מילד רעב שנדד בין מחנות, גלות וקולחוזים בקירגיזסטן – ועד למדען מוביל במכון ויצמן, ממפתח כרומטוגרפיית הזיקה ומערכת האבידין־ביוטין, זוכה פרס ישראל ופרס וולף: פרופ’ מאיר וילצ’ק חוגג 90 וממשיך להגיע למעבדה, לייעץ לתלמידיו ולספר את סיפור הניצחון האישי שלו על חורבן השואה
יהונתן ברקהיים, אתר מכון דוידסון, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
אם הייתם מספרים לילד הכחוש, שטולטל בין ארצות ויבשות, שאיבד את עולמו בשואה ולאחר קשיים רבים מנשוא הגיע לחופי הארץ המובטחת – שיבוא יום והוא יזכה להוקרות הגדולות ביותר שמדענים יכולים לקבל, היה נתקף הילד בפרץ צחוק גדול. אולי דווקא בגלל הסיפור החריג והקשה שהעיב על שחר חייו של הביוכימאי פרופ’ מאיר וילצ’ק, בערה בו המוטיבציה להצליח ולהצטיין. כעת, ממרום 90 שנותיו הוא יכול לומר בפה מלא: ניצחתי. סיפור חייו הוא אולי הכי רחוק שיש ממגדל השן, מהדימויים האליטיסטיים שהאקדמיה אוחזת בהם – יש בו שקט, אדיבות, ענווה ובעיקר אהבה גדולה לעשייתו ולתלמידיו.
ילדות בהישרדות
מאיר אשר וילצ’ק נולד בחג סוכות התרצ”ו, 17 באוקטובר 1935, בוורשה בירת פולין. זמן קצר לפני מלחמת העולם השנייה. הוא גדל עם הוריו, הרב אליעזר נחמיה וילצ’ק ורחל לבית זיידנברג, ואחותו שרה. זמן קצר לפני מלחמת העולם השנייה עברה המשפחה להתגורר בעיירה אוסטרוב מזובייצקה. עם פלישת גרמניה הנאצית לפולין ב-1 בספטמבר 1939, הפציצו הגרמנים את העיירה. מאיר, אמו ואחותו ברחו לשדות תחת אש. משם, בהחלטת האם, עברו לצד הסובייטי, מתוך תקווה להגיע חזרה לאזור ורשה ולהיפגש שוב עם האב, ששהה שם ערב המלחמה.
לרוע המזל התוכניות לא עלו יפה. ביולי 1940 הוגלו השלושה לארכנגלסק שבצפון הרחוק של רוסיה, ומשם נשלחו ברפסודה מזרחה, למחנה בכפר חטנגה שבאזור קראסנויארסק, במזרח סיביר. התנאים כל אותה עת היו קשים ביותר: קור מקפיא, רעב, מחלות ויתושים. מאיר לא הלך לבית ספר, כדי לסייע לאמו בעבודות כפייה, בעיקר ניקוי בתי שימוש, ובכך הציל אותה מגורל אכזר.
ביוני 1941 פלשה גרמניה לברית המועצות במבצע ברברוסה, ואזרחי פולין שוחררו מעבודות הכפייה. מאיר ומשפחתו נדדו דרומה, לעיר צ’ליאבינסק, ומשם לאוזבקיסטן, מתוך כוונה להגיע בסופו של דבר לטהרן ומשם לארץ ישראל. בשלהי 1942 הם הגיעו לאוזבקיסטן אך כעבור זמן קצר הוגלו לעיירה אוש שבקירגיזסטן ושם שוכנו בקולחוז.
ליעדם הסופי הם כמובן לא הגיעו והמאבק להישרדות נמשך ביתר שאת. האם החליטה לברוח מהקולחוז והם נמלטו לעיירה נוקט, עשרות קילומטרים משם. במשך חודש הם לנו ברחוב, ואחר כך הצליחו למצוא דירה קטנטנה. האם עבדה בשדות כותנה ובהמשך חלתה, תוך שהיא ממשיכה לעבוד במלאכות קשות. מאיר הקטן, בן שבע בסך הכל, אסף עשבים למאכל, השיג מזון לאמו החולה ובכך הציל אותה שוב. קשה לתאר זאת, אך את הבית הם חיממו בצואת בהמות שעורבבה עם קש. במקביל, בתנאים בלתי אפשריים אלה, מאיר ואחותו למדו בבית ספר יהודי מאולתר שבו למדו יחד כל שכבות הגיל, מ-6 עד 17.
כך הם המשיכו לשרוד בדוחק עד שהסתיימה המלחמה. בתחילת 1946 הם חזרו לפולין, והתיישבו בעיר שצ’צ’ין, בדירה שהייתה שייכת בעבר לגרמנים. האם יצאה לחפש ברחבי פולין את קרובי המשפחה, בראשם בעלה, הרב אליעזר, אך לאסונה גילתה שהוא נרצח בשלהי המלחמה במחנה הריכוז פלוסנבירג שבגרמניה. כל יתר קרובי המשפחה נספו אף הם, ביניהם אחיה של האם, הדוד שמשון, הוא שמשון שטוקהמר, מהרבנים שתמכו במרד גטו ורשה.
דוור כזה לא היה
לאחר פוגרום קיילצה במחצית 1946 העבירו אנשי הסוכנות היהודית את מאיר ואחותו לגרמניה, שם נפגשו שוב עם אמם. במחנה של סוכנות האו”ם לפליטים הם חזרו לספסל הלימודים, וב-1949 הם עלו לישראל באונייה “גלילה”. תחילה שוכנו בעכו ולאחר מכן הועברו למעברת “רמה” במושבה רחובות, שם הוקמה לימים שכונת אושיות. אף שכבר היה בן 14 שובץ מאיר בכיתה ז’ בבית הספר הדתי “תחכמוני”, מכיוון שלא ידע עברית. למרות הפערים, עד מהרה הוא הוכיח עצמו בלימודיו והוקפץ לכיתה ח’.
רחובות הפכה באותה עת ממושבה לעיר, אבל היה בה רק בית ספר תיכון כללי. מאיר, שהיה נער שומר מצוות, חיפש מסגרת מתאימה עבורו. הוא הצליח לאסוף תלמידים כמוהו מכל יישובי הסביבה, ובית הספר הדתי נפתח בסיועם של מורים מתנדבים שהגיעו מתחכמוני ומהפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית. במקביל ללימודיו, עבד מאיר כשמש בבית הספר, ניקה כיתות ועבד בשעות אחר הצהרים כמניח רעפים בקיבוצים כרמייה ומשמר דוד (כיום ישוב קהילתי). לעתים, לפני בחינה חשובה, היה מעביר את לילותיו על ספסל סמוך לבית העלמין ברחובות, שם מצא מנוח ושקט לנפשו. לצד כל אלה הוא למד יהדות בישיבת הדרום ברחובות והיה פעיל בבני עקיבא. בשנותיו בתיכון חיבב את המקצועות המדעיים, בעיקר כי הם היו דלי-מלל.
ב-1954 התגייס מאיר לצה”ל כשהוא עדיין סובל מתת-תזונה בעקבות ילדותו הקשה. הוא התקבל לעתודה האקדמית, אך ויתר על הלימודים ושירת בחיל האוויר. עם שחרורו לא שאף ללכת ללמוד, אך משלא התקבל לעבוד בתור דוור – החליט להירשם ללימודי כימיה ופיזיקה. לאוניברסיטה העברית ולטכניון, המוסדות האקדמיים שהיו כמעט היחידים אז בארץ, הוא לא הצליח להתקבל. לבסוף התקבל לאוניברסיטת בר-אילן הצעירה, שתאריה אפילו לא הוכרו רשמית, וקיבל מלגה. וילצ’ק היה הסטודנט הרביעי בסך הכל שהתקבל ללימודים בבר-אילן.
במקביל ללימודים החלה לבעור אצלו חדוות העשייה הסטודנטיאלית. הוא נבחר ליו”ר אגודת הסטודנטים בבר-אילן, וסגנו היה זבולון המר, שלימים יהיה שר החינוך. תקופה מסוימת אף שירת כסגן יו”ר התאחדות הסטודנטים הארצית. ב-1960 התחתן מאיר עם אסתר לבית אדליס, ניצולת השואה מהונגריה, שהייתה אז סטודנטית לביולוגיה ובהמשך נודעה כמורה מיתולוגית לביולוגיה ברחובות. נולדו להם שלושה ילדים: אלי, יעל וחגית.
מאחר שהתארים מבר-אילן לא הוכרו עדיין, חזר מאיר לרחובות, ובהמלצת אחד ממרציו החל לעבוד כטכנאי ב”ידע”, חברת מסחור הטכנולוגיות של מכון ויצמן למדע שהייתה בחיתוליה. מאיר עבד במעבדות כימיה וביוכימיה, וכך פגש בפרופ’ אפרים קצ’לסקי, לימים קציר, אז ראש המחלקה לביופיזיקה ובעתיד – הנשיא הרביעי של מדינת ישראל. קצ’לסקי התרשם מאוד מיכולותיו של וילצ’ק במעבדה ומהיצירתיות של רעיונותיו והמליץ לו להתחיל ללמוד במכון. אלא שהמכון טרם התנתק אקדמית מהאוניברסיטה העברית, וכל התארים ואישורי הלימודים שהוא העניק, נאלצו לקבל חותמת מירושלים, שם לא הכירו עדיין בתואר מבר-אילן.
התעקשותה של האוניברסיטה העברית לא לקבל את מאיר ללימודים גבוהים הייתה מהאירועים שדחפו להקמתה של מדרשת פיינברג, הגוף האוניברסיטאי במכון ויצמן המכשיר תלמידים לתארים מתקדמים, וכיום נקראת “בית הספר למחקר” של מכון ויצמן למדע. כשהתקבל, דילג מאיר על התואר השני והיה לדוקטורנט הראשון במדרשה, בהנחייתו של פרופ’ אברהם פצ’ורניק (פצ’ו), תלמידו של קצ’לסקי ומהחוקרים הבולטים במחלקה לביופיזיקה שרבים מתלמידי המחקר שלו הפכו בעצמם לפרופסורים במכון.
עיבד את ההכרה
המחקר של מאיר בדוקטורט עסק בפיתוח שיטות כימיות לחיתוך קשרים פפטידיים הקובעים את המבנה והפעילות של כל החלבונים. תוך כדי הדוקטורט הדגים במעבדה, לראשונה בעולם, מעבר אנרגיה בתהודה פלואורסצנטית (בראשי תיבות FRET) בין קבוצות כימיות ספציפיים במערכת מודל שפיתח. תופעה זו, שמתרחשת בטבע בתהליך הפוטוסינתזה, מתארת מעבר אנרגיה בין שתי מולקולות פלואורסצנטיות כאשר האור שנפלט ממולקולה אחת (“תורמת”) מעורר את המולקולה השנייה (“מקבלת”) בלי שנפלט אור תוך כדי המעברים עצמם אלא רק בסוף התהליך. תופעה זו אמנם הוסברה לראשונה על ידי תיאודור פרסטר (Förster) ב-1948, אך בזכות עבודתו של מאיר היא הפכה לכלי מרכזי בחקר אינטראקציות בין מולקולות, במיוחד בשטחי הביולוגיה המולקולרית והביופיזיקה. מאחר שמעבר האנרגיה רגיש ביותר למרחק בין שתי המולקולות, ניתן למדוד בשיטה זו מרחקים בין אתרי קישור, או בין אטומים וקבוצות במולקולה ביולוגית, בדיוק יוצא מן הכלל.
השלב הבא בקריירה הביא את מאיר לארצות הברית, למכונים הלאומיים לבריאות (NIH) במרילנד. שם הוא השתלם במעבדתו של כריסטיאן אנפינסן (Anfinsen), ביוכימאי שעסק בקיפול חלבונים ובחקר האנזים ריבונוקלאז. הוא העניק לווילצ’ק חופש מחקרי רב, מלבד בנושא אחד: הוא טען בפניו שכדי להתמקצע בתחום, עליו לבודד בעצמו את החלבון שחקר. תהליך הבידוד כשלעצמו ארך חודשים ארוכים ולפעמים שנים. בתסכולו, הבריק במוחו של וילצ’ק רעיון חדש מחוץ לקופסה – לקבע באופן כימי על מסננת פתיון שמכיר ספציפית את החלבון המבוקש – תכונה שנקראת “זיקה (אפיניות) ביולוגית” או “הכרה ביולוגית” – לצורך הפרדת החלבון המבוקש מתמיסה שמכילה אלפי חלבונים אחרים שהפתיון לא מכיר ומתעלם מהם.
כריסטיאן אנפינסן, המנחה של מאיר בפוסט-דוקטורט, היה אמריקאי ממוצא נורבגי. הוא גם היה המנחה בפוסט-דוקטורט של מיכאל סלע ממכון ויצמן, שלימים יפתח את עם רות ארנון את תרופת הקופקסון לטרשת נפוצה, וגם יהיה נשיא מכון ויצמן למדע. ב-1961 פרסמו סלע ואנפינסן מאמר על המבנה השניוני והשלישוני של חלבונים והקשר בינם לבין החוק השני של התרמודינמיקה. מחקריו שעסקו בהבנת הקשר שבין המבנה הכימי של ריבונוקלאז לפעילותו הקטליטית, זיכו אותו בפרס נובל בכימיה ב-1972. אנפינסן אירח והדריך במעבדתו מדענים רבים ממכון ויצמן שהפכו ברבות השנים לראשי קבוצות ופרופסורים מובילים בתחומם. כמה שנים מאוחר יותר, כאשר נישא בשנית ליהודייה, עבר גיור כהלכתו. מכון ויצמן למדע, שרחש כבוד רב לאנפינסן ואף נתן לו משרת חוקר אורח בשלהי שנות ה-50, קרא על שמו גינה ובה צמחייה אקזוטית.
המכון רחש לו כבוד רב. וילצ'ק (משמאל) עם פרופ' שרה פוקס ופרופ' נתן שרון באירוע לכבוד כריסטיאן אנפינסן ב-1979 | צילום: מכון ויצמן למדע
וילצ’ק, יחד עם עמיתו פדרו קואדרקסס (Cuatrecasas), הבין שניתן להשתמש בחלבון ספציפי או קולטן, כפתיון כדי ללכוד את החלבון המבוקש, אם שני החלבונים נקשרים זה לזה בזיקה חזקה ובאופן סלקטיבי. כך, במבחן התוצאה, חלבון הפתיון לא קושר אליו בטעות אף אחד מיתר החלבונים והמולקולות האחרות בתערובת הביולוגית, כגון שומנים או חומצות גרעין. בכך הצליח מאיר לבודד את האנזים המבוקש במהירות וביעילות, תוך שבוע בלבד. שיטה זו, שפורסמה במאמר מכונן ב-1968, נודעה ברבות הימים בשם “כרומטוגרפיית זיקה”. יישומי שיטה זו עומדים בבסיס הפקתן של מאות תרופות ביולוגיות, כגון נוגדנים, הנמכרות בעשרות מיליארדי דולרים.
האאוריקה הזו גם הייתה תחילת הקריירה העצמאית של מאיר. עם שובו לישראל הוא הצטרף לסגל הפקולטה לביוכימיה-ביופיזיקה במכון ויצמן למדע, התקדם מטאורית במעלה הדרגות האקדמיות ובשנות ה-90 כיהן כדיקאן הפקולטה. ב-1987 הוענק לו פרס וולף לרפואה, השני בחשיבותו לפרס נובל, יחד עם קואדרקסס, עמיתו מתקופת הפוסט-דוקטורט. ב-1990 זכה בפרס ישראל למדעי החיים וב-2005 הוענק לו פרס א.מ.ת.
מהמטבח למעבדה
פיתוחה של כרומטוגרפיית הזיקה פתח את הדלת לבידוד וניקוי יעיל של חלבונים נוספים: אנזימים, נוגדנים, הורמונים וקולטנים. אך מאיר לא שקט אל שמריו וחלם לפתח שיטה חדשנית נוספת שבאמצעותה יהיה אפשר לחבר בין מולקולות, לרבות חלבונים, על ידי סימונם בתג כימי זעיר. יחד עם תלמידו ושותפו לעתיד אד באייר, עלה בראשו רעיון המבוססת על צמד מולקולות: האחת היא חלבון המופק מחלבון ביצה, בשם אבידין (מלשון avid, “להוט” או “חמדני”) והשנייה היא ויטמין קטן בשם ביוטין. בין אבידין לביוטין יש זיקה חזקה, אחת החזקות ביותר בטבע בין חלבון למולקולה קטנה. סיפורה של מערכת זו מתחיל באופרה, בראשית המאה הקודמת: הזמרים נהגו לשתות ביצים חיות כדי לחזק את הקול, ומאוחר יותר התברר כי האבידין בחלבון הביצה, נקשר באופן חזק במיוחד לביוטין, שכונה אז ויטמין H, ומונע את ספיגתו בגוף.
הרעיון המבריק שהגה וילצ’ק היה לצמד כימית את הביוטין למולקולה רצויה, למשל חלבון, וכך לגרום לה להיצמד בזיקה חזקה לאבידין. אפשר למשל לסמן בביוטין חומר שאנו רוצים לבודד, ולקשור את האבידין לשבב או לדופן של מבחנה, ולאחר הצימוד החזק לשטוף את כל החומרים האחרים ולקבל רק את זה שרצינו. כך אפשר לבודד נוגדנים מסוימים, אנזימים, חומר פלואורסצנטי רגיש, או תרופה שרוצים לכוון למטרה מסוימת. באופן זה ניתן לסמן, לאתר, להפריד ואף לכוון ליד מסוים תרופות או אפילו תאים שלמים בדיוק רב, בלי להשתמש בחומרים רדיואקטיביים או בשיטות פולשניות אחרות.
יתר על כן, אבידין הוא לרוב בעל ארבע זרועות, שכל אחת מהן יכולה לקשור מולקולת ביוטין, וכך אפשר להשתמש בו כדי להפגיש בין שני חלבונים וליצור שרשור ביניהן, כאשר כל אבידין משמש כמחבר. ואכן, פיתוחה של מערכת האבידין-ביוטין לא רק מייעל תהליכי בידוד וניקוי חלבונים, אלא גם מאפשר פיתוח כלים דיאגנוסטיים רגישים ביותר, הן בקליניקה והן במעבדות מחקר בסיסי. בזכות מערכת זו פותחו ברבות השנים פיתוחים חדשניים רבים כגון שבבים הקושרים רצף מסוים של DNA או חלבונים מסוימים. השבבים האלה הם כלים חשובים בביולוגיה מולקולרית ומאפשרים בדיקה מקבילה של אלפי דגימות DNA או חלבון. השיטה המהפכנית גם האיצה את פיתוחן של תרופות מבוססות חלבון, ועל בסיסה הוקמו חברות ביוטכנולוגיות רבות. פיתוחים אלה פורסמו ביותר ממאה מאמרים משותפים של וילצ’ק ובאייר.
השיטה איפשרה פיתוח מהיר ויעיל של תרופות רבות. נוגדנים מסומנים בביוטין קושרים מולקולות חלבון | איור: Love Employee, Shutterstock
בסוף שנות ה-90 החליט וילצ’ק לגייס את סקרנותו ומרצו לפיתוחה של “פצצה חכמה” נגד גידולים סרטניים. יחד עם עמיתו, פרופ’ דוד מירלמן, הוא עקב אחר תכונותיו המסקרנות של החומר הפעיל בשום, ששמו אליצין, שמסוגל לקטול תאים ובכלל זה תאים סרטניים. מכיוון שהאליצין מתפרק מהר בסביבה הביולוגית ולא מצליח להסב נזק ממשי לגידולים, השניים חשבו על רעיון לנצל את תהליך הייצור הטבעי של האליצין, כך שיתבצע בתוך הגוף, סמוך לפני הגידול עצמו ובלי לפגוע בתאים בריאים. הם הראו שאנזים בשם אליינז שמוזרק לגוף החולה כשהוא קשור לנוגדנים שמזהים סלקטיבית תאים סרטניים, יחד עם מולקולה שממנה מייצר האליינז את האליצין הקטלני – מצליח להחדיר לתא הסרטני דרך קרום התא את האליצין ולהרוג אותו. למרות ההצלחה הראשונית בבעלי חיים, השיטה לא התקדמה לניסויים קליניים בבני אדם. חברם משה רשפון, מייסד גן המדע של מכון דוידסון, אמר בהומור כי על העבודה הם זכאים לפרס קנובל (שום ביידיש).
על אף שפרש לגמלאות לפני למעלה מעשור, וילצ’ק מעולם לא פרש באמת. הוא ממשיך להגיע למכון על בסיס קבוע, להתעדכן בחזית המחקר, לראות ברכה בעמלו, וליהנות עם רעייתו אסתר בחיק השבט המשפחתי המורחב שלהם, המונה נכדים ולא פחות מ-17 נינים. מאיר שמח לפגוש ולייעץ לעשרות תלמידיו וחבריו במכון ויצמן ובכל רחבי העולם ולחזות בהצלחתם. במשך שנים הוא היה הדובר המרכזי בטקס יום הזיכרון לשואה ולגבורה במכון, וסיפר את סיפור הניצחון האישי שלו, שהוא גם סיפורן של הציונות והתקומה. לרגל יום הולדתו ה-90 ארגנו לכבודו עמיתיו ותלמידיו כנס מיוחד, ורבים מהם הגיעו מרחבי תבל, או הרצו והעלו זיכרונות עבר באופן וירטואלי. נשלח לו מכאן איחולי בריאות ואריכות ימים, ולא פחות מכך – נאחל לו שישמור על חוש ההומור המיוחד שלו.
תודה לפרופ’ רונן אלון על ההארות לכתבה.
עוד בנושא באתר הידען:
