משחקים באלוהים

//

סופי שולמן

איך חיידקים יכולים לדבר עם לוויינים?

הביולוגיה הסינתטית, שמבוססת על החדרת קוד גנטי לתאים חיים כדי ליצור יצור חדש נחשבה מדע כמעט בדיוני. אבל אז הגיעו חיסוני הקורונה, והעולם התהפך. כעת הכסף זורם, וחברות חושפות המצאות שומטות לסתות שמשנות את העולם: מחיידקים שהונדסו לפלוט חנקן לטובת גידולים בשדה, דרך פטריות שמפיקות בושם ועד תרופות שממתינות בגוף למחלה שתגיע
מסע לתוך התחום המדעי הלוהט ביותר

משחקים באלוהים

סופי שולמן

דגם סטן סמית של אדידס, שיוצר ממיילו, עור שהופק על ידי פטריות. פונה לפלח השוק הגדל במהירות של טבעונים. צילום: adidas

כ

שהחלו הניסיונות הראשונים בביולוגיה סינתטית, הם נראו כמו גחמה של "פרופסורים משוגעים" ב־MIT שביקשו לשחק את אלוהים. אבל הידע שנצבר ב־15 השנה האחרונות במעבדות הבשיל במהירות שיא במונחים של מחקר, והופך בימים אלה למוצרים וטכנולוגיות יישומיות. הם מאפשרים להחזיר ריח של צמח שנכחד ממש כמו בסרט "פארק היורה", ליצור חיידקים מהונדסים שיזהו מוקשים, לשתול בגופנו חיסונים שימתינו להתפרצות סרטן או לשלוח לשדה חיידקים שתוכנתו לחיסול פסולת פלסטיק. מהבחינה הזאת, המשחק בלהיות אלוהים מסתמן כהצלחה לא מבוטלת.

בהכללה גסה, הביולוגיה הסינתטית היא גרסה מתקדמת בהרבה של הנדסה גנטית, שיודעת לבצע הכלאות בין זנים שונים של פירות, ירקות או במקרים מסוימים בעלי חיים, וכך "להחדיר" להם תכונות מבוקשות. הביולוגיה הסינתטית לעומתה עוסקת בהנדסה של תאים חיים על ידי הכנסת קוד גנטי שלם לתוכם, כדי ליצור למעשה זן חי חדש שנושא תכונות שקודם לא היו לו.

"מדובר בפאזל של החיים, ופיצחנו אותו", אומר ל"מוסף כלכליסט" ד"ר יוהן אלבז, אחד החוקרים המובילים בתחום, שהביא לישראל את בשורת הביולוגיה הסינתטית היישר מ־MIT, שם השלים ב־2016 פוסט־דוקטורט. "לפני יותר מעשור המדענים אמרו 'בואו נשחק קצת ב־DNA'. עכשיו הגענו למקור של המקור של הטבע. כל אחד יודע שכוחות הטבע הם הכוחות החזקים ביותר, הם אלה שיוצרים חיים. והיום יש לנו ידע ויכולת לא רק להבין את החשיבות, אלא גם לשחק עם הכוחות האלה".

היביסקוס הוואי, שחברת גינקו הצליחה לשחזר את ריחו יותר מ־100 שנה אחרי שנכחד. "לפני יותר מעשור המדענים אמרו 'בואו נשחק קצת ב־DNA'. עכשיו הגענו למקור של המקור של הטבע". צילום: The Herbarium of the Arnold Arboretum of Harvard University

הכסף מתחיל לזרום

איך משחקים בהם? אלבז מדמה את מפעלי החיידקים המהונדסים שמתחילים לקום כעת ברחבי העולם, כולל אחד שהוא עצמו יוזם בימים אלה בישראל, למטבח ענקי. "במקום לנסות בכל פעם מתכון אחר, הביולוגיה הסינתטית מאפשרת להריץ מתכון באלפי גרסאות בו־זמנית, שההבדלים ביניהן מינוריים: גרם פחות או יותר של סוכר, מלח, קמח, ביצים, דקה יותר או פחות בהכנה, מעלה יותר או פחות בטמפרטורה — עד שמוצאים מתכון מושלם", הוא מפשט.

קחו למשל את גינקו ביו־וורקס (Ginkgo Bioworks), הכוכבת הבלתי מעורערת של התחום. גינקו הוקמה ב־2008 על ידי חבורה של ארבעה חוקרי ביולוגיה סינתטית מ־MIT תחת המנטור שלהם, טום נייט, גאון מחשבים שהחל את לימודיו ב־MIT בגיל 14. ב־2018 הצליחה גינקו — שעם משקיעיה נמנה גם ביל גייטס — לייצר ריח של זן פרחי היביסקוס שגדל בהוואי ונכחד מהעולם 108 שנה קודם. המדענים של החברה נטלו דוגמיות של פרחים מיובשים ששרדו בהרווארד, ובמעין תרגיל של הפגנת יכולת שחזרו באמצעות ה־DNA של הפרח את כל חלקיו והשיבו לעולם את הריח שלו.

ההישג הזה, במקביל לאלה של חברות דומות, הוכיח שהטכנולוגיה יישומית ופתח את השער. גינקו כבר גייסה עד היום כמעט 800 מיליון דולר, הכנסותיה השנתיות הן 150 מיליון דולר, ובקרוב היא צפויה להגיע לבורסת ניו יורק לפי שווי מדהים של 15 מיליארד דולר. ההנפקה צפויה להיות "אירוע ההשקה" שיפתח את עידן הביולוגיה הסינתטית. לא במקרה גינקו מבקשת שהסימול שלה בבורסה יהיה DNA. היא רוצה להפוך לשם נרדף לביולוגיה סינתטית.

ואז הגיעה הקורונה. החיסונים שפיתחו פייזר ומודרנה התאפשרו רק בשל התפתחות הביולוגיה הסינתטית, והוציאו אותה ממעבדות האוניברסיטאות לעולם המסחרי. 2021 מסתמנת כשנת הפריצה הגדולה. חוקרים רבים משווים את הנקודה שבה עומדת הביולוגיה הסינתטית כעת לנקודה שבה עמדה טכנולוגיית ה־AI לפני חמש שנים: תחום עתידני שמעטים הבינו איזו מהפכה הוא עומד לחולל, ומאז הפך למרכיב בסיסי בטכנולוגיה של אינספור חברות באינספור תחומים.

2020 היתה שנת הפריצה הגדולה של גיוסי ההון של החברות בתחום, והיקף הגיוסים זינק מ־3 מיליארד דולר לקרוב ל־8 מיליארד דולר. השנה הקצב גבר, ורק ברבעון הראשון גייסו חברות ביולוגיה סינתטית 4.6 מיליארד דולר. רק השבוע נשבר שיא כאשר חברת הביולוגיה הסינתטית Pivot Bio הודיעה על גיוס ענקי של 430 מיליון דולר. פיבוט הפכה ליצרנית המסחרית הראשונה של חיידקי דישון, אחרי שהצליחה להנדס חיידקים כדי שיפלטו חנקן בכמות מוגברת לטובת גידולים כמו תירס ואורז, והחליפה מוצרי דישון מלאכותיים יקרים ומזהמים (ראו בהמשך). חברת זימרג'ן, גם היא מכוכבות התחום, הונפקה באפריל האחרון וכבר נסחרת לפי שווי של כ־4 מיליארד דולר.

פרופ' יוהן אלבז. "פיצחנו את הפאזל של החיים". צילום: עמית שעל

רובוטים של RNA

אלבז (40) בכלל התחיל את המסלול האקדמי שלו בכימיה, והמשיך לתואר שני ולדוקטורט בננו־טכנולוגיה באוניברסיטה העברית. הדוקטורט שלו נחשב אחד הבולטים בתחום בישראל, אלא שאז הוא הבין שהחלום הגדול שלו אינו כימיה. ב־2011 הוא נטש את הענף ונסע ל־MIT כדי לעשות פוסט־דוקטורט בביולוגיה סינתטית — תחום שהיה אז בחיתוליו במידה כזו, שב־MIT אמרו לאלבז שאין תקן לפוסט־דוקטורט בתחום ושעליו להביא עמו את המימון. "במקרה, במסגרת הדוקטורט שלי, יצא לפי לפגוש את מנכ"ל חברת הביוטכנולוגיה IDT, שממנה נהגנו לקנות DNA עבור המעבדות", הוא מספר. "סיפרתי לו על התוכנית שלי, שלא מצליחה לצאת לפועל, והוא נתן לי מענק של 30 אלף דולר לפוסט־דוק".

הביולוגיה הסינתטית היא טכנולוגיה מתקדמת הרבה יותר מהנדסה גנטית, ש"רק" יודעת לעשות הכלאות בין זנים שונים של פירות הדר, או לחבר בין סלק לגזר. כאן כבר מדובר בהנדסת תאים חיים על ידי הכנסת קוד גנטי שלם לתוכם, כדי ליצור זן חי חדש עם תכונות משלו

ב־2016 שב אלבז לישראל והקים את המעבדה הראשונה לביולוגיה סינתטית, במסגרת המחלקה למיקרוביולוגיה מולקולרית וביוטכנולוגיה באוניברסיטת תל אביב. עם הזמן הפך לפרופסור והסטודנטים שלו אף החלו להשתתף ב־iGEM, תחרות הביולוגיה הסינתטית השנתית שמארגנת MIT. בתחרות האחרונה בנובמבר 2020 זכתה הנבחרת של אוניברסיטת תל אביב במדליית זהב, כשהיא עוקפת קבוצות מ־MIT, סטנפורד והרווארד, אבל אלבז כבר לא היה שם כדי לחגוג את ההישג: בסוף 2019 הרגיש שאם יישאר באקדמיה יפספס את המהפכה הגדולה באמת שמתחילה לקרות בחוץ, בתעשייה, ופרש כדי להקים מיזם בשוק הפרטי.

הוא לא ידע שהקורונה תשבש את תוכניותיו — אבל גם תעניק להן דחיפה עצומה, מכיוון שהחיסונים של מודרנה ופייזר הם למעשה יישום של הביולוגיה הסינתטית. שני החיסונים מבוססים על טכנולוגיה חדשנית של הזרקת מולקולות mRNA לגוף האדם. המולקולות מכילות מעין "הוראות הכנה" ל־DNA של הקורונה, ולאחר שהוא נוצר הגוף מגיב ביצירת נוגדנים לווירוס. "כשהייתי ב־MIT, ייצור ה־RNA היה ידני ואיטי, ולכן גם רחוק ממסחרי", מסביר אלבז. "ההתקדמות הגדולה בשנים האחרונות בעולם הרובוטיקה סללה את הדרך לייצור המוני של RNA, שבלעדיו פיתוח החיסונים של פייזר ומודרנה לא היה קורה".

הטכנולוגיה שמאחורי החיסונים העלתה את המודעות גם בישראל: באחרונה פרסמה רשות החדשנות קול קורא להקמת תשתיות בתחום הביולוגיה הסינתטית והקצתה 40 מיליון שקל למענקים ליזמים. אלבז עובד בימים אלה על הקמה של מפעל ייצור לחיידקים מהונדסים במסגרת חברת Allchemist שהקים עם כמה שותפים. ובכתבה להלן יובאו המחשות של יישומים אפשריים, שהם לעתים ממש שומטי לסתות.

בגד עשוי מיילו בעיצוב סטלה מקרטני. יש אפילו מזרן יוגה עשוי עור. צילום: Courtesy of Stella McCartney
אופנה

מעיל מעור פטרייה ונעליים מקורי עכביש

מהפכה אדירה צפויה לעבור על עולם האופנה, שכבר התחיל לאמץ אריגים שפותחו באמצעות ביולוגיה סינתטית. הנציגה הבולטת בתחום הזה היא חברת Bolt Threads, שהצליחה לייצר אריג דמוי עור מפטריות. בסוף 2020 קיבל Mylo (זה שמו של עור הפטרייה) "חותמת כשרות" בדמות הסכמים שנחתמו עם שורה של חברות אופנה, שהשיקו קולקציות ומוצרים שעשויים מה"עור" החדש: סטלה מקרטני השיקה חולצת מחוך ומכנסיים ממיילו, לולולמון השיקה מזרן יוגה עשוי מיילו, ואדידס השיקה את דגם "סטן סמית" הקלאסי שלה בגרסת מיילו חדשה ואקולוגית. בד דמוי עור שאינו מגיע ממקור חי פונה לפלח השוק הגדל במהירות של טבעונים.

דגם ניסויי של אדידס עם גפה שעשויה קורי עכביש שיוצרו על ידי חיידקים - חומר חזק ביותר, קל ב־15% מסיבים סינתטיים ומתכלה לחלוטין. צילום: Hannah Hlavacek, courtesy of adidas

חידוש אחר הוא שימוש בקורי עכביש, שמצטיינים בקלותם ובחוזקם, ליצירת אריגים חדשים — מעין "משי עכבישים". עד כה השימוש בקורים היה לא פרקטי, בעיקר בגלל הזמן שנדרש כדי לאסוף אותם, אבל לאחר שחוקרים מיפו את הרצף הגנומי של קורי עכביש, נמצאה גם הדרך לייצר אותם בכמויות מסחריות: במקום לחכות לעכבישים, אפשר להחדיר מטען גנטי של עכביש לחיידק, וזה טווה את הקורים במהירות ובכמויות גדולות. אדידס, למשל, כבר השיקה נעל שמשתמשת בסיבים כאלה, שהיא מכנה BioSteele.

בזכות חוזקם, סיבים כאלה ישמשו לייצור בגדים עמידים שיהיו חסינים יותר בפני קרעים. שילוב של הקורים במדי צבא, למשל, עשוי להפוך אותם לעמידים בפני תקיפות סכין. בעתיד הרחוק יותר, המדים עשויים להיות גם דוחי אב"כ, לאחר שישולבו בתוכם חיידקים שידעו לזהות נוכחות של נשק כימי או ביולוגי ולהפריש בתגובה את החומר המנטרל. בימים אלה מחפשים מדענים את החיידקים הרלבנטיים שיודעים לחיות בתוך טקסטיל ולשמור על התכונות שהונדסו לתוכם (אלבז מסביר שחיידקים שחיים בתוך טקסטיל או על העור האנושי עמידים יותר בפני שינויים גנטיים, ועדיין לא אותר סוג של חיידק שיתאים למשימה).

באופק ממתינים עוד פיתוחים שעקב מגפת הקורונה נדחפים כעת קדימה: למשל בדים שבהם ישולבו חיידקים אנטיביוטיים דוחי זיהומים או חיידקים שידעו להפריש אתנול, החומר הפעיל באלכוג'ל, כדי לחטא את הבד.

רפואה

החיידקים שמסתובבים לנו בגוף יתקפו גידולים

הרפואה היא כנראה התחום שייהנה מפריצות הדרך הגדולות ביותר שתביא מהפכת הביולוגיה הסינתטית. כמה חברות תרופות, ובראשן רוש וגיליאד, כבר עושות צעדים ראשונים בתחום. הרעיון המרכזי דומה לזה שבבסיס חיסוני הקורונה: הגוף הופך למפעל הייצור של התרופה, כך שנטילת תרופות על בסיס יומי תתייתר.

חלק מהפיתוחים נשמעים כמו מדע בדיוני. כך למשל, מי שחלה בסרטן או נמצא בסיכוי גבוה גנטית לחלות בו, יוכל לקבל מנת חיידקים מהונדסים שיחכו בגופו כמו "סוכן רדום": ברגע שהחיידקים יזהו "מרקרים" של תאים סרטניים, הם יעירו את המערכת החיסונית שלרוב לא מזהה את התאים הסרטניים ויגרמו לה לתקוף אותם. והשימוש עשוי בעתיד להיות רחב הרבה יותר, ואותם חיידקים מהונדסים יוכלו לזהות מחלות זיהומיות כמו קורונה ולעורר את התגובה הנדרשת של המערכת החיסונית.

חיסוני קורונה של מודרנה ופייזר. לפני שהביולוגיה הסינתטית איפשרה לייצר במהירות כמות גדולה של mRNA, פיתוח תרופות כאלה היה בלתי אפשרי. צילום: רויטרס

איך זה יעבוד? החולה ימסור בבית המרקחת דגימת חיידקים שלו, ואלו יהונדסו כך שידעו לתקוף את מקור המחלה שממנה חוששים. כעבור שבועיים המטופל יחזור לבית המרקחת ויקבל את החיידקים המהונדסים, בצורת תרופה שמותאמת אישית עבורו. אחד היתרונות בהתאמה זו, מסביר אלבז, היא השונות ברמות ייצור ה־RNA מאדם לאדם, שעומדת גם מאחורי תופעות הלוואי של חיסוני קורונה: ההתאמה תאפשר מתן מינון מדויק, וכך תמנע תופעות לוואי.

נכון, ישנם כבר טיפולים אימונו־תרפיים לכמה סוגי סרטן — אבל אלה מבוססים על תהליך מורכב ויקר של נטילת תאים - להבדיל מחיידקים - מהמטופל, העברתם תהליך ייחודי והחזרתם לגוף. מדובר בתהליך מדויק פחות שלעתים קרובות מלווה בתופעות לוואי קשות כתוצאה מתקיפה לא רצויה של תאים בריאים דווקא בגוף המטופל.

צבא

הרחת בננה? סימן שיש כאן מנהרת טרור

התחום הביטחוני הוא אחד הראשונים לאמץ טכנולוגיות חדשות, והביולוגיה הסינתטית פותחת בפניו אפשרויות עוצרות נשימה. אלבז מדווח שהוא כבר נמצא בקשר עם כמה מערכות ביטחוניות בעולם, ואלו בודקות טווח רחב מאוד של שימושים. למשל, שימוש בחיידקים כחיישנים חיים: כיום ניתן להנדס חיידקים ולהשתיל בהם אוסף של גנים שמורכבים מחלבונים בעלי רגישות לצבעים שונים, קור, חום, רטיבות וכיוצא בזה. התוצאה עשויה להיות, למשל, חיידק שיהיה מסוגל לזהות מתכת מתחת לפני הקרקע, כמו מוקשים.

כדי לקבל מהחיידקים חיווי, יהיה אפשר להשתיל בהם גן שיעביר אות — למשל, גן שיגרום להם לזהור באופן שיהיה אפשר לזהות אותם מרחפן. לחילופין אפשר שהרחפן יקרין אור על השטח, והחיידקים בתגובה ישנו את צבעם בהתאם לחומר שזיהו, או שהחיידקים יתוכנתו כך שיפלטו חום, ואז יוכלו לתקשר גם עם לוויינים.

שביל אופניים שנזרע בחיידקים שהונדסו לזהור, בהולנד. טכנולוגיה דומה תשמש גם לזיהוי וסימון מוקשים, שהורגים יותר מ־5,000 איש מדי שנה. צילום: Pim Hendriksen DOT com

בשנים האחרונות הגיעו כמה מעבדות לפריצות דרך שבהן הינדסו חיידקים להגיב להקרנת אור עליהם, ולשנות את צבעם בהתאם. באחד הניסויים גרמו החוקרים, עמיתיו של אלבז מ־MIT, לחיידקים "לצייר" דיוקנאות של אלברט איינשטיין ושל סופר מריו. הציור נוצר באמצעות חיידקים שהונדסו גנטית כך שיוכלו לזהות אור אדום, ירוק וכחול, ובהתאם "להחזיר" אור בצבע תואם.

סיגנל אחר שאפשר לתכנת אליו את החיידקים הוא שידור של ריח, ולא אור. כאשר גורמים לחיידק לייצר אנזימים של בננה או גויאבה, למשל, הגז שנפלט בתהליך הנשימה שלהם יישא את ריח הפרי, וכלבים מאומנים יוכלו לזהות אותו. כך למשל יהיה ניתן להשתמש בחיידקים הללו לזהות חללים מתחת לפני השטח, כמו מנהרות או בורות.

סביבה

הצלחת לא מתכלה? החיידק כבר יאכל אותה

אחת הבשורות הגדולות של הביולוגיה הסינתטית היא במישור הסביבתי. האתגר הראשוני שעליו חלמו יזמי התחום היה מעבר לדלקים צמחיים ממקור טבעי במקום נפט. אלא שלאחר שהבינו שאין לכך היתכנות כלכלית, עלו כיוונים אקולוגיים אחרים: כל מה שצריך הוא להנדס חיידק שיודע לפרק פלסטיק, ולפזר כמויות גדולות שלו בתוך מכלי מחזור מיוחדים. כדי שהחיידקים שעיכלו את הפלסטיק לא יישארו בסביבה ויפלטו חומרים רעילים, המדע מאפשר היום לתכנת לתוך ה־DNA שלהם גם מנגנון להשמדה עצמית (כדי שהחיידקים לא יעברו מוטציות ויגרמו נזק לא ידוע, המדענים כבר יודעים לשתול בתוכם מעין "טיימר", שיחסל אותם לאחר סיום הפעולה המועילה; הטיימר מבוסס על קריספר, שיודע לפרק את מערכת החיסון של החיידק). באופן דומה יהיה ניתן ללמד חיידקים לזהות כתמי נפט וזפת, כך שלאחר זיהום חופי ים, למשל, הם ידעו לנקות מיידית כל כתם שמגיע ממכליות נפט. ניסיונות ממשיים כאלה מתחילים להתבצע עכשיו, כשהמחקר יוצא מגבולות האקדמיה ועובר לחברות מסחריות שמגייסות הון להקמת "בתי חרושת" לייצור חיידקים מהונדסים.

ואם כבר מדברים על ים, פיתוח מבריק אחר הוא של פנסים לכלי רכב שמבוססים על המטען הגנטי של יצורים החיים בעומק האוקיינוסים, אחד המקומות החשוכים בעולם. מדענים עובדים כיום על פיתוח עדשות עין חזקות מאוד, שמאפשרות לראות למרחקים גם במצולות, והן מבוססות על העדשות החזקות של משפחת דיונונים שמותאמת לחיים במעמקי האוקיינוסים.

חקלאות

במקום לפזר דשן, מטמינים בקרקע חיידקים

החברה המפורסמת ביותר שצמחה מ־iGEM, תחרות ההנדסה הגנטית של MIT, היא גינקו ביו־וורקס (Ginkgo Bioworks), שמייסדיה השתתפו בתחרות ב־2004 ו־2006. החברה, שהוקמה רשמית ב־2008, גייסה עד היום כמעט 800 מיליון דולר (בין היתר מקרן קסקייד של ביל גייטס ומקרנות ענק כמו ג'נרל אטלנטיק ו־T. Rowe Price). באחרונה חתמה גינקו על הסכם מיזוג עם חברת ספאק שתיקח אותה להנפקה בוול סטריט לפי שווי מדהים של 15 מיליארד דולר, במה שיהיה למעשה אירוע ההשקה שיפתח את עידן הביולוגיה הסינתטית.

גינקו, שמגדירה את עיסוקה "חברת אורגניזמים", היא מהחברות הראשונות בעולם שהקימו מעין בית חרושת לייצור אורגניזמים חיים מהונדסים עבור לקוחותיה. ההישג הדרמטי הראשון שלה היה פיתוח פטרייה שמהונדסת להפקת שמן ורדים לתעשיית הבישום: היא מייצרת יותר שמן על פחות שטח גידול ועם פחות פגיעה בסביבה. באופן זה היא מוזילה משמעותית את העלויות לתעשיית הבשמים.

חקלאי מכין לזריעה חיידקים שמדשנים את הקרקע. דשני חנקן מלאכותיים הם מהמזהמים הגדולים בעולם, ואחראים ל־3% מפליטות גזי החממה. צילום: Courtesy of Pivot Bio

פיתוח דרמטי נוסף שגינקו עבדה עליו, אך איבדה את הבכורה לסטארט־אפ Pivot Bio שהוזכר בפתיח, הוא זה של חיידקים שהונדסו להפיק כמות גדולה של חנקן, החיוני לצמחים, ממש בשורשי הצמח. פיבוט הצליחה לבודד את החיידקים שחיים בצמוד לשורשים של תירס, אורז וחיטה, ואז הנדסה אותם באמצעות אוסף של אנזימים כך שיפלטו כמויות גדולות יותר של חנקן. הפיתוח הזה מייתר את הצורך של החקלאי להשתמש לדישון בחנקן סינתטי, שתהליך ייצורו נחשב אחד המזהמים ביותר. כדי לסבר את האוזן, מכירות החנקן הסינתטי לדישון תירס, אורז וחיטה מסתכמות ב־60 מיליארד דולר בשנה, וייצורו, לפי פיבוט, אחראי ל־3% מפליטות גזי החממה בעולם. המוצר אמור לשמש מגדלי תירס, הדגן המוביל באמריקה (388 אלף קמ"ר, יותר משטחן של גרמניה והולנד גם יחד), ופיבוט, שנהפכה ליוניקורן ב־2020, נחשבת אחת החברות המסקרנות בתחום.

המבורגר צמחוני של אימפוסיבל פודס, המכיל פטריות שהונדסו "לדמם". הייצור דורש 96% פחות שטח גידול ופולט 89% פחות גזי חממה, לעומת המבורגר רגיל. צילום: Impossible Foods
אוכל

כבד אווז אמיתי לגמרי, שהכינו פטריות

את אחת הדרמות הגדולות בענף חוללה חברת אימפוסיבל פודס (Impossible Foods) האמריקאית, שגם היא נערכת בימים אלה להנפקה לפי שווי של 10 מיליארד דולר. החברה הבינה כי כדי לשכנע אנשים לנטוש את ההמבורגר הרגיל מפרה, היא צריכה לייצר תחליפים שינטעו בצרכנים תחושה שמדובר בבשר לכל דבר. התשובה נמצאה בשורש של סויה ש"מדמם" חומר ששמו לגהמוגלובין כאשר חותכים אותו. בשלב הבא, פטרייה הונדסה כך שתכיל את הלגהמוגלובין, המדמה דם. תהליך ייצור ההמבורגר של אימפוסיבל פודס דורש 96% פחות שטח גידול בהשוואה לזה של המבורגר מבקר, ופולט 89% פחות גזי חממה. טכנולוגיה דומה אפשרה להוסיף תכונות של הימתחות והינתכות לגבינה ממקור צמחי. השלב הבא, שכבר יש סטארט־אפים שהתחילו לעבוד עליו, הוא הנדסת פואה גרה, הלא הוא כבד אווז, שיפסיק את הסבל של אווזים ויהיה גם זול ונגיש יותר לציבור הרחב.

אתגרים מדעיים ומוסריים

ומה אם הידע ידלוף לידיים הלא נכונות?

הביולוגיה הסינתטית גם מביאה איתה כמה אתגרים וסכנות. במישור הטכנולוגי, האתגר הגדול כיום הוא שמירת התכונות הגנטיות החדשות שהוקנו לאורגניזמים למשך זמן: היום התכונות האלה נשמרות רק למשך כמה שבועות. חלק מהסיבות הן אבולוציוניות: כל חיידק מאופיין בתכונות שמתאימות אותו במדויק לסביבת הקיום שלו, ושינוי התכונות הללו פוגע בשרידותו. אלבז מסביר שחיידק מבאר שבע לא תמיד יסתגל לחיים בתל אביב. "כמו כל יצור, החיידק לא אוהב שעושים בו שינויים", הוא מסביר. "כדי שהחיידק יקבל את המסר שהשינוי שאנחנו רוצים הוא עניין של חיים או מוות, מצמידים לקוד הגנטי החדש אנזים שמונע מהחיידק הכפלה, אלא אם כן יאמץ את התכונה המבוקשת. כך שאם הוא רוצה לשרוד, הוא חייב לבצע את הפעולה שמוכתבת על ידי הקוד הגנטי. ועדיין, יש חיידקים עקשניים שמסרבים לשתף פעולה ולמעשה מעדיפים 'להתאבד'".

קשיים גדולים יותר מציבות הסוגיות המוסריות שמתעוררות כשבני אדם מנסים לשחק את אלוהים. התערבות של האדם בתהליכים טבעיים, כאשר הוא משחרר לתוך הסביבה יצורים שהונדסו גנטית, יכולה להיות בעלת השלכות בלתי צפויות.

סכנה נוספת טמונה ביכולת של גורמי טרור לבצע התקפות סייבר נגד מפעלי ייצור של חיידקים מהונדסים, לגנוב ידע ולייצר חיידקים שישמשו נשק ביולוגי לכל דבר. "אני חושש מאוד שהידע שנצבר יגיע לידיים הלא נכונות, כי קל מאוד להפוך את יישומי הביולוגיה הסינתטית לנשק ביולוגי", מודה אלבז. "מצד שני גם איינשטיין לא התכוון שיבנו פצצה גרעינית על בסיס הידע שלו". בינתיים, הפרלמנט האירופי הסיר חלק ניכר מההתנגדות לביולוגיה הסינתטית, כששילב אותה השנה ברשימת עשר הטכנולוגיות בעלות התפקיד החשוב ביותר בהתמודדות עם הקורונה, לצד בינה מלאכותית, טכנולוגיות רפואה מרחוק והדפסה בתלת־ממד.