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

 

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

התגלה הגורם (וטיפול במבחנה) למחלת האלצהיימר

התגלה הגורם (וטיפול במבחנה) למחלת האלצהיימר

מחלת האלצהיימר היא מחלה ארורה.

אני יודע היטב שזו אינה הגדרה מדעית קרירה ושקולה, אבל היא התגובה האנושית הראויה ביותר למחלה נוראית זו, שגוזלת מהאדם את מחשבתו הצלולה ואת נפשו הבריאה. היא מאכלת באיטיות את מוחותיהם של החולים, ומותירה את גופם כקליפה עם שרירים ועצמות – אך ללא יכולת מחשבה.

מזה זמן רב ידוע שהגן apoE4 קשור למחלת אלצהיימר. אנשים הנושאים שני עותקים של apoE4 בקוד הגנטי שלהם, נמצאים בסיכון גבוה פי 12 לפיתוח מחלת אלצהיימר. בזמן זה, נשאים עם גרסאות נפוצות אחרות של הגן – כגון apoE3 – אינם נמצאים בסיכון מיוחד. כל תינוק נולד עם גרסה של apoE שירש מהוריו – ולעתים עם מוטציה זעירה אחת, שמספיקה כדי להפוך את הגן ל- apoE4 ולהקפיץ את סיכוייו של הנשא ללקות במחלת אלצהיימר בהמשך חייו.

ובכן, אם גן אחד מעלה את הסיכויים ללקות באלצהיימר באופן דרמטי כל-כך, מה יקרה אם ננטרל את הגרסה המזיקה? זה בדיוק מה שעשו חוקרים במכוני גלדסטון, במחקר שהתפרסם לאחרונה ב- Nature Medicine.

כדי להסביר את משמעות התגלית – ומדוע לא אירעה עד כה – צריך להבהיר קודם שבמשך שנים ארוכות נערכו מחקרים לפיתוח תרופות למחלת האלצהיימר בעכברים. עם זאת, מחקרים אלו נכשלו פעם אחר פעם. תרופות לאלצהיימר שעבדו נפלא בעכברים, נכשלו כולם במבדקים קליניים על בני-אדם. הפיזיולוגיה של העכברים, מסתבר, אינה דומה מספיק לזו האנושית לפחות בכל האמור למחלת האלצהיימר. ברור היה שיש צורך בדרך חדשה לחקור את המחלה.

דרך חדשה זו הגיחה לפני עשור בערך, בדמותה של טכניקה חדשה באמצעותה יכלו החוקרים לקחת תאי עור מחולי אלצהיימר עם הגן apoE4, להעביר אותם בחזרה למצב עוברי, ואז לגרום להם להתפתח מחדש לתאי עצב. תאי העצב הללו החלו להפגין סימנים ברורים של מחלת אלצהיימר: הגן apoE4 הביא ליצירתם של חלבונים פגומים ומעוותים, שהתפרקו לרסיסים בתאים וגרמו להצטברותם של חלבונים אחרים, כעמילואיד-בטא. כאשר בחנו החוקרים תאי עצב בריאים שהכילו את הגן apoE3, והוסיפו להם את הגן apoE4, התוצאה הייתה זהה: חלבונים מזיקים החלו להצטבר בתאים.

ובכן, טוב ויפה – החוקרים גילו שהגן apoE4 אכן גורם לנזק בתאים אנושיים, וכפי הנראה הוא אחד הגורמים המרכזיים למחלת האלצהיימר. אבל האם אפשר לתקן אותו וכך לטפל במחלה?

מסתבר שכן.

החוקרים בחנו כיצד מגיבים תאי העצב האנושיים למולקולה המסוגלת להשפיע על מבנהו של חלבון ה- apoE4, ולשנות אותו כך שיהיה דומה יותר לחלבון apoE3 'הבריא'. מולקולה זו מכונה "מתקנת מבנה", ואכן – כאשר היא הוספה לתאי העצב האנושיים שנשאו apoE4, היא העלימה את סימני מחלת האלצהיימר, שיקמה את פעולתם התקינה של התאים ושיפרה את הישרדותם. בימים אלו עובדים החוקרים ביחד עם תעשיית התרופות על מנת לשפר את "מתקני המבנה" כדי שיהיה אפשר לבחון אותם גם בבני-אדם בעתיד.

אלו תוצאות מרגשות, שעשויות לבשר על תרופה למחלת האלצהיימר, או לפחות חיסון למחלה, כבר בעשור הקרוב. אבל אני רוצה להתייחס לכמה נקודות מעניינות במיוחד.

ראשית, מדהים להבין שהגן apoE4 אינו גורם לתופעה דומה של הצטברות עמילואיד-בטא בתאי העצב של עכברים. זוהי תופעה אנושית ייחודית שאפשר היה לחשוף רק בטכניקות המעבדה החדשות, ומרתק לחשוב לאיזה תובנות נוספות נוכל להגיע באמצעותן. המתנגדים לניסויים בבעלי-החיים יקפצו בוודאי על הראיה הזו בשמחה, ויטענו שאין ערך לניסויים בבעלי-חיים ושצריך לחדול מהם. אלא מה? החוקרים במדעי הרפואה מוגבלים תמיד בטכניקות המחקר שלהם, ועד היום נעשה שימוש בעכברים בעיקר מחוסר-ברירה, ועם הבנה של מגבלות הניסויים בעכברים. גם עכשיו, כשגילינו מגבלה נוספת של המודלים העכבריים, המשמעות אינה שצריך להפסיק לחלוטין את הניסויים בעכברים, אלא רק להכיר במעלותיהם ובחסרונותיהם. זוהי תמונה מורכבת של המציאות, אבל זה המצב.

שנית, מדובר בניסוי in-situ – כלומר, בצלחת הפטרי. מסיבות ברורות, לא ניתן לערוך ניסויים ראשוניים מסוג זה בבני-אדם. לכן, נצטרך לחכות עד לתוצאות הראשוניות של המחקרים הקליניים שייערכו על בני-אדם הלוקים במחלת האלצהיימר.

שלישית, מדובר עדיין במחקר אחד בלבד. הוא אמנם התפרסם בכתב-עת מדעי חשוב ובעל מוניטין, אבל עכשיו יש לחכות לחוקרים אחרים שיתחילו לאמת את התוצאות, לערוך ניסויים דומים משלהם, ולאשש את המסקנות מהמחקר הראשון. אם אכן מדובר בפריצת דרך, הרי שנתחיל לשמוע על התוצאות החיוביות תוך שנה-שנתיים מהיום. זוהי דרכו של המדע – איטית ומייסרת – אבל בטווח הארוך היא עובדת, וזה מה שחשוב.

לסיכום, מוקדם עדיין לומר בוודאות האם מדובר בטיפול פורץ-דרך במחלת האלצהיימר, אך אין ספק שיש כאן פוטנציאל. ואולי הדבר החשוב ביותר הוא ההוכחה – פעם נוספת – שטכניקות מחקר חדשות עוזרות לנו לחשוף את הסודות והמסתורין של הפיזיולוגיה האנושית, אליהם לא היינו מודעים בעבר. כל טכניקה חדשה מקפיצה את יכולותיהם של חוקרי הרפואה, אל מעבר למה שחשבנו שאפשרי בעבר. אם הטכנולוגיות והטכניקות בתחום ימשיכו להתקדם בקצב הנוכחי (ואין שום סיבה לחשוב שיעצרו), קשה להאמין שעד סוף המאה ה- 21 ייוותרו סודות משמעותיים בגוף האנושי. וכאשר נגשים מטרה גדולה זו, נמצא עצמנו בעולם בו נוכל להבין ולעצור לא-רק את מחלת האלצהיימר, אלא גם את כל יתר המחלות המלוות את המין האנושי מראשית ימיו.


 

קישור למאמר בנייצ'ר Medicine [כאן].

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הרפואה והבינה המלאכותית בספרי "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

בינה מלאכותית ולמידת מכונה: הדרך ל- 2018

בינה מלאכותית ולמידת מכונה: הדרך ל- 2018

אם הייתי צריך להצביע על ההתקדמות הטכנולוגית החשובה ביותר בשנת 2017, היא כנראה הבאה: סדרה של בינות מלאכותיות עברו על נתוניהם של מאות-אלפי חולים, וגיבשו מודלים משלהן בנוגע לגורמים המשפיעים ביותר על סיכויו של כל אדם ללקות במחלת לב. כשהמודלים הושוו לדרך המיושנת (סליחה, המקובלת כיום) בה רופאים מנסים לחזות את הסיכוי ללקות במחלות לב, התגלה שכולם מדויקים ומוצלחים יותר מהשיטות של הרופאים האנושיים.

טוב, עד כאן זה לא באמת מפתיע. הדרך המקובלת כיום לחזות התקף לב היא באמצעות סקירת שמונה גורמי סיכון, כגיל המטופל, רמות כולסטרול בדם, עישון, סוכרת, לחץ דם ועוד. הרופאים מצרפים את כל אלו ביחד כדי להגיע למסקנה סופית, ובהתאם לכך ממליצים למטופל מה לעשות. אלא שבאמצעות למידת מכונה ניתן לעבור על עשרות גורמי סיכון נוספים, ולהתחיל למצוא דפוסים שאינם ברורים במבט ראשון. זה בדיוק מה שעשו החוקרים, ולאחר שהבינות המלאכותיות שלהם מצאו את הדפוסים הללו, הם בחנו אותם על 83,000 תיקים רפואיים – וכאמור, גילו שהמודלים הממוחשבים החדשים חוזים התקפי לב טוב יותר מהמודלים שהיו בידי הרפואה עד כה.

ההפתעה – והמבוכה – הגדולות באמת הגיעו כשהתברר שסוכרת, שהיא אחד מגורמי הסיכון שמקובלים בדרך המסורתית לחיזוי התקפי לב, לא הצליחה להיכנס לרשימת "עשרת הגורמים הקריטיים ביותר" שזיהו הבינות המלאכותיות. ולחלופין, ברשימת גורמי-הסיכון הקריטיים שגיבשו הבינות, ניתן למצוא פרמטרים שהמודל המסורתי אינו לוקח בחשבון, כגון נטילת קורטיקוסטרואידים, או מחלה נפשית קשה.

למה זה חשוב? קודם כל, מכיוון שהמודלים החדשים הללו יכולים להציל חיים. מתוך 83,000 התיקים הרפואיים שנבדקו על-ידי הבינות, בערך 355 מטופלים היו יכולים לקבל התרעה מראש על כך שהם בעלי סיכוי גבוה לפתח מחלת לב בשנים הקרובות, והיו יכולים לקבל טיפול רפואי מקדים שהיה מוריד את סיכוייהם לחלות. אימוץ של המודלים החדשים יכול להציל אלפי נפשות מסביב לעולם. אם, כמובן, הרופאים יסכימו להתייחס למודלים הללו ברצינות.

אבל מה שחשוב יותר להבין שהמחקר שתיארתי מ- 2017 אינו עומד בפני עצמו. הוא משקף מגמה גדולה יותר, בה הבינות המלאכותיות מתחילות להפיק עבורנו מודלים ורעיונות מוצלחים יותר מאלו הקיימים כיום. וזה בסדר, באמת שלא צריך לדאוג – אנחנו לא בדרך לטרמינייטור, מכיוון שהן עושות זאת בשיתוף פעולה עם חוקרים אנושיים. כלומר, החוקרים מפתחים את הבינה המלאכותית, נותנים לה להתאמן על אוסף גדול של נתונים, בוררים את המוץ מהתבן ומפרסמים את התוצאות המעניינות והחשובות ביותר.

לא קשה לחזות מה יקרה בשנת 2018: חוקרים בכל התחומים יאמנו בינות מלאכותיות על אוספי נתונים עצומים בכל התחומים, ואלו יזהו חוקיות שחמקה עד כה מעיני הסטטיסטיקאים האנושיים. התהליך הזה יקרה ברפואה, בביטוח, בפסיכולוגיה, בחינוך, בלוחמה בפשיעה ובטרור ואפילו באהבה. והתוצאה תהיה שבעוד שנה יהיו ברשותנו מודלים מדויקים קצת יותר בנוגע למתרחש בעולם. נבין טוב יותר את עצמנו, את המחלות המאיימות עלינו, את הגורמים שמפעילים אותנו, בזכות הבינה המלאכותית. ושנה לאחר מכן, כשהיא תשתפר עוד יותר ביכולותיה, ישתפר עוד יותר הידע שברשותנו ויאפשר לנו להגיע לתובנות ולפריצות-דרך חדשות בכל התחומים.

אם אתם רוצים לדעת למה אני אופטימי כל-כך לגבי שנת 2018, ולגבי עתיד המין האנושי בכלל, זו הסיבה. אנו נותנים למכונות שלנו להתחיל להפיק עבורנו ידע ותובנות – והן עושות את זה טוב יותר מאיתנו, וימשיכו לעשות זאת עבורנו עוד הרבה מאד זמן.

———

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הבינה המלאכותית והרובוטים בספרי החדש "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).


 

האם (ומתי) נזכה בנעורי נצח? סקירת מצב הטיפולים להארכת חיים

האם (ומתי) נזכה בנעורי נצח? סקירת מצב הטיפולים להארכת חיים

רשומה זו התפרסמה במקור במגזין Review של חברת תנובה, גיליון 52, שהתמקד בפוטנציאל להארכת משך החיים האנושי.


הסיפור הקדום ביותר שהשתמר בהיסטוריה של האנושות הוא האפוס של גילגמש, ובו מתואר המלך הקדום החרד מן המוות, ויוצא לחפש את נעורי הנצח. הוא מוצא אמנם צמח פלאי שאמור להעניק לו את מבוקשו, אך זה נגנב ממנו על-ידי נחש תועה – וכך נשללת מגילגמש האנושי הזכות לחיי הנצח, בעוד שהזוחלים זוכים באריכות ימים מופלגת.

אנו מוצאים רעיונות דומים באגדות שונות מההיסטוריה של האנושות – מגן העדן בו איש לא הזדקן, ועד למעיין הנעורים שכל השותה ממימיו נותר צעיר לנצח. החיפוש אחר המקום, הצמח, הכלי או הטכניקה להארכת החיים, מלווה את האנושות כבר זמן רב, לצד התסכול מפגיעותו של הגוף האנושי ומהקרבה המתמדת למוות. כפי שכתב המשורר המפורסם לאביו על ערש דוויי – "אל תלך בשלווה אל הליל הטוב… זעם, זעם על מות האור."

לא תמיד היו הדברים כך. ההזדקנות, עד כמה שמוזר להבין זאת, היא תוצר לוואי של הטכנולוגיה. בקרב בעלי חיים פראיים בטבע, כמעט ולא ניתן למצוא חיה זקנה. הם נוטים למות ממחלות, מפגעי איתני הטבע, או מאלימות המופעלת כנגדם, הרבה לפני שיספיקו למות מזקנה [1] . אלא, שאנו שונים משאר החיות בזכות יכולתנו להתאגד ביחד בקבוצות, ולהשתמש בכלים לשיפור תנאי החיים וסיכויי ההישרדות של בני הקבוצה. בזכות גורמים אלו, ניתן היה למצוא גם לפני עשרות אלפי שנים בני אדם, שהגיעו למשך חיים מופלג – שבעים שנים ויותר.

אני יודע שהמשפט האחרון עשוי לבלבל, מאחר ומקובל שאבותינו הקדומים ניחנו בתוחלת חיים נמוכה להחריד. אלא שצריך להבדיל בין תוחלת חיים (Life Expectancy) – שהיא משך החיים הממוצע הצפוי לאדם באוכלוסייה מסוימת – לבין משך חיים (Life Span), שהוא מספר השנים המירבי שאדם יכול לחיות.

תוחלת החיים במשך רוב שנות קיומה של האנושות הייתה אכן נמוכה. קשה אמנם למצוא נתונים מדויקים מהתקופה הפרה-היסטורית, אך מחקרי תמותה הנערכים על שבטי הציידים-לקטים המעטים שעוד נותרו בעולם, חושפים תמונה קשה, לפיה אבותינו הקדומים נהנו מתוחלת חיים שנעה בין 21 ל- 37 שנים. מספר זה מושפע באופן טבעי מתמותת הילדים הרבה בקרב אותם שבטים: סיכוייו של תינוק להגיע לגיל 45 מגיעים ל- 19 אחוזים במקרים הקיצוניים ביותר. כאשר תמותת הילדים והצעירים גדולה כל-כך, אין פלא שתוחלת החיים בעולם הפרה-היסטורי נמוכה גם היא [2].

בזכות התפתחות טכנולוגיות החיסונים, ההיגיינה והסניטציה, הצליחו מדינות המערב להעלות את תוחלת החיים של אזרחיהן מארבעים ותשע שנים בתחילת המאה, לשבעים ושש שנים בערך בסוף המאה העשרים [3]. כלומר, הארכנו את תוחלת החיים ב- 27 שנים – הישג מדהים בכל קנה מידה אפשרי.

ואף על פי כן, משך החיים האנושי נותר כמעט זהה בעשרות-אלפי השנים האחרונות. אדם שהיה מגיע לגיל 45 בשבטים הפרה-היסטוריים, היה עשוי ליהנות מעשרים שנים נוספות בערך בבריאות טובה. כלומר, גם בחברות הפרימיטיביות ביותר ניתן היה למצוא אנשים שהגיעו לגילאים מופלגים, גם אם אלו היו יוצאי הדופן וברי המזל. המקבילות של אותם ברי מזל כיום הם הסנטנריאנים: אינדיבידואלים המגיעים לגילאי מאה שנים ומעלה.

אבל מדוע הסנטנריאנים מועטים כל-כך, אפילו כיום? מדוע איננו מגיעים כולנו לגיל מאה?

למה הסנטנריאנים נדירים כל-כך?

חשוב להבין מדוע התפתחנו כפי שהתפתחנו במהלך האבולוציה. כל המינים החיים כיום, הצליחו לשמר את עצמם לאורך שנות אבולוציה רבות בזכות כך שהעמידו צאצאים. כדברי האמרה הידועה – "אף אחד מאבותיך לא היה נזיר". לאינדיבידואל אנושי שנולד זה עתה נדרשות שנים רבות לגדול ולהתפתח, למצוא זיווג, להביא ילדים לעולם, ולהשקיע זמן בגידולם ובחינוכם [4]. חלון זמן זה במהלכו מבצע האינדיבידואל את כל המטלות הללו מכונה "משך חיים הכרחי" [5].

הברירה הטבעית הובילה למצב בו במהלך משך החיים ההכרחי שומר האינדיבידואל על בריאות וכושר גופני מספיקים כדי להביא ילדים לעולם ולדאוג להם. אך תקופה זו אינה נמשכת יותר מכמה עשרות שנים, ולאחר שמילאו בני-הזוג את תפקידם ונכנסו לשנות הזהב שלהם, אין שום צורך להמשך קיומם – לפחות בראייה האבולוציונית של הדברים. ההורים עשו את שלהם, ההורים יכולים ללכת. ככל שעובר זמן רב יותר לאחר משך החיים ההכרחי, כך יורדת עמידות הגוף למחלות ולנזקי הסביבה, עד למוות המגיע לרוב מאחד הגורמים הללו.

הסנטנריאנים הינם אותם מעטים ברי מזל, החיים עד גיל מאה שנים ויותר. והם אכן מעטים – רק אחד מ- 5,780 מאזרחי ארצות הברית עובר את גיל מאה [6]. בכל אתר חדשות ניתן למצוא לפחות כתבה אחת המכילה עצות מצד ישישים מופלגים, המנסים לסייע לכולנו להגיע לגילם המתקדם. "עשה משהו מעניין מדי יום" ממליצה לילי רודין, שנולדה ב- 1912. "שן הרבה, נסה לא לדאוג, ותיהנה מחלומות טובים." מוסיף הארוטו איטו שנולד באותה שנה [7].

בוודאי ראוי וכדאי למלא אחר עצות אלו (על אף שלא ברור כיצד ניתן לעודד חלומות טובים), אך לא נראה שהן יעזרו למרביתנו להגיע לגיל מאה.

הסיבה הראשונה לכך היא שאין אורח חיים יחיד המשותף לכל הסנטנריאנים. אותם קשישים המתראיינים בחדשות בעיתון מדברים על סמך ניסיונם האישי, שאינו משותף לכלל אוכלוסיית הסנטנריאנים. אך חשוב עוד יותר: ההבנה הנוכחית היא שכל סנטנריאן הוא תוצר של מספר מוטציות מיטיבות שהתחברו ביחד בגופו [8], לצד נסיבות חיים, בזכותן הצליח להימנע ממוות אלים או ממחלות. הסנטנריאנים, במילים אחרות, זכו בלוטו הגנטי. אתם יכולים להמשיך להמליץ לילדיכם לחלום חלומות טובים ולהיות מעורבים בפעילויות מעניינות, אך אורחות חיים אלו לא יעזרו להם להגיע לגיל מאה אם לא ניחנו מראש במבנה הגנטי המתאים [9].

איך תדעו אם יש לכם סיכוי גבוה יותר מהרגיל להיות סנטנריאנים? פשוט: אם הוריכם, ובעיקר אמכם, היו סנטנריאנים בעצמם, הרי שסיכוייכם גבוהים יותר באופן משמעותי להגיע לגיל מאה בעצמכם [10].

ומה אם לא?

במקרה זה – שתקף עבור רובה המכריע של האנושות – תצטרכו להסתמך על הרפואה המודרנית שתאריך את חייכם באופן מלאכותי. את ניסיונותיה של הרפואה המודרנית לעשות כן, נסקור בשאר המאמר.

הפתרונות שבדרך

חוקרי הזדקנות מובילים כלאונרד הייפליק, ג'יי אולשנסקי וברוס קרנס מחלקים את הניסיונות להארכת תוחלת החיים ומשך החיים האנושיים לשלושה סוגים שונים:

  1. צמצום מספר מקרי המוות הניתנים למניעה;
  2. פיתוח תרופות וטיפולים שמחקים את השפעתם המיטיבה של גנים, המביאים לאריכות ימים בקרב סנטנריאנים;
  3. האטת קצב צבירת הנזקים וההתפרקות של הגוף – כלומר, האטת קצב ההזדקנות.

סוג פתרון ראשון: צמצום מספר מקרי המוות הניתנים למניעה

חוקרים הבוחנים את עתיד הרפואה מתחילים לראות כי אנו מתקרבים לנקודת המהפך, בה בינה מלאכותית תוכל לספק אבחון, ייעוץ רפואי ואפילו טיפול רובוטי ברמה העולה על זו של הרופאים האנושיים. הסימנים למהפכה שכזו כבר נמצאים בשטח: מחשבים רבי-עוצמה כווטסון של IBM מצליחים לספק אבחונים והמלצות לטיפול בחולים ברמה המתחרה בזו של רופאים אנושיים ואף עולה עליה (11-14). ווטסון נמצא כבר בשימוש בבתי חולים בתאילנד ובהודו, ובקרוב יגיע ל- 21 מרכזים רפואיים בסין [11]. מנועי בינה מלאכותית דומים מנתחים כבר היום ממצאי דימות רפואיים (16-18), בעוד שאחרים משמשים לחיזוי תוצאות טיפולים [12].

המשמעות של העברת חלק גדול ממלאכת האבחון והייעוץ הרפואי למחשבים, היא שמלאכת הרופא לא תהיה מוגבלת לקליניקה ולמרפאה. עד עתה היו הרופאים משאב מוגבל ויקר, עקב הקושי הגדול בהכשרת רופא חדש. כאשר המחשב יוכל לבצע את רוב מטלות הרופא באופן זול ויעיל, כל אדם ייהנה בכל רגע נתון מרופא ממוחשב שיפקח עליו עין, שיספק חוות דעת רפואית אודות כל פיסת מזון המגיעה לפיו, ושיתריע בפניו ברגע בו משתנים דפוסי השינה באופן שעלול להעיד על מחלות נפשיות מבצבצות או אפילו על תקיפת נגיף שפעת. אם כיום נדרשים שבועות וחודשים ארוכים לחולים עד שהם רואים רופא מומחה, הרי שבעתיד הרופא המומחה יראה אותם כל העת, אפילו לפני שיבקשו. ולא זאת בלבד, אלא שרופא ממוחשב ברמה גבוהה אמור למזער את הסיכוי לטעויות אנוש. מכיוון שבארצות הברית מוגשות כמעט 20,000 תביעות רשלנות רפואית מדי שנה, ומאחר והטעויות הרפואיות הינן הסיבה השלישית בחשיבותה בגרימת מוות, מדובר יהיה בצמצום ניכר במספר מקרי המוות הניתנים למניעה [13].

סביר להניח שהתוצאה של כל ההתפתחויות הטכנולוגיות הללו תהיה שיפור ניכר בבריאותו של האדם הממוצע. אפילו תושבי המדינות המתפתחות יוכלו לקבל ייעוץ וטיפול רפואיים ברמה העולה על אלו שתושבי המדינות המתקדמות ביותר בעולם מקבלים כיום. בהתאם, נראה בוודאי עלייה משמעותית בתוחלת החיים מסביב לעולם. אך כמה גדולה תהיה העלייה בתוחלת החיים, והאם היא תתבטא גם בעלייה משמעותית במשך החיים האנושי?

התשובה, כפי הנראה, שלילית, כפי שניתן להבין ממחקרם של דה סילבה אנטרו-ג'קמין ועמיתיה מ- 2015. במחקר הזה נבחנו שתי אוכלוסיות יוצאות-דופן, מתוך תקווה להפיק מהן תובנות אודות משך החיים האנושי המקסימלי: אתלטים אולימפיים, וסופר-סנטנריאנים [14]. כל אחת מהאוכלוסיות האלו מיוחדת בפני עצמה וחשובה למטרות המאמר הנוכחי, אך בפסקאות הקרובות נעסוק רק באוכלוסיה הראשונה, עליה נמנים כל המשתתפים באולימפיאדות מאז המשחקים האולימפיים הראשונים ב- 1896. בהכללה, משתתפים אלו ניחנים בכושר גופני מעולה ובבריאות ברמה הגבוהה ביותר בצעירותם, ורבים מהם מאמצים אורח חיים בריא יותר מרוב האוכלוסייה גם לאחר הקריירה האולימפית שלהם [15]. למרות נתונים אלו, מרבית האתלטים שנסקרו (19,012 במספר) הגיעו למשך חיים שנע בין שמונים לתשעים שנים בלבד, ואיש מהם לא הצליח לעבור את גיל 98.

משמעות המחקר היא שכושר גופני, או בריאות ברמה גבוהה, אינם מספיקים כדי להקפיץ את משך החיים האנושי מעבר למאה שנים. אפילו אם נצליח לספק לכל אוכלוסיית העולם רמת בריאות דומה לזו ממנה נהנים האתלטים החסונים ביותר, קשה להאמין שמשך החיים של אותם אנשים בריאים יעלה בהרבה מעבר לתשעים שנים.

כדי להצליח יותר, עלינו לפנות לפיכך לסוג אחר של פתרונות: הבנת הגנטיקה הייחודית של הסנטנריאנים, וחיקוי השפעותיה בכלל המין האנושי.

סוג פתרון שני: חיקוי השפעתם המיטיבה של גנים המביאים לאריכות ימים

בספר המדע הבדיוני "בני מתושלח", הוגה הסופר רוברט היינליין רעיון למיזם עתידני: מיליארדר אקצנטרי ששואף להאריך את משך החיים האנושי, מקדיש מהונו כדי לתמרץ את בניהם ובנותיהם של הסנטנריאנים בארצות הברית להתחתן זה עם זו. לאחר כמה דורות של זיווגים מסוג זה, בהם נבררת בכל פעם מחדש תכונת אריכות הימים, מתקבלים צאצאים עם משך חיים של יותר ממאה שנים.

בהחלט ייתכן שמיזם מסוג זה, אם ינוסה במציאות, אכן ינחל הצלחה בסופו של דבר – אבל היא תהיה מוגבלת עד מאד. ספציפית, היא תהיה מוגבלת רק לצאצאי הסנטנריאנים, מאחר והם אלו הנושאים את הגנים המסייעים להם להגיע לאותה אריכות ימים מיוחלת. כל יתר האוכלוסייה לא תיהנה מיתרונות תהליך השבחה שכזה. מכיוון שהסנטנריאנים נדירים כל-כך, ברור שפתרון זה אינו פרקטי לכלל האוכלוסייה.

אבל מה אם היינו יכולים לחקות את השפעתם המיטיבה של אותם אללים – כלומר, וריאציות של גנים – שנושאים הסנטנריאנים בתאיהם?

מחקרים שנערכו על סנטנריאנים חושפים, שהגנים המיטיבים שהם נושאים מקושרים בעיקר לעמידות למחלות זקנה [16] כמחלת אלצהיימר [17], טרשת עורקים [18], לרמות כולסטרול מסוג LDL גבוהות בדם [19] וסרטן [20]. בתחום זה רב עדיין הנסתר על הגלוי, מכיוון שקשה לאסוף דגימות דנ"א ממספר גדול מספיק של סנטנריאנים כדי לזהות את הגנים המשותפים להם. אף על פי כן, עקב השכלול המתמיד בטכניקות לריצוף גנטי, קרוב לוודאי שנצליח בעשורים הקרובים לזהות במדויק את הגנים האחראים למשך החיים הארוך של הסנטנריאנים.

כאשר נזהה את הווריאציות הגנטיות הברוכות הללו, נצטרך 'רק' לחקות את השפעותיהן המיטיבות באוכלוסייה הכללית. חיקוי זה עשוי להתבצע באמצעות זיהוי החלבונים או מולקולות הרנ"א אליהם מקודדים אותם גנים, הבנת דרך פעולתם וחיקויה באמצעות סינתזת מולקולות המבצעות פעולה דומה.

לחילופין, ניתן יהיה להשתמש בהנדסה גנטית על מנת להחדיר את הגנים הללו לתאיהם של אנשים החל מגיל מסוים. לשם כך נזדקק לטכניקות מתקדמות להנדסה גנטית, אך כאלו מפותחות כבר היום, כדוגמת טכניקת CRISPR שהודגמה בהצלחה לראשונה בשנת 2012 [21]והביאה מאז למהפכה בתחום ההנדסה הגנטית – עד כדי כך שמעללים של הנדסה גנטית, שנראו בעבר כמדע בדיוני, ניתנים לביצוע באופן יומיומי במעבדות בזכותה. הטכניקה החדשה נבחנת כיום בעשרים ניסויים קליניים בבני-אדם, ובחלקם היא משמשת להנדסת הגוף האנושי באופן ישיר, באופן שיספק חיסון מסרטן צוואר הרחם [22].

לא מוגזם לשער לפיכך, שטכניקות מסוג זה ישמשו כבר בעשרות השנים הקרובות להנדסה גנטית בטוחה ויעילה של כל האוכלוסייה, שתקנה לכל בני-האדם במדינות המתפתחות את מעלותיהם של הסנטנריאנים. התפתחות מסוג זה תחולל מהפכה של ממש בתוחלת החיים האנושית: היא תמזער את שכיחותן של מחלות זקנה רבות ותוריד עול עצום ממערכת הבריאות העולמית. על הדרך היא גם תאפשר לרבים להגיע למשך חייהם של הסנטנריאנים – בין מאה למאה ועשרים שנים.

אך גם התקדמות שכזו, שתהווה רעידת אדמה מכל בחינה דמוגרפית וכלכלית אפשרית, לא תאפשר לנו לשבור את מחסום הגיל הביולוגי, ולהמריא אל מעבר למאה ועשרים שנים.

כדי להבין קביעה זו, נחזור למחקרם של דה סילבה אנטרו-ג'קמין ועמיתיה. האוכלוסייה השנייה שבחנו החוקרים היא זו סופר-סנטנריאנים – אלו החיים 110 שנים או יותר. אנשים אלו נהנים ממשך חיים ארוך, אך אינם ניחנים לרוב בבריאותם ובכושרם הגופני המרשימים של האתלטים האולימפיים. ההבדל העיקרי הוא שבעוד ששאר האוכלוסייה מתה מוקדם יותר ממגוון מחלות זקנה, הסופר-סנטנריאנים שורדים די זמן כדי למות מסיבות אחרות – מהצטברות הנזקים המטבוליים לאורך זמן בגוף. הם מגיעים למחסום הגיל הביולוגי.

נקודה זו הודגשה עוד יותר במחקרם של דונג, מילהולנד וג'אן ויג'ג, שחשפו כי בעוד שמשך החיים המירבי עלה מ- 101 שנים ל- 108 שנים במאה וחמישים השנים האחרונות, הרי שמאז שנות התשעים של המאה האחרונה לא היו שיפורים נוספים במשך החיים המירבי. מסקנתם של ויג'ג ועמיתיו היא שקיים מחסום ביולוגי למשך החיים המירבי של בני-האדם [23].

משמעות מסקנה זו היא שגם המוטציות הקיימות בקרב הסופר-סנטרניאנים אינן מספיקות כדי לשבור את מחסום הגיל הביולוגי האנושי. גם אם היינו מחקים את הווריאציות הגנטיות האלו בקרב שאר האוכלוסייה, לא היינו מצליחים לעקוף את המחסום הביולוגי של 120 שנים. המגבלה, כמעט אפשר לומר, צרובה בגופינו, מקועקעת בבשרינו ומלווה אותנו לאורך כל חיינו, מהלידה ועד המוות. כדי לפרוץ מחסום איתן שכזה, עלינו לחפש פתרונות מתקדמים יותר ונועזים יותר מכל טיפול רפואי שנוסה עד כה.

החדשות הטובות הן שפתרונות כאלו מפותחים בימים אלו ממש.

סוג פתרון שלישי: האטת קצב צבירת הנזקים – ותיקונם

הפתרונות מהסוג השלישי אמורים להיות גם רבי-העוצמה ביותר, מכיוון שהם מתמקדים בשינוי ושיפור פעילות התאים והרקמות באופן שיאט את קצב צבירת הנזקים של הגוף, או אף יתקן את הנזקים שכבר נוצרו. חשוב לציין שאף אחד מהפתרונות בקטגוריה זו אינו מוכח כפתרון להזדקנות, ולו רק מהסיבה הפשוטה שעדיין אין בידינו מודל שמסביר בהצלחה כיצד בני-אדם מזדקנים. קיימות כיום יותר מ- 300 תיאוריות שמנסות להסביר את תהליך ההזדקנות, אך חוקרי הזקנה אינם מקבלים אף לא אחת מהן במלואה [24]. מסיבה זו, מתוארים הפתרונות בחלק זה בקצרה, בעיקר כדי לתת לקוראים הבנה ראשונית אודות האפשרויות המפותחות בימים אלו במעבדות המחקר, ולא מתוך אמונה בכוחו של אחד מהם על פני האחר.

הארכת טלומרים

הטלומרים הינם רצפי דנ"א הממוקמים בקצוות הכרומוזומים (צברי הדנ"א שבתוך התאים), ומייצבים אותם. בכל פעם שתא סומטי מתחלק, הטלומרים שבו מתקצרים מעט. לאחר כמה עשרות חלוקות, הטלומרים כבר קצרים עד כדי כך שהתא אינו מסוגל להתחלק פעם נוספת. למעשה, הטלומרים משמשים כסוג של שעון העוקב אחר 'גיל' התא לפי מספר החלוקות שהוא עובר.

בשנת 1998 הונדסו גנטית תאי פיברובלסט ותאי רשתית אנושיים, כך שיבטאו את האנזים טלומראז המאריך את הטלומרים בחזרה לאורכם המקורי. התאים המהונדסים שמרו על 'נעורי נצח' והמשיכו להתחלק ללא הגבלה [25]. התגלית הביאה לפרץ של אופטימיות בנוגע לעתיד ההזדקנות, אך חשוב להבהיר שכנראה שהטלומרים אינם אחראים על כל האספקטים השונים של ההזדקנות האנושית, ועדיין אין בסיס לטענה לפיה הארכה מחודשת של הטלומרים בבני-אדם תעצור או אפילו תעכב את ההזדקנות [26].

חוסר הבסיס מאחורי תיאוריית ההזדקנות הטלומרית לא עצר את אליזבת' פאריש בת ה- 44, מייסדת ומנכ"לית חברת הביוטק ביו-ויווה (BioViva) מלהנדס גנטית את גופה, ולהאריך מחדש את הטלומרים בתאיה בשנת 2015. לפי דיווחי החברה, הטלומרים שתאי הדם הלבנים בגופה של פאריש התארכו במידה כזו ש- "הפכו להיות צעירים יותר ביולוגית" [27]. עם כל הערכתי לתעוזתה של פאריש, קשה לי להאמין שהטיפול עומד לסייע לה, ובהחלט ייתכן שהתערבות מסוג זה עלולה אף להזיק בדרכים שאיננו מבינים עדיין. אף על פי כן, אם אכן יתגלה כי הטלומרים אחראים על חלק משמעותי מתהליך ההזדקנות האנושי, הרי שבהחלט ייתכן שטיפולים דומים לאלו שעברה פאריש יוכלו להאריך את משך החיים האנושי אל מעבר למאה ועשרים שנים.

עירויי דם צעיר

בשנת 2005 התפרסם במגזין המדעי הנחשב נייצ'ר מחקר חדש, בו הצליחו החוקרים לשקם ו- 'להצעיר' את תאי השרירים והכבד של עכברים בדרך יוצאת-דופן: הם חיברו ביחד את מערכות הדם של עכברים צעירים וזקנים, והראו שלדם הצעיר הייתה השפעה מיטיבה על גופם של הזקנים [28]. המחקר עורר עניין ציבורי רב בתחום, שרק התחזק בעקבות מחקר מ- 2014, שהראה שדמם של עכברים צעירים מסיג אחורנית פגיעות קוגניטיביות ונוירולוגיות במוחותיהם של עכברים זקנים, ומסייע להם לשפר באופן משמעותי את ביצועיהם במבחני זיכרון ולמידה [29].

עדיין לא ברור מהו המנגנון מאחורי אפקט ההצערה, או האם הוא אפילו מביא לתוצאות דומות בבני אדם, ולא בעכברים בלבד. מחקר עדכני יותר משנת 2016 מעלה חשש כי לא הדם הצעיר הוא שעוזר בשיפור המצב, אלא דווקא דילול דמם של העכברים הקשישים [30]. ברור שהתחום עדיין צעיר ורב הנסתר בו על הגלוי, אך עובדות אלו לא מפריעות לחברות כגון אמברוזיה האמריקנית להתחיל לשווק עירויי דם צעיר לקשישים בעלות של 8,000 דולרים למשתתף [31]. לפי אחד ממנהלי החברות הללו, הוא זכה כבר לפניות רבות מצד "אנשים בריאים ועשירים מאד" שרצו לדעת האם הטיפולים יוכלו לעזור להם לחדש את נעוריהם [32].

רוב המבקרים את הפרקטיקה מוטרדים מהסוגיות האתיות שהיא מעוררת. האסוציאציות הברורות שעולות הן אלו של עשירי העולם המוצצים כערפדים את דמם של הצעירים, אך ברור שמדובר בהגזמה שאין מאחוריה בסיס של ממש. עושר קנה בריאות מאז ומעולם, כמו גם את שירותיהם של אחרים. ומעבר לכך, אם עירויי הדם הצעיר יוכיחו את יעילותם בהצערת הגוף האנושי (ומדובר ב- "אם" גדול), הרי שבמוקדם או במאוחר יצליחו אנשי המדע לזהות את הגורמים המיטיבים בדם הצעיר, ולשכפלם בטיפולים המוניים שיגיעו גם לפשוטי העם והמעלה. אך כאמור, לעת עתה אין בסיס מדעי מוצלח לעירויי הדם הצעיר בבני-אדם.

טיפולי חמצן בלחץ גבוה

קיים עניין ציבורי רב לאחרונה בטיפולי חמצן בלחץ גבוה. המטופלים יושבים במשך שעה בערך בתא לחץ, ומקבלים חמצן בריכוז גבוה. בזכות הלחץ הגבוה מסוגל החמצן להגיע בריכוזים גבוהים לרקמות בעומק הגוף, ולסייע לתהליכי ההחלמה הטבעיים המתקיימים בגוף, וליצירת כלי-דם חדשים במוח. חלק ממקדמי הטכנולוגיה, כד"ר שי אפרתי מבית החולים אסף הרופא בישראל, טוענים כי היא תורמת גם להצערת הגוף. וכדברי אפרתי בראיון לכלכליסט [33] "אנחנו עורכים כעת מחקר גדול, שבו אנחנו מראים איך הופכים פרמטרים שקשורים בגיל באנשים בריאים בני 65 פלוס." למיטב ידיעתי טרם התפרסמו תוצאות המחקר האמור. קיימים שימושים בדוקים ומוכחים לתאי לחץ ברפואה – למשל בפגיעות קרינה, בנפגעי תאונות צלילה ובחבלות מעיכה. אך בכל הנוגע לשימוש בחמצן בלחץ גבוה להצערה, ראוי לציין כי לא ניתן למצוא מחקרים מדעיים רציניים המגבים את הטענות בתחום [34].

קשה להאמין כי טיפולי חמצן בלחץ גבוה יצליחו להוכיח יעילות בתחום ההצערה, לאחר שנים רבות במהלכן לא הוכח באופן חד-משמעי כי הם מגשימים הבטחה זו. אף על פי כן, ברור שיש פוטנציאל גדול לטיפולים שיעודדו את הגוף לחדש רקמות קריטיות, מה שמביא אותנו היישר לסוג הטיפולים הבא: הנדסת הרקמות.

הנדסת רקמות

אנו יודעים כבר כי במהלך ההזדקנות מאבדות הרקמות את יכולתן לתפקד היטב. אמנם איננו מבינים היטב את המנגנונים מאחורי ההזדקנות התאית, אך יש המציעים להתעלם מהתהליכים הללו, ורק לשקם את האזורים הפגועים באמצעות השתלת רקמות ותאים חדשים בגוף. תחום זה מכונה "הנדסת רקמות" [35], והוא זכה לחיזוק משמעותי בזכות מספר פריצות דרך מהעשורים האחרונים.

ההתקדמות הגדולה הראשונה סיפקה לראשונה תאים לפי דרישה. על מנת לבנות רקמות חדשות במעבדה ולהשתילן בגוף, יש צורך במקור של תאים מהסוגים הנכונים, ורצוי שיגיעו גם מהמושתל עצמו על מנת שלא יעוררו תגובה חיסונית כנגדם. עם זאת, תאי הגוף אינם נוטים להתחלק מעצמם בקלות, ולכן קיים קושי בשיקום רקמות קיימות – על אחת כמה וכמה בקשישים.

הפתרון הגיע מפיתוח תאי גזע מושרים (Induced Pluripotent Stem Cells). הטכניקה מתבססת על הנדסה מחדש של תאים המגיעים מגוף המושתל, כך שהם 'חוזרים אחורנית בזמן' ומסוגלים להתמיין מחדש לכל סוג תאים אחר הקיים בגוף [36]. בדרך זו ניתן לקצור מספר תאים מצומצם מגוף המושתל, להפכם במעבדה לתאים מהסוג הנדרש, ואז להשתילם מחדש בגוף במקומות הנכונים.

פריצת הדרך השנייה מתחוללת בימים אלו בזכות פיתוח ושכלול פיגומים תלת-ממדיים המסוגלים להחזיק את התאים בצורה של רקמה ספציפית. בשנים האחרונות פותחו מדפסות תלת-ממד המסוגלות 'להדפיס' רקמות במלואן – כלומר, לבנות פיגומי רקמות ולמקם בתוכם את התאים תוך כדי יצירת הפיגום עצמו. מהנדס הרקמות הנודע, אנטוני אטלה, השתמש במדפסת תלת-ממד 'תוצרת עצמית' כדי להדפיס עצמות מסוגים שונים, סחוס ושרירי שלד [37], ומתכוון להשתילם בבני-אדם ברגע שיזכו לאישור מנהל התרופות והמזון האמריקני [38]. חברת אורגנובו הצליחה כבר להדפיס כבד אנושי מיניאטורי – ומתכננת לקבל אישור להשתילו בגוף האנושי עד לשנת 2019 [39]. בין ההצלחות המוזרות יותר בתחום הדפסת הרקמות ניתן גם למנות את ה- 'אוזן ביונית' שהודפסה עם שילוב של תאים אנושיים וננו-חלקיקי כסף המתפקדים כאנטנה – שילוב הזוי במבט ראשון, אך כזה המדגים את יכולותיה של הנדסת הרקמות בהתאמה מחדש של הגוף לפי הצורך [40].

שתי ההתפתחויות הללו – מציאת תאים וסידורם בצורה המתאימה במרחב – טומנות בחובן הבטחה גדולה, אך נכון לעתה הנדסת הרקמות נמצאת עדיין בחיתוליה (ויש להודות שהיא נמצאת בשלב זה כבר יותר מעשרים שנים, מאז שהמונח זכה לראשונה בפופולריות). עם זאת, לא מוגזם לחשוב על היום בו נוכל להחליף ולשקם כמעט כל רקמה בגוף – מהלבלב ועד ללב, ואפילו כלי-דם ספציפיים או חלקים מהמוח שנפגעו משבץ או מתאונה. בעתיד מסוג זה, סביר להניח שמשך החיים האנושי יעלה באופן משמעותי.

ננו-טכנולוגיה בגוף

אריק דרקסלר, הנביא הגדול של הננו-טכנולוגיה, חזה בספרו "מנועי הבריאה" כי בבוא היום נוכל להשתמש בכלים ננו-טכנולוגיים כדי לרפא את הגוף מבפנים. את הצורך בכלים ננו-טכנולוגיים הוא תיאר במילים הבאות [41]: "חשבו על ניתוח 'עדין' מנקודת מבטו של התא: להב עצום מפלח מטה, כורת בעיוורון את המכונות המולקולריות של המוני תאים, שוחט אלפים. לאחר מכן, עמוד ענקי חודר דרך קהל התאים המפולג, כשהוא גורר אחריו כבל רחב כרכבת משא על מנת לאסוף את הקהל יחד שוב. מנקודת מבטו של התא, אפילו הניתוח העדין ביותר המבוצע עם סכינים חדות ובמיומנות רבה, הוא עדיין עבודה מגושמת."

דרקסלר הציע את השימוש בכלים ננו-טכנולוגיים: מכונות בגודל של מולקולות בודדות, שיוכלו לבצע פעולות באותו סדר גודל של תאי הגוף. מכונות אלו יוכלו לפעול מחוץ לתאים, לחוש כל תא ותא ולתפעל אותם בעדינות. או שהם יוכלו להתקיים בתוך התאים עצמם, לערוך את הקוד הגנטי לפי הצורך, ולסייע למנגנונים הפנימיים של התאים להמשיך לתפקד גם בתנאים של עקה – ואולי גם למנוע מהתאים להזדקן.

כל ניסיון לטעון כי נוכל להשתמש בכלים ננו-טכנולוגיים כדי לתקן את התאים מבפנים, ייתקל בתשובה הנכונה להווה, והיא שאיננו מבינים עדיין את מנגנוני ההזדקנות התאיים, ולפיכך איננו יודעים עדיין כיצד לסכל אותם. אך 'המדע ממשיך לצעוד קדימה', ואת שאיננו מבינים או יודעים היום, בוודאי נגלה ונפענח בעשורים הקרובים. כל טענה אחרת חייבת להניח עצירה מוחלטת של ההתקדמות המדעית, ודבר שכזה יכול לקרות רק בעקבות קטסטרופה גלובלית כלשהי.

גם מהרגע שנאתר את הסיבות להזדקנות התאית, נהיה חייבים לבנות את הכלים הננו-טכנולוגיים המתאימים כדי להתמודד עמן. דווקא בחזית זו אנו מתחילים לנחול הצלחה כיום. ננו-מכונות זעירות, המסוגלות לקבל החלטות לפי הדרך בה 'תוכנתו', מתחילות להופיע ברפואה. אולי הדוגמה הטובה ביותר היא הננו-רובוטים של עדו בצלת, המורכבים מגדילי דנ"א שנוצרו כך שיתקרזלו ליצירת מבנה תלת-ממדי. בצלת הדגים כבר את יכולתם של הננו-רובוטים שלו לסרוק את הגוף, לאתר תאים סרטניים ולשחרר מטען קטלני בנוכחותם [42]. חוקרים אחרים משתמשים ברכיבים מבניים שונים ליצירת כלים בסדרי גודל ננו-מטריים [43], אך יש להודות שכל הכלים הננו-טכנולוגיים הקיימים כיום עדיין מגושמים ואינם מתאימים לטיפול בבני-אדם.

אלא שזו רק ההתחלה, והעתיד הרחוק נראה מזהיר. הננו-רובוטים המתקדמים ביותר יוכלו לתקשר זה עם זה בתוך הגוף ולקבל הנחיות מתוחכמות מן החוץ. למעשה, הם יפעלו כנחיל נמלים בתוך הגוף, שמגיב למתרחש בתאים ומחוצה להם ופועל בהתאם. בצלת ועמיתיו פיתחו כבר את שפת התכנות לננו-רובוטים אלו והדגימו את יכולותיהם במטלות מוגבלות מאד מחוץ לגוף [44], אך הדרך עוד ארוכה מאד – מרחק עשרות שנים, ואולי קרוב יותר לסוף המאה – עד ליישום מלא של הרובוטים בגוף האנושי. ועם זאת, מהרגע שרובוטים שכאלו ימצאו את עצמם לתוך גופינו, הפוטנציאל אינסופי: הם יתקנו את כל הדורש תיקון, ישמרו על בריאות ברמה גבוהה של האינדיבידואל ויתגברו את מנגנוני התיקון הפנימיים של התאים וכך יסכלו גם את ההזדקנות ברמת התא, הרקמה והגוף כולו.

לסיכום

עברתי במאמר על התפתחויות עתידיות בתחום הבריאות ועל השפעתן הצפויה על תוחלת החיים ומשך החיים האנושיים. הראיתי כי לפי הידע הקיים ברשותנו כיום, גם שיפור ניכר בבריאות האנושית וסיכול מחלות הזקנה – מטלות שכל אחת מהן תדרוש עוד מאמצי מחקר ופיתוח עצומים בפני עצמה – לא יעצרו את תהליך ההזדקנות עצמו. לפיכך, הן אינן צפויות להשפיע על משך החיים, אלא רק על תוחלת החיים האנושית. כדי להאריך את משך החיים, נידרש ליישום של טכנולוגיות מהסוג השלישי, שיסתמכו על ידע מתקדם אודות ההזדקנות – ידע שעדיין אינו ברשותנו כיום.

השאלה האחרונה שצריכה להישאל לפיכך היא – מתי יהיו ברשותנו כל הטכנולוגיות והידע הנחוצים להארכת משך החיים האנושי?

את התשובה אמחיש בסיפור שאירע לפני מספר שנים, כאשר נפגשתי עם אחד המנהלים הבכירים בארגון הבריאות העולמי, שהראה לי את תחזיות הארגון לגבי תוחלת החיים האנושית. לפי אותן תחזיות, תוחלת החיים במדינות העשירות אמורה להגיע ל- 85-90 שנים עד שנת 2100. תחזיות אלו נראו לי פסימיות להחריד, ושאלתי את המנהל כיצד הן לוקחות בחשבון טכנולוגיות מתקדמות לשיפור הבריאות, להתמודדות עם מחלות הזקנה, או אפילו לעיכוב ההזדקנות, המפותחות כיום במעבדות.

"איננו יכולים לקחת בחשבון פריצות דרך רפואיות בתחזיות שלנו." הוא ענה במבוכה. "אנו יודעים שכאשר הן יתממשו, תהיה להן השפעה דרמטית, אך פשוט איננו יודעים מתי יגיחו מהמעבדה, ולכן איננו יכולים להכניס אותן לגרף העלייה בתוחלת החיים. אבל אני יכול לומר לך שאם אפילו 15 אחוזים מהמחקרים המתקיים כיום במעבדות הביו-רפואה יצליחו, הרי שהתחזיות ישתנו באופן דרמטי."

המחלוקות מאפיינות את התחזיות בתחום זה. מדענים רציניים כג'ורג' צ'ארץ' מאמינים שתוך עשור נוכל להתחיל לעצור את ההזדקנות האנושית ולהסב אותה אחורנית [45]. תחזיות מסוג זה נראות לי ולאחרים אופטימיות הרבה מכפי הראוי. אחד מחוקרי ההזדקנות הבולטים, ס. ג'יי אולשנסקי, מגלה יותר ענווה ומודה שאינו יודע מתי יומצאו הטיפולים נוגדי ההזדקנות. אך גם הוא כותב כי –

"מישהו יצליח בסופו של דבר במשימה לפיתוח גלולת אריכות הימים, וכאשר יעשה זאת, תושג אחת ההתקדמויות הגדולות ביותר בהיסטוריה של הרפואה." [46]

וכך, התשובה בנוגע להשתנות תוחלת החיים ומשך החיים אינה ידועה לאיש. אך אולי הדבר החשוב ביותר הוא ההבנה, שאנו הדור הראשון בו קיימת תקווה ממשית לפענח את מנגנוני ההזדקנות ולסכל אותם. מעולם, בכל ההיסטוריה האנושית, לא היה עדיין דור עם סיכויים שכאלו להגיע לארץ המובטחת, אל מעיין הנעורים העלום מעין, אל גן העדן שננעל בפנינו.

כל שנותר לנו הוא לחכות – ולעזור – להתפתחות המדע והטכנולוגיה, ועד אז – לזעום, לזעום על מות כל אור.

Bibliography

[1] P. Medawar, "An Unsolved Problem of Biology," in An Inaugural Lecture, University College London, 1952.
[2] H. K. Michael Gurven, "Longevity Among Hunter-Gatherers: A Cross-Cultural Examination," Population And Development Review, pp. 321 – 365, 2007.
[3] L. Hayflick, "The future of ageing," Nature, vol. 408, pp. 267 – 269, 2000.
[4] W. D. Hamilton, "The Moulding of Senescence by Natural Selection," Journal of Theoretical Biology, pp. 12 – 45, 1966.
[5] S. I. Rattan, "Biogerontology: The Next Step," Annals New York Academy Of Sciences, pp. 282 – 290, 2000.
[6] J. Meyer, "Centenarians: 2010 – 2010 Census Special Reports," United States Census Bureau, 2012.
[7] S. Wadyka, "Long-Life Advice From 7 Centenarians," [Online]. Available: https://www.realsimple.com/work-life/life-strategies/inspiration-motivation/centenarians.
[8] I. A. I. J. R. H. Anatoli I. Yashin, "Half of the Variation in Susceptibility to Mortality Is Genetic: Findings from Swedish Twin Survival Data," Behavior Genetics, pp. 11 – 19, 1999.
[9] J. W. R. L. M. D. M. C. H. B. E. J. S. B. L. K. A. P. Thomas T. Perls, "Life-long sustained mortality advantage of siblings of centenarians," Proc Natl Acad Sci U S A, pp. 8442 – 8447, 2002.
[10] I. V. K. S. A. E. S. J. P. R. Y. D. T. I. T. E. Thomas Perls, "Survival of parents and siblings of supercentenarians," J Gerontol A Biol Sci Med Sci., pp. 1028 – 1034, 2007.
[11] I. Swetlitz, "Watson goes to Asia: Hospitals use supercomputer for cancer treatment," Stat, 19 8 2016. [Online]. Available: https://www.statnews.com/2016/08/19/ibm-watson-cancer-asia/. [Accessed 30 12 2016].
[12] E. J. E. Ziad Obermeyer, "Predicting the Future — Big Data, Machine Learning, and Clinical Medicine," The New England Journal of Medicine, vol. 375, pp. 1216 – 1219, 2016.
[13] NumberOf.net, "Number of Malpractice Lawsuits in the US per Year," NumberOf.net, 2 6 2010. [Online]. Available: http://www.numberof.net/number%C2%A0of%C2%A0malpractice%C2%A0lawsuits%C2%A0in-the-us-per%C2%A0year/. [Accessed 6 12 2016].
[14] G. B. A. M. P. N. A. L. J.-F. T. Juliana da Silva Antero-Jacquemin, "Learning From Leaders: Life-span Trends in Olympians and Supercentenarians," J Gerontol A Biol Sci Med Sci., pp. 944 – 949, 2015.
[15] S. S. J. K. H. O. T. M. K. Urho M Kujala, "Natural selection to sports, later physical activity habits, and coronary heart disease," Br J Sports Med, pp. 445 – 449, 2000.
[16] E. D. P. G. C. P. D. M. D. M. G. A. N. B. C. F. A. B. O. S. K. K. Kristen Fortney, "Genome-Wide Scan Informed by Age-Related," PLOS Genetics, 2015.
[17] S. E. H. I. J. D. e. a. G Davies, "A genome-wide association study implicates the APOE locus in nonpathological cognitive ageing," Molecular Psychiatry, pp. 76 – 87, 2014.
[18] M. A. F. A. K. H. A. C. H. P. A. M. G. W. M. N. G. M. J. B. W. Rita PS Middelberg, "Genetic variants in LPL, OASL and TOMM40/APOE-C1-C2-C4 genes are associated with multiple cardiovascular-related traits," BMC Medical Genetics, 2011.
[19] J. D. S. S. S. T. A. J. d. C. B. T. H. O. H. F. A. H. A. D. P. E. S. R. G. W. J. W. J. Iris Postmus, "LDL cholesterol still a problem in old age? A Mendelian randomization study," International Journal of Epidemiology, pp. 604 – 612, 2015.
[20] P. K. R. N. H. e. a. Laufey Amundadottir, "Genome-wide association study identifies variants in the ABO locus associated with susceptibility to pancreatic cancer," Nature Genetics, pp. 986 – 990, 2009.
[21] K. C. I. F. M. H. J. A. D. E. C. Martin Jinek, "A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity," Science, pp. 816 – 821, 2012.
[22] M. L. Page, "Boom in human gene editing as 20 CRISPR trials gear up," New Scientist, 2017.
[23] B. M. J. V. Xiao Dong, "Evidence for a limit to human lifespan," Nature, 2016.
[24] V. Z. A. F. M. C. Matteo Tosato, "The aging process and potential interventions to extend life expectancy," Clinical Interventions in Aging, pp. 401 – 412, 2007.
[25] O. M. F. M. H. S. C. C. M. G. H. C. S. J. L. S. W. W. Bodnar AG, "Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells," Science, vol. 279, no. 5349, pp. 349 – 352, 1998.
[26] M. F. S. M. H. C. B. H. S. J. O. T. T. P. D. J. R. S. M. R. H. R. W. M. D. W. W. E. W. Robert N. Butler, "Is There an Antiaging Medicine?," The Journals of Gerontology, Series A, vol. 57, no. 9, pp. B333 – B338, 2002.
[27] BioViva, "First Gene Therapy Successful Against Human Aging," BioViva, 21 4 2016. [Online]. Available: https://bioviva-science.com/blog/2017/3/2/first-gene-therapy-successful-against-human-aging. [Accessed 2 7 2017].
[28] M. J. C. A. J. W. E. R. G. I. L. W. T. A. R. Irina M. Conboy, "Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment," Nature, vol. 433, pp. 760 – 764, 2005.
[29] K. E. P. T. W.-C. e. a. Saul A Villeda, "Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice," Nature Medicine, vol. 20, no. 6, pp. 659 – 663, 2014.
[30] M. M. R. G. K. C. Y. L. M. J. C. I. M. C. Justin Rebo, "A single heterochronic blood exchange reveals rapid inhibition of multiple tissues by old blood," Nature Communications, 2016.
[31] J. Kaiser, "Young blood antiaging trial raises questions," Science, 1 4 2016. [Online]. Available: http://www.sciencemag.org/news/2016/08/young-blood-antiaging-trial-raises-questions. [Accessed 2 7 2017].
[32] Z. Corbyn, "Live for ever: Scientists say they’ll soon extend life ‘well beyond 120’," The Guardian, 11 1 2015. [Online]. Available: https://www.theguardian.com/science/2015/jan/11/-sp-live-forever-extend-life-calico-google-longevity. [Accessed 2 7 2017].
[33] ד. ב. ניר, "להישאר סגול לנצח: כך נאבקים עשירי ישראל בזקנה," כלכליסט, 16 10 2016. [Online]. Available: https://www.calcalist.co.il/local/articles/0,7340,L-3700340,00.html. [Accessed 2 7 2017].
[34] West Midlands – Commissioning Support Unit, "Hyperbaric oxygen therapy – Guidance to commissioners," West Midlands – Commissioning Support Unit, 2012.
[35] J. P. V. Robert Langer, "Tissue Engineering," Science, vol. 260, no. 5110, pp. 920 – 926, 1993.
[36] S. Y. Kazutoshi Takahashi, "Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors," Cell, vol. 126, pp. 663 – 676, 2006.
[37] S. J. L. I. K. K. C. K. J. J. Y. A. A. Hyun-Wook Kang, "A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity," Nature Biotechnology, vol. 34, no. 3, pp. 312 – 319, 2016.
[38] M. Kheyfets, "Could Westworld ever be a reality? This doctor is already 3D printing tissues and organs," Circa, 3 2 2017. [Online]. Available: https://www.circa.com/story/2017/02/03/whoa/could-westworld-ever-be-a-reality-this-doctor-is-already-3d-printing-tissues-and-organs. [Accessed 2 7 2017].
[39] B. Jackson, "Organovo 3D bioprinted liver tissue could make it to the FDA by 2019," 3D Printing Industry, 23 12 2016. [Online]. Available: https://3dprintingindustry.com/news/organovo-3d-bioprinted-liver-tissue-make-fda-2019-101775/. [Accessed 2 7 2017].
[40] Z. J. T. J. Y. L. K. K. A. M. W. S. N. V. D. H. G. M. C. M. Manu S Mannoor, "A 3D Printed Bionic Ear," Nano Letters, vol. 13, no. 6, pp. 2634 – 2639, 2013.
[41] K. E. Drexler, Engines of Creation 2.0 – The Coming Era of Nanotechnology, WOWIO, 2006.
[42] I. B. G. M. C. Shawn M. Douglas, "A Logic-Gated Nanorobot for Targeted Transport of Molecular Payloads," Science, vol. 335, no. 6070, pp. 831 – 834, 2012.
[43] R. Bogue, "Microrobots and nanorobots: a review of recent developments," Industrial Robot: An International Journal, vol. 37, no. 4, pp. 341 – 346, 2010.
[44] G. A. K. G. H. N. A. I. B. Inbal Wiesel-Kapah, "Rule-Based Programming of Molecular Robot Swarms for Biomedical Applications," in Proceedings of the Twenty-Fifth International Joint Conference on Artificial Intelligence, 2016.
[45] H. Devlin, "Woolly mammoth on verge of resurrection, scientists reveal," The Guardian, 16 2 2017. [Online]. Available: https://www.theguardian.com/science/2017/feb/16/woolly-mammoth-resurrection-scientists?CMP=twt_a-world_b-gdnworld. [Accessed 2 7 2017].
[46] S. J. Olshansky, "The three-ring circus of eternal life," New Scientist, p. 42, 10 7 2010.

שווייץ משיקה שירות משלוחים אוטומטי באמצעות רחפנים

שווייץ משיקה שירות משלוחים אוטומטי באמצעות רחפנים

לפני מספר שבועות סקרתי כאן את תחום הרחפנים, וסיפרתי על הציפיות שהרחפנים ישמשו לשינוע סחורות תוך דקות ספורות מיעד ליעד, בעלויות נמוכות ביותר. אנליסטים בארצות הברית מאמינים שרחפנים ישמשו שם לשינוע מסודר החל מ- 2023, אלא ששאר העולם מתקדם בקצב מהיר יותר, ולראיה – השבוע בישרה שווייץ שכבר בחודש הבא יתחילו רחפנים לשאת משלוחים בשטחה, מבלי התערבות אנושית ומעל ערים מיושבות בצפיפות גבוהה.

השווייצרים מסתמכים על חברת הרחפנים מאטרנט (Matternet) האמריקנית, שפיתחה רשתות רחפנים ביחד עם תחנות שיגור, נחיתה וטעינה. התחנות יכולות להימצא ברחובות או על ראשי בתים, וגדולות קצת יותר ממקרר ביתי. כל אדם יכול להגיע לתחנה, להפעיל אותה באמצעות אפליקציה ייעודית, להכניס חבילה במשקל של עד שני קילוגרמים, וללכת הביתה. בינתיים, החבילה מחוברת על-ידי זרוע רובוטית לרחפן, והוא ממריא ונושא את המשלוח למרחק של עד עשרים קילומטרים ובמהירות של 70 קמ"ש, לתחנה אחרת בעיר או מחוצה לה. בסך הכל, מאטרנט מתחייבת לשינוע הסחורות תוך שלושים דקות או פחות.

מאטרנט מתמקדת כרגע בשימוש אחד ספציפי: שינוע משלוחים רפואיים. היא רוצה לחבר בין מרפאות, מעבדות ובתי-חולים, ולסייע להן להעביר ביניהן דגימות דם ורקמה, חיסונים, מנות דם ועוד. אבל מאטרנט נמצאת בשותפות הדוקה גם עם משרד הדואר השווייצרי, ועתה שניתן האישור הראשון להטסת משלוחים באופן אוטונומי מעל ערים, אפשר לצפות שהם יתרחבו גם לשינוע חבילות מסוג אחר. מאטרנט עצמה מתכננת כבר למקם תחנות דומות גם בתחנות דלק ואפילו בחנויות מכולת.

כמובן, כל זה לא אומר שכבר מחר בבוקר נראה עשרות-אלפי רחפנים בשמי שווייץ. מאטרנט מסוגלת לעשות את המשלוחים האוטונומיים הראשונים פשוט מכיוון שהיא הראשונה, והשמיים ברום נמוך אינם גדושים עדיין ברחפנים מתחרים. אפילו במצב זה, התחנות של מאטרנט נדרשות לפקח על הרחפנים מתוצרתה בעודם באוויר ולוודא שאינם מתנגשים ברחפנים אחרים. ככל שיהיו יותר רחפנים בשמים, כך נזדקק למערכת רחבה יותר של פיקוח אווירי אוטונומי. ומערכת כזו, כפי שחזו האנליסטים מארצות הברית, לא צפויה להופיע בקנה מידה נרחב עד 2023.

אבל בינתיים, כדאי לשים לב לשתי משמעויות מעניינות של הטכנולוגיה.

ראשית, אם מאטרנט מצליחה למקם תחנה כזו על גג כל בית-חולים, מעבדה ומרפאה, הרי שארגונים אלו מפסיקים להיות מוגבלים בשל המרחק הפיזי ביניהם. למעשה, כמעט אפשר להתייחס אליהם כאל ארגונים שונים הנמצאים כולם תחת 'קורת גג אחת', ויכולים להעביר ביניהם ציוד ומצרכים לפי הצורך מבלי שהות. בעבר, השינוע בין ארגונים נפרדים שונים היה מתבצע באמצעות הזמנת מונית דחופה, שהייתה מתעכבת לעתים קרובות בשל פקקי תנועה והייתה נתונה לגחמות וליעילות הנהג שהגיע מחוץ לארגון. אלא שבזכות מאטרנט, בתי-חולים קטנים אינם חייבים להחזיק בכל הציוד הרפואי האפשרי: הם יכולים להזמין אותו במהירות ממרכזים רפואיים גדולים יותר. יש כאן ביזור של הטיפול הרפואי, שמאפשר לקטנים להתחרות בגדולים במתן שירותים רפואיים יעילים במהירות.

המשמעות השנייה מעניינת לא-פחות. מאטרנט זכתה לשמה ביושר: היא רוצה לפתח "אינטרנט של החומר". המודל הראשוני להקמתה התבסס על תחנות המסוגלות להחליף באופן אוטומטי סוללות לרחפנים, כך שרחפן אחד יוכל לעבור מרחקים של מאות קילומטרים באפריקה באמצעות 'קפיצה' מתחנה לתחנה והחלפת הסוללה בכל שלב בדרך. גם התחנות שבשווייץ ניחנות ביכולת החלפת סוללות אוטומטית, כך שאם הניסוי הנוכחי יוכיח את עצמו, הרי שאנו צפויים לראות מרוצי שליחים של רחפנים המסוגלים להביא סחורות גם לאזורים מחוץ לעיר במהירות וביעילות. בעתיד הרחוק, רשתות רחפנים שכאלו יוכלו להביא חפצים גם לכל אדם עם סמארטפון הנמצא בטווח נוח של אחת התחנות.

אכן, אינטרנט של החומר.


 

אתם מוזמנים לקרוא עוד על הרחפנים וכיצד הם צפויים להשתלב בחברה ולשנות אותה בספרי החדש "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

מה יישאר לרופאים כשמחשבים יבינו רגשות?

מה יישאר לרופאים כשמחשבים יבינו רגשות?

"אז אתה באמת חושב שרובוטים יוכלו להחליף אותי?" צחק רופא המשפחה. "איך הם יבינו כשלילד שלך כואב? איך הם ידעו שהוא לא מעמיד פנים רק בגלל שהוא לא רוצה ללכת לבית הספר? יש דברים שרק בני-אדם יוכלו לעשות!"

מי מכם שניסה להסביר פעם לרופאים את הרעיון שבינה מלאכותית תוכל לתפוס חלק גדול מהעבודה שלהם, נתקל בוודאי בתגובות דומות. לצערי, אלו תגובות אינסטינקטיביות שמבוססות בעיקר על הבנה חלקית של יכולותיה של הבינה המלאכותית כיום – ומתעלמות לגמרי מכל יתר כיווני ההתפתחות המאפיינים את העתיד.

בואו נעבור על כמה מהכיוונים הללו עכשיו, מכיוון שאני מאמין שראייה כוללת של הטכנולוגיה כיום מובילה באופן בלתי-נמנע למסקנה שמנועי בינה מלאכותית יוכלו להתמודד גם עם חלק גדול מהאינטראקציות האנושיות ולייחס להן משמעות נכונה.

כיוון ראשון: התפתחות המחשוב הרגשי

ככל שהבינות המלאכותיות מתקדמות יותר, כך הן יכולות גם לפענח ולהבין רגשות – לפעמים על סמך תיאור טקסטואלי בלבד, ולעתים באמצעות צפייה בתמונה או בווידאו. אלגוריתם שפותח במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, למשל, בחן את פניהם של אנשים שסבלו מכאבים, והצליח לדרג את הכאב שחשו[1]. מחקר מאוניברסיטת קליפורניה וטורונטו חשף גם שמערכות ממוחשבות מסוגלות אפילו לזהות כאב טוב יותר מהרופאים האנושיים, ולסנן 85 אחוזים מהמתחזים – בזמן שבני-אדם מיומנים הצליחו לזהות את המתחזים רק ב- 55 אחוזים מהפעמים[2].

תחום זה, אגב, נקרא מחשוב רגשי (Affective Computing), והוא צפוי לזנק בנתח השוק מ- 9.3 מיליארד דולרים ב- 2015 ל- 42.5 מיליארד דולרים ב- 2020[3]. נראה את המחשוב הרגשי בכל מקום: הוא ישמש בינות מלאכותיות כדי שיוכלו לתפקד טוב יותר מול קשישים בבתי אבות, ילדים בכיתה, שיכורים, גיימרים ועוד ועוד. אה, וגם מול חולים.

אז איך מחשבים ידעו שילדים 'חולים' מעמידים פנים? הרבה יותר טוב מרופאים אנושיים.

כיוון שני: מידע ממקורות שונים

אני מסביר שוב ושוב שבעתיד הלא-רחוק, כולנו עומדים להיות מנוטרים בכל עת. החיישנים יהיו מסביבנו, בבתינו ועל עורנו ובגדינו. זו תהיה האינטרנט של הדברים. קיימות תחזיות לפיהן עד שנת 2020 נגיע למספר של 200 מיליארד חפצים שיהיו מחוברים לאינטרנט של הדברים. אפילו התחזיות הפסימיות ביותר מניחות שעד שנת 2020 צפוי כל אדם להחזיק 6.3 בממוצע חפצים מקושרים[4].

רופאים אנושיים אינם מסוגלים להתמודד עם המידע המתקבל מכל החיישנים הללו, אך בינות מלאכותיות יוכלו בקלות להתמודד עמו ולהצליב אותו כדי להגיע למסקנה סופית בנוגע למצבו הנפשי והרגשי של החולה. הן יוכלו לדעת אם החולה ישן בלילה היטב, כיצד הוא מדבר בחיי היום-יום, האם הוא נהנה ללכת לבית-הספר או לעבודה (לפי מצבו הרגשי כפי שנמדד באמצעות קצב פעימות הלב, הזעה, קצב נשימה ופרמטרים אחרים) וכן הלאה.

כך ששוב – בינות מלאכותיות יוכלו לפענח מצבים רגשיים ונפשיים טוב יותר מרופאים אנושיים.

כיוון שלישי: יכולת חיקוי של תגובות אנושיות

המסקנה המסקרנת ביותר משני הכיוונים הללו היא שכדי שאדם יקבל טיפול ואבחנה רפואיים בעתיד, הוא לא יצטרך בהכרח להגיע לבית החולים או למרפאה השכונתית. הוא יוכל לאפשר למחשב לקבל גישה לכל המידע שהתקבל מהחיישנים שמסביבו, ולענות על שאלות ממוחשבות כדי לקבל אבחנה ראשונית.

אבל כיצד תתנהל התקשורת מול הרופאים הממוחשבים הללו?

באופן מפתיע, ייתכן שהיא תהיה דומה מאד לשיחת וידאו מול רופאים אנושיים כפי שהיא מתקיימת כיום. הסיבה היא שהתפתחויות בתחום הבינה המלאכותית כיום מקנות לאלגוריתמים את היכולת ליצור אוואטרים – דמויות דיגיטליות – שתגובותיהם דומות יותר ויותר לאלו של בני-אדם. פייסבוק, למשל, הצליחו ליצור בוט שצפה בשעות של שיחות סקייפ בין אנשים, ולאחר מכן שלט בהצלחה באוואטאר שהגיב לתנועות הפנים של בן-שיחו בתנועות פנים מתאימות משלו: כשהאדם צחק, האוואטאר הרחיב גם הוא את המרווח בין שפתיו, או הטה את ראשו בשעשוע מדומה. צופים מהצד קבעו שהאוואטאר הממוחשב ובני-האדם נראו טבעיים ומציאותיים באותה המידה[5].

כך שבהחלט ייתכן שהרופאים הממוחשבים יוכלו גם לטפל בנו – תוך התחשבות ברבים מצרכינו הרגשיים – דרך האינטרנט.

מה יישאר לרופאים האנושיים?

ובכן, מה יישאר לרופאים האנושיים, בהינתן עולם עתידי בו הבינה המלאכותית מסוגלת להגיע לאבחונים ולהמלצות רפואיות מדויקים יותר משל הרופא הממוצע?

ההמלצה הראשונה שלי מאז ומתמיד לרופאים הייתה להבין כיצד לעבוד מול מחשבים ולהפיק מהמלצותיהם את המירב. ההמלצה השנייה שלי הייתה תמיד לרופאים להתמקד בפיתוח כישורים חברתיים, על מנת שיוכלו לספק את מה שמחשבים מתקשים יותר לתת: אמפתיה.

אבל מה קורה כשגם מחשבים רגשיים יהיו מסוגלים לספק לחולה אמפתיה ותמיכה רגשית?

במצב זה, נותר רק יתרון אחד גדול – ואולי היחיד – לרופא האנושי: האנושיות שלו. רופאים אנושיים תמיד יהיו יקרים יותר מרופאים ממוחשבים. הם תמיד יצריכו עבודה יותר רבה מהחולה – להגיע לקליניקה, לשבת בחדר ההמתנה ולעמוד ביראת-כבוד מול הרופא האנושי. הם יכולים להרשים עמוקות את החולים בחלוקם הלבן ובקולם העמוק והסמכותי, בלחיצת ידם החסונה ובמבט העמוק לעיניים. כל אלו הם מאפיינים של טיפול בעולם הפיזי, שקשה להאמין שרובוטים יחליפו בעשורים הקרובים.

או במילים אחרות – עבודתם האחרונה של הרופאים האנושיים תהיה במשחק תיאטרון, בו הם עדיין מעמידים פנים שיש לדעתם חשיבות כלשהי, והחולים משתתפים כקהל מרצונם. עבודתם של הרופאים תהיה 'לרמות' את הפסיכולוגיה של החולים. להסתמך על ההטיות הקוגניטיביות האנושיות הבסיסיות שלהם.

ועבודה כזו, כפי הנראה, תישאר פתוחה כל זמן שבני-אדם ימשיכו להיות אנושיים.


כמו תמיד, אם אתם רוצים לקרוא על עתיד העבודה המשוער, ועל המודלים האפשריים השונים בהם אנו עשויים לעבוד בעתיד, אתם מוזמנים לקרוא עוד ב- "המדריך לעתיד" ו- "השולטים לעתיד" – שניהם בחנויות הספרים.

 

[1] https://arxiv.org/pdf/1708.04670.pdf

[2] http://ucsdnews.ucsd.edu/feature/computers_spot_false_faces_better_than_people

[3] http://www.marketsandmarkets.com/PressReleases/affective-computing.asp

[4] https://madaduhcom.wordpress.com/2016/12/16/%D7%A2%D7%AA%D7%99%D7%93-%D7%91%D7%AA%D7%99-%D7%94%D7%97%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%9D-%D7%95%D7%A2%D7%AA%D7%99%D7%93-%D7%94%D7%91%D7%A8%D7%99%D7%90%D7%95%D7%AA-%D7%A9%D7%9C-%D7%9B%D7%95%D7%9C%D7%A0%D7%95/

[5] https://www.newscientist.com/article/2146294-facebook-ai-learns-human-reactions-after-watching-hours-of-skype/