פיצוח הגנום – הסיפור המרתק של הרצפת קווי המתאר של הגנום שלנו

קווין דיוויס. תירגמה מאנגלית: עתליה זילבר. סדרת אופקים, הוצאת עם עובד,275 עמ', 84 שקלים

ירון גרונר

מבנה הדנ”א, טביעת אצבע אנושית ואילן יוחסין

באחד הגיליונות של מוסף “ספרים” מסביר העורך לקורא הנבוך כיצד יבחין, עוד בטרם קרא, אם הספר שלפניו הוא fiction (ספרות) או non-fiction(עיון). “פשוט מאוד (מציע העורך) צריך להתחיל מהסוף.
אם יש מפתח, אינדקס, רוב הסיכויים שמדובר ב-.”non-fiction כלומר בלא-ספרות.

על פי הגדרה זו, ספרו של קווין דיוויס, “פיצוח הגנום”, הוא non-fiction של ממש. מי שיתחיל מהסוף ימצא לא רק מפתח, אלא גם מדור מיוחד שנקרא “הערות”, והוא כולל אוסף מפורט של מראי מקום למאמרים המוזכרים בספר ואזכורי מאורעות השזורים בעלילה. אך למרות ההגדרה הטכנית, שעל פיה הספר אינו ספרות, הוא כתוב בלשון סיפורית ויש בו עלילה שמשמשים בה בערבוביה אהבות ושנאות (לא רק למדע) ורדיפת כבוד וכסף, ויש אפילו “סוף שמח”. ולכן, לאלה מביניכם שקצרה סבלנותם לקרוא את הביקורת עד תומה אמליץ כבר בשלב זה לרוץ ולקנות.

עכשיו, משהספר בתרגומו לעברית בידיכם, התבוננו תחילה בעטיפה; עיצובה במהדורה העברית ראוי לתשומת לב. עיקרה של תמונת השער אינו סרט הפלסטיק השזור בצורת סליל כפול, המסמל את מבנה הדנ”א, אלא התמונות שברקע, שמספרות סיפור. במרכז התמונה נראית טביעת אצבע של אדם, מתחתיה ובשני צדדיה, בצורת תבליט, מופיע שרטוט של אילן יוחסין משפחתי. בתחתית תמונת השער מצויר זיג-זג צבעוני וברקע צילום של טורים מפוספסים: שני הדגמים האלה מדגימים את שתי השיטות לקביעת רצף הבסיסים בדנ”א (הרצפה, בלשון המתרגמת). הטורים המפוספסים מציגים את השיטה הידנית שבעזרתה הרציפו קטעי דנ”א שנים רבות לפני פרויקט הגנום. הזיג-זג הצבעוני מראה את השיטה האוטומטית שבעזרתה הושלם הפרויקט האדיר של הרצפת הגנום האנושי.

ומה הסיפור שתמונת השער מספרת? לא ירחק היום, ובאמצעות הרצפת דנ”א, שיילקח מטיפת דם של כל אחד מאתנו, ניתן יהיה להפיק את טביעת האצבע האישית של הגנום שלנו. בעזרת מידע זה ניתן יהיה לא רק למקם אותנו באילן היוחסין המשפחתי, אלא גם לזהות אילו פגמים ומחלות – או לחלופין יכולות וכישרונות – ירשנו מהורינו ומה מתוך זה העברנו לצאצאינו.

השער האחורי, כדרכם של שערים אחוריים, מרבה בסופרלטיווים, אם כי לא בצורה בוטה, פרט לאמירה מופרזת אחת שחוזרת בלבוש כזה או אחר לאורך הספר ומשווה את ההישג האדיר של פיצוח רצף הגנום להמצאת הגלגל. הצעתי לקוראים להשתחרר כבר מההתחלה מהרושם שאמירה זו עשויה לעורר, ולא לחפש בין דפי הספר סממנים שמאפיינים המצאות כמו תורת היחסות ותגליות כמו הטבלה המחזורית או חוקי התורשה של מנדל. תחת זאת כדאי להתרכז במעקב – שדורש תשומת לב – אחר השתלשלות העניינים ובניסיון להבין את הנפשות הפועלות. גם מי שמילאו תפקידי מפתח בשנים שקדמו לתחילת הפרויקט, אך בעיקר אלה שעסקו במלאכה והביאו להגשמת ההישג האדיר של פענוח הגנום האנושי; הישג (לא המצאה), שהשלכותיו המיידיות והעתידיות על חיי כל אחד מאתנו הן מרחיקות לכת. זו גם הסיבה לכך ש”פיצוח הגנום” הוא ספר חובה לכל בר-דעת שמעוניין להבין את ההתרחשויות המדעיות בעולמנו וכיצד הן משפיעות, ועוד ישפיעו, על חיינו. צדק המחבר שבחר לצטט בעמודי הפתיחה את אחד מגיבורי הדרמה, קרייג וונטר, שאמר ש”הרצף הוא רק ההתחלה”.

הסיפור מתחיל, למעשה, ב-,1953 השנה שבה גילו ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק את מבנה הדנ”א (הסליל הכפול) וחוללו מפנה בביולוגיה המולקולרית. חלפו להן עוד 50 שנה עד שהמידע שמוצפן בדנ”א פוענח. התהליך, או המירוץ, כפי שהוא מכונה בספר, נמשך על פני העשור האחרון של המאה הקודמת והספר שלפנינו הוא תיאור שוטף ושוצף של האירועים מעטו של קווין דיוויס, העורך-המייסד של כתב העת המדעי “נייצ'ר ג'נטיקס”. דיוויס מתאר את המירוץ לפיצוח הגנום על היבטיו המדעיים, הפוליטיים והכלכליים, אגב שימת דגש על המשתתפים, בני האדם, חולשותיהם ומאבקי
הכוח והיוקרה שניהלו תוך כדי התקדמות הפרויקט.

אך מהו בעצם פרויקט הגנום? ב-,1990 לאחר דיונים מקיפים שהיו מלווים בוויכוחים ציבוריים, הקציב הממשל הפדרלי של ארה”ב שלושה מיליארד דולר על פני 15 שנה לתוכנית שנועדה לקבוע את רצף הבסיסים בדנ”א האנושי. כלומר, לפענח ולקרוא את שלושה מיליארד האותיות שמרכיבות את האנציקלופדיה של החיים.

שנתיים קודם לכן, ב-,1988 כאשר רק נזרקו לחלל הרעיונות הראשונים בדבר הפרויקט, הוזמנתי להרצות בכינוס היוקרתי שמתקיים אחת לשנה ליד ניו יורק, במקום בעל השם הציורי קולד ספרינג הרבור. נושא הכינוס, שבאותה שנה אורגן בידי ג'יימס ווטסון, מגלה המבנה של הדנ”א, היה “הביולוגיה המולקולרית של המין האנושי”. המארגן ביקש ממני להציג את עבודת קבוצת המחקר שלי, ששנים אחדות קודם לכן החלה לחקור את הביולוגיה המולקולרית של תסמונת דאון. עמדה לנו זכות ראשונים, מאחר שכבר בתחילת המחקר הצלחנו לבודד ולהרציף בפעם הראשונה גן מכרומוזום מס' ,21 שהוא כידוע הכרומוזום שמעורב בגרימת תסמונת דאון. כ-15 שנה לאחר מכן נסגר המעגל, כאשר יחד עם עמיתינו במרכז הגנום של מכון ויצמן השתתפנו בתאגיד העולמי שהרציף את כרומוזום 21 כולו, כחלק מפרויקט הגנום.

במסגרת הכינוס בקולד ספרינג הרבור כונסה ישיבה מיוחדת שהוקדשה לוויכוח אם להמשיך בפרויקט הגנום או לחדול ממנו. בכירי החוקרים בביולוגיה מולקולרית השתתפו והביעו את דעתם. הופתעתי ממגוון הדעות ומעוצמת הרגשות שעורר הפרויקט המוצע כבר אז, עוד בטרם החל. מעניינות במיוחד היו דעותיהם של מדענים נחשבים וחתני פרס נובל כמו דוד בולטימור ודן נתנס (ז”ל), אשר הביעו דאגה שהמאמץ הטכני האדיר והמשאבים שיושקעו בפרויקט המוצע יבואו על חשבון המדע הבסיסי הטהור, אשר תלוי במידה רבה בכספי הממשל הפדרלי. כבר אז השתרבבו לדיון היבטים פוליטיים לא-מדעיים, שאת אחד המקוריים שבהם השמיע דן קושלנד, ביוכימאי בעל-שם ועורך כתב העת היוקרתי “סיינס”. פרופ' קושלנד קם ובנונשלנטיות אמריקאית אמר: “הגיע הזמן שגם לנו, הביולוגים, יהיה פרויקט לאומי שעלותו מיליארדי דולרים”. וכך, שנתיים מאוחר יותר, יצא לדרכו המירוץ לפענוח רצף הדנ”א.

אך הוויכוחים בקרב הקהילה המדעית נמשכו ואף החריפו. ג'יימס ווטסון, שמונה למנהל הראשון של הפרויקט, התפטר לאחר כמה שנים עקב חילוקי דעות עם המנהלת של אן-איי-אייץ' (- NIH מכוני הבריאות הלאומיים של ארה”ב – היא הרשות הפדרלית שדרכה מוזרמים תקציבי הענק למימון הפרויקט). מעניין וסמלי שנושא המחלוקת היה ההצדקה המוסרית שמאחורי הדרישה לרשום פטנטים על גנים שמתגלים תוך כדי ביצוע פרויקט הגנום. את הדרישה הזאת העלה חוקר באן-איי-אייץ', קרייג וונטר, שזמן קצר לאחר מכן הופיע במרכז הבמה, ותמכה בה ברנדין היילי, מנהלת מכוני הבריאות הלאומיים. ג'יימס ווטסון, שהתנגד נחרצות לאפשרות זו, הגיש את התפטרותו. במקומו התמנה פרנסיס קולינס, גנטיקאי מולקולרי בעל שיעור קומה וכושר ארגון.

כאן אולי המקום להסביר: פרויקט הגנום הפך במהרה מפרויקט לאומי אמריקאי
לפרויקט כלל-עולמי, שהתנהל במרכזים לאומיים שהוקמו בסמיכות למוסדות
המדעיים ברחבי העולם. ועדת היגוי בינלאומית הקצתה לכל מרכז, בהתאם
לגודלו, את קטעי הדנ”א – הכרומוזומים – שאותם ירציף מתוך 46
הכרומוזומים הקיימים באדם.

סמוך למינויו של פרנסיס קולינס למנהל פרויקט הגנום פרצה הפרשה שבמרכזה
עמד קרייג וונטר ושהשפעתה המדעית והלא-מדעית על התקדמות הפרויקט
וסיומו מתוארת בספר בדיוק רב ובצבעים עזים. ניכר שהמחבר לא רק מצוי
בפרטים, אלא חי ונושם את ההתרחשויות. וונטר, דמות ציורית, מדען מוכשר
וטכנוקרט בעל חוש לעסקים, פרץ לזירה כאשר בניגוד למוסכמות הוכיח כי
השימוש בטכנולוגיית “רובה הציד” (טכנולוגיה ששונה עקרונית מזו שאימצו
משתתפי פרויקט הגנום) היא חלופה זולה ומהירה יותר לפענוח רצפי דנ”א.
וונטר הציע לנטוש את השיטה הנקוטה בידי המרכזים הלאומיים ולאמץ את
שיטת “רובה הציד”.

כמה מלים על ההבדל בין שתי השיטות. בעוד שהפרויקט הציבורי נקט שיטה של
התקדמות מסודרת עקב בצד אגודל כאשר כל מרכז מרציף את הכרומוזומים
שהוקצו לו, הציע וונטר לאמץ שיטה שמבוססת על קיצוץ הגנום כולו לפיסות
קטנות והרצפה של כל הפיסות, בלי להתחשב בכרומוזום שהן משתייכות אליו.
כאשר יסתיים תהליך ההרצפה, הציע וונטר, אפשר יהיה להשתמש במחשב
רב-עוצמה שיסדר את הפיסות ויחבר את המידע שבהן לרצף אחד שייתן את רצף
הגנום. הצעתו של וונטר התקבלה בספקנות בידי מנהלי המרכזים הלאומיים,
וקולינס בראשם, והם דחו אותה.

כאשר הבין וונטר שעל בסיס ויכוח תיאורטי לא יצליח לשכנע בצדקת דרכו,
הקים ב-1998 חברה פרטית גדולה, בשותפות עם פרקין אלמר, לבניית מכשור
הרצפה. מיד עם הקמת החברה יצא וונטר בהצהרה שהחברה שהקים, “סלרה
ג'נומיקס” שמה, תשלים את הרצפת הגנום בתוך שלוש שנים (כלומר ב-2001
במקום ב-,2005 מועד הסיום המשוער של הפרויקט הציבורי) ובעלות של 300
מיליון דולר בלבד. וונטר תקף חזיתית במסיבות עיתונאים דרמטיות את
הפרויקט הציבורי ומנהליו בטענות על חוסר יעילות ובזבוז כספי ציבור.
הוא עשה שימוש ציני בעובדה שבמשך שמונה השנים הראשונות לפרויקט
(1998-1990) הורצפו במרכזים הלאומיים רק %3 מהגנום (האטיות נבעה, בין
השאר, מהצורך בפיתוח טכנולוגיות מתאימות). הכרזתו של וונטר שהחברה
בבעלותו תשלים את המשימה מהר יותר ובזול יותר הביאה למלחמת עולם
בינו, עם שותפיו (חברת פרקין אלמר), לבין מנהלי הפרויקט הציבורי.

סלע מחלוקת נוסף היה זמינות המידע. בעוד שמשתתפי הפרויקט הציבורי נהגו
לפרסם ברשות הרבים (ברשת האינטרנט) מדי יום ביומו את כל נתוני הרצף
שנוצרו באותו יום, ההסכם בין חברת סלרה לפרקין אלמר היה שהנתונים
שסלרה מפיקה לא יפורסמו אלא יישמרו בסוד וישמשו לזיהוי גנים חשובים.
סידור זה יאפשר לסלרה לרשום פטנטים על אותם גנים שעשויים לשמש למטרות
פיתוח תרופות. ככל שהתקדמה פעילותה של סלרה, התחממה המלחמה המילולית
בין דוברי הפרויקט הציבורי לבין סלרה, בד בבד עם עלייה תלולה במחיר
המניה של סלרה. מנהלי הפרויקט הציבורי האשימו את סלרה כי היא מנצלת
את פתיחות הפרויקט הציבורי ושקיפותו, ומשתמשת בנתונים שמתפרסמים
בציבור לצרכיה הפרטיים, כל זה כדי להאדיר את הנכסים הפיננסיים של
בעלי המניות ובראשם קרייג וונטר. אנשי סלרה, מצדם, האשימו את הפרויקט
הציבורי בסרבול, בחוסר יעילות ובבזבוז כספים שהיו עשויים לשמש למטרות
מדעיות אחרות. חילופי ההאשמות ההדדיים הלכו והחריפו וניסיונות לפשר
בין הצדדים ולהגיע לשיתוף פעולה ביניהם נכשלו.

עד שבאביב 2000 נכנס לתמונה הנשיא ביל קלינטון (כן, גם בסכסוך הזה הוא
התערב ובהצלחה יתרה). בלחצו של הנשיא נכנסו הצדדים למשא ומתן אשר
הביא ביוני 2000 להודעה המשותפת של הנשיא קלינטון וראש ממשלת בריטניה
טוני בלייר על השלמת הטיוטה הראשונה של רצף הגנום האנושי. הגרסה
הסופית לאחר עריכה והגהה עדיין לא גובשה סופית.

הספר שלפנינו לא רק מתאר באמינות ובהירות את הדרמה והשתלשלות
האירועים; הוא גם משלב – ובזה כוחו וייחודו – תיאורים אמינים
ומדויקים של התגליות החשובות בביולוגיה מולקולרית שנעשו בעבר, ואשר
השלכותיהן מוצאות את ביטוין כעת עם זמינותה של האינפורמציה שמופקת
מפרויקט הגנום. הספר גם מתאר את התגליות החשובות שהתגלו תוך כדי
המירוץ לפיצוח רצף הגנום.

השילוב של תיאור תגליות העבר וההווה מלמד אותנו פרק מאלף על צורת
החשיבה המדעית והתקדמות המחקר הביולוגי. המפתח להצלחה או כישלון של
ספר מדע פופולרי הוא יכולתו של המחבר לספר סיפור, ודיוויס עומד
במשימה זו בהצלחה מרובה. יתרונו של דיוויס הוא בהיותו גם מדען המבין
את כל הדקויות של ההתרחשות המדעית וגם עורך עיתון, האמון על כתיבה
בהירה. לכן גם הצליח לתאר לא רק את הדרמה שליוותה את התהליך, אלא גם
את גודל ההישג והתרוממות הרוח שאפפה את הקהילה המדעית כאשר הושלמה
המשימה. מיטיב לתאר זאת דיוויד בולטימור, חתן פרס נובל ומגדולי
החוקרים בביולוגיה מולקולרית, במובאה מדבריו: “ראיתי הרבה ביולוגיה
מרגשת ב-40 השנים שחלפו, ולמרות זאת הצטמרר גווי כשקראתי לראשונה את
המאמר המתאר את קווי המתאר של הגנום שלנו” (הציטטה הזאת מפי בולטימור
איננה מופיעה בעותק המקור האנגלי שסיפק לי העורך, אך אין כל ספק שאכן
אמר את הדברים. שאלתי אותו).

התרגום המקצועי, השוטף והנאמן למקור של עתליה זילבר מביא לנו מסמך
מרתק וכתוב כהלכה שהוא גם מהנה לקריאה וגם מקרב את הקוראים לעברית
לסוגיות מדעיות ואתיות שנמצאות על סדר היום הציבורי בעולם. העריכה
המדעית, לעומת זאת, איננה חפה משיבושים וטעויות מביכות. למשל, מושגים
שיש להם תרגום עברי מקובל כמו מחלת “ניוון שרירים” מופיעים בשמם
הלועזי הסתום “דיסטרופיית שרירים” או תרגום המושג the human race
ל”גזע האנושי”, בעוד שהביטוי השגור הוא “המין האנושי”.

עוד אני מצר על שבמהדורה העברית לא נוקד המונח גנום (Genome) בשם
הספר, והיה תורם בכך לעקירת השיבוש הנפוץ בעברית של שימוש בשורוק
בהגיית המושג (גנום). השיבוש המשונה הזה חדר לשפתנו במידה כזאת, שגם
סופר ידען ומקפיד כדויד גרוסמן טרח בספרו האחרון “בגוף אני מבינה”
לנקד את המושג בשורוק (עמ' 113), למען הסר ספק.

מי שישעה להמלצתי ויקרא את הספר ייהנה וגם ילמד. ואלה מבינינו אשר
ליוו בעשר השנים האחרונות את הדרמה יתרפקו על העבר וייהנו ממראי
המקום המפורטים. בשבילם, ההישג של פיצוח הגנום בוודאי איננו
.fiction

Kevin Davies Cracking the Genome

פרופ' יורם גרונר חוקר במחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע