – מה חבל – התהליך ארוך ומורכב, והמחיר יכול להגיע לאלף דולרים יותר.

זה, לפחות, היה המצב בעשורים האחרונים, בהם ייצור מותאם-אישית היה סוג של מצרך יוקרה, שרק העשירים ביותר יכלו ליהנות ממנו. היום אנו נכנסים לעידן חדש בו ניתן לייצר ולהתאים חפצים עבור האינדיבידואל במחירים השווים לכל נפש. על רעיון זה בדיוק מתבססות האוזניות החכמות של חברת OwnPhones – חברה אמריקנית שנפתחה לאחרונה על-ידי המעצב הישראלי איתמר ג'ובני הגר בימים אלו בארצות הברית. (בימים אלו מתקיים גיוס המונים לאוזניות, באתר קיקסטרטר)

 

האוזניות שלך ועבורך

הרעיון של ג'ובני מטעה בפשטותו. במקום לרכוש בחנות אוזניות שאמורות להתאים לכולם, הוא מציע לייצר עבורך אוזניות שמתאימות רק לך ולצורת האפרכסת ותעלת השמע שלך. אינך צריך ללכת לרופא האוזניים או לבקר בסטודיו של ג'ובני בניו-יורק לשם כך. כל שעליך לעשות הוא לצלם סרטון וידאו קצר של האוזניים באמצעות הטלפון החכם, ולשלוח לחברה. ואז מתחיל הקסם.

"אנחנו מעבדים אותו למודל תלת-ממדי של האוזן ואז מדפיסים אוזניות שמתאימות במיוחד למבנה של האוזן שלך." מסביר לי ג'ובני בראיון טלפוני. "תהליך יצירת המודל הוא תהליך אוטומטי ברובו, ואנחנו מתרכזים כרגע רק בחלק האחרון, של ניקוי המודל שמתקבל מהאלגוריתם שלנו. לא נראה שהתהליך יהיה לגמרי אוטומטי בזמן הקרוב, אבל יש סיכוי סביר שזה ירד לרמה של כמה דקות עבודה של טכנאי שרק מוודא שהכל תקין ושאפשר להמשיך בתהליך."

מודל האוזן המתקבל משמש את החברה להדפסה בתלת-ממד של אוזניות שיתאימו לגמרי למשתמש, ויישלחו אליו דרך הדואר. ואם זה לא מספיק, הרי שהחברה מנצלת עד המקסימום את המזעור המואץ של רכיבים אלקטרוניים בשנים האחרונות, ויוצרת אוזניות ללא חוטים, הנסמכות על טכנולוגיית Bluetooth להעברת הנתונים ויכולות לקבל שמע מכל מחשב או טלפון חכם. רכיבים חישוביים מתוחכמים בתוך האוזניות עצמן מבצעים סינון בזמן-אמת של רעשי הסביבה ומנטרלים את רעשי הרקע הפוגעניים ביותר כדי לאפשר חוויית שמיעה מיטבית. לפי אתר החברה, אפשר גם לכוונן את האוזניות כך שיעבירו רק קלטים שמיעתיים מוגדרים היטב, כצלצול הטלפון או קולה של הגברת.

אבל יש רק בעיה אחת.

הן מכוערות.

 

תיאור תהליך היצירה של האוזניות המותאמות אישית. במקור מגיוס ההמונים של החברה.

תיאור תהליך היצירה של האוזניות המותאמות אישית. במקור מגיוס ההמונים של החברה.

 

שינוי אופנה

האוזניות של OwnPhones יכולות להגיע במגוון רחב (ולמעשה בלתי-מוגבל) של עיצובים שונים ומשונים כלפי חוץ, אך רוב העיצובים האלו משווים להם מראה של מכשיר שמיעה אופנתי במיוחד. מכשירי שמיעה מקושרים בראיית הציבור עם לקות שמיעתית, ועם כל הרצון לפוליטיקלי קורקט, יש להודות שלקות שמיעתית פשוט אינה סקסית.

 

אוזניה מותאמת אישית. במקור מאתר גיוס ההמונים של החברה.

אוזניה מותאמת אישית. במקור מאתר גיוס ההמונים של החברה.

 

ג'ובני אינו ממהר להסכים איתי כשאני חולק עמו את רשמיי. "אני לא חושב שהאוזניות שלנו אינן אטרקטיביות, במיוחד בהשוואה לאוזניות רגילות." הוא אומר. "היום, רוב האנשים שרואים אוזניות מסתכלים עליהן כמשהו מאד טכני – הן שחורות או לבנות, וזהו. חלק ממה שאנחנו מנסים לעשות הוא להביא אופנה לתוך השוק של האביזרים. אני חושב שבשנה הבאה צפויות להגיע לשוק כמה וכמה אוזניות אלחוטיות לגמרי, והן הולכות להיראות כמו מכשירי שמיעה מאד עתידניים. אני חושב שמאד מהר השוק יתאים את עצמו למגמה החדשה, והאסוציאציה של מכשירי השמיעה כבר לא בהכרח תהיה שם."

ופה, בעצם, קבורה העצם. אני יכול בקלות לספק תחזיות אודות התפתחות הטכנולוגיה. כל ילד בגן יכול כבר להבטיח לכם שבשנה הבאה המחשבים יהיו חזקים יותר, יעילים יותר, בעלי סוללות ארוכות-חיים יותר וכן הלאה. חיזוי טכנולוגי גרידא הוא דבר פשוט יחסית. אבל איך אפשר לדעת מה יהיה השימוש שיעשו אנשים יצירתיים כמו ג'ובני ביכולות הטכנולוגיות החדשות שעומדות לרשות כולנו? ואיך אפשר לדעת מה תהיה תגובת הקהל לאופנה החדשה שהוא מנסה להביא?

התגובה הראשונית שלי – מעין רפלקס מיידי הנובע מהעובדה שאני חי בהווה ובעבר – היא שלאוזניות החדשות אין סיכוי להיקלט בתרבות המערבית. ואז אני נזכר שכך חשבתי גם לגבי נעלי הקרוקס, לגבי אוזניית הבלוטות' ולגבי הסושי. טעיתי, פעם אחר פעם אחר פעם, מכיוון שהאופנה משתנה, וסוחפת את הציפיות של כולנו לגבי ה- "נורמלי" ביחד איתה. לכן איני מעז לפטור גם את האוזניות החדשות על סמך מראן. כולנו עשויים למצוא עצמנו משתמשים בהן בשנים הקרובות.

ולא רק בהן.

 

העולם החדש של ההתאמה האישית

מהם המוצרים הנוספים שעשויים לעבור תהליך של התאמה אישית בשנים הקרובות? אולי התשובה הבטוחה ביותר היא שאין מוצר צריכה שלא יעבור את התהליך, גם אם ההתאמה תהיה בתחילה לעשירים בלבד. אנו מתחילים לראות כבר היום סכינים איכותיות עם ידיות המתאימות ספציפית עבור ידי המשתמש, נעליים עם מדרסים שהודפסו או נחתכו במיוחד עבור כף רגלו של הנועל, ואפילו תכשיטים שמיוצרים עבור הלקוח בעלות אפסית לעומת מחירם לפני עשור.

כשכתבתי בספרי "המדריך לעתיד" (קישור לרכישת הספר. לא שאני מנסה לרמוז למשהו) על מדפסות תלת-ממד והפוטנציאל שלהן להתאים את הכלים והצעצועים שלנו לעצמנו, היו שיצאו כנגד תחזית זו בטענה שאנשים לא יחזיקו בבתיהם מדפסות תלת-ממד וייצרו כלים עבור עצמם. יש בכך מן הצדק. גם אם לרבים יהיו מדפסות תלת-ממד בבתיהם, עדיין קשה לראות עתיד בו יגיעו המדפסות הביתיות לרמת הייצור של המכונות הגדולות במפעלים. העתיד נראה יותר ויותר כשילוב של המדפסות המשוכללות שישמשו במפעלים קטנים, ושל שימוש בטכנולוגיות התקשורת והמידע המתקדמות שבכל בית ובכל יד. אולי לא נדפיס את ידית הסכין לעצמנו בבית, אבל נוכל במאמץ מינימלי לצלם את היד עם האייפון, לשלוח את התמונה לחברת הייצור, ולקבל תוך יומיים לבית את המוצר המוגמר והמותאם אישית.

"אני חושב שייצור בענן עומד לתפוס חלקים יותר ויותר גדולים מהייצור." מסכים עמי ג'ובני. "כלומר, ייצור המוני של רכיבים המותאמים אישית. רשמנו פטנטים גם על מוצרים אחרים, ואני חושב שבעוד עשר שנים נראה עוד ועוד מוצרים נכנסים לתחום ההתאמה האישית."

 

אוזניות בעיצוב אישי. איזה מודל תבחרו? במקור מאתר גיוס ההמונים.

אוזניות בעיצוב אישי. איזה מודל תבחרו? במקור מאתר גיוס ההמונים.

 

אנה אנו הולכים?

בכנות מלאה, אינני יודע אם האוזניות המודפסות האישיות של OwnPhones יצליחו להשתלב בשוק. אני נוטה להאמין שכן מכיוון שהן מספקות יכולות מרשימות ועונות על צרכים של כל משתמש, אך בני האדם יצטרכו להסתגל לצורתן החדשה והייחודית. בשלב מסוים אני מאמין שהשינוי יתרחש, בין שיהיה מהיר כל-כך שתוך חמש שנים תתחלף כל אופנת האוזניות, ובין שיארך דור או שניים. בסופו של דבר, יראו בעינינו האוזניות החוטיות המקובלות כיום כסוג של שמלות ויקטוריאניות – מוצר עתיק ומסורבל. החברה תתקדם הלאה, בזכות חברות הסטרט-אפ שמיישמות את הטכנולוגיה המתקדמת ביותר בדרכים שהחברות הגדולות לא הצליחו ולא העזו לחשוב ולקדם.

אם יש דבר אחד שאפשר להבטיח, הרי הוא שהעתיד עומד להיות שונה מההווה. אני אישית ממתין בכיליון עיניים לבוא העתיד, ועד אז – אמשיך להפריד את חוטי האוזניות שהסתבכו בתוך התיק.