סיקור מקיף

יצירת חיים באופן מלאכותי – בתוך 3 עד 10 שנים

פרופ' דורון לנצט מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע: ישראל חייבת להתמקד בתחום, משום שיש לה יתרון יחסי בתחומים הנושקים אליו

בכל רחבי העולם עובדים עשרות מדענים המנסים ליצור חיים מאפס והם מתקרבים לכך. המומחים מצפים להכריז בתוך שלוש עד עשר שנים על התקדמות בתחום "חיים מלאכותיים במבחנה ". יש המכנים תחום זה גם כביולוגיה סינטתית – מטרת החוקרים הפועלים בו היא לבנות חיים ביוכימיים שייראו ויפעלו כמו חיידק פשוט. החוקרים המעורבים בתחום חשים כי יצירת יצור חי קרובה מאוד, זולה יחסית וקלה מפרויקטים מדעיים אחרים הנמצאים כיום בכותרות.

"זה הולך להיות תחום חשוב וכולם ידעו עליו" אומר מארק בדו, מנהל בחברת פרוטולייף בונציה, איטליה, אחד המשתתפים במירוץ. "אנחנו מדברים על טכנולוגיה שתוכל לשנות את העולם שלנו בדרך בסיסית ביותר – למעשה בדרכים שקשה אפילו לחזות".
התא הסינתטי הראשון שיבנה מאותם מרכיבים שהגוף משתמש בהם (כגון דנ"א וחלבון) אולי לא יראה כמו משהו מרעיש למי שאינו מדען, בין השאר כי יהיה צורך במיקרוסקופ כדי להתבונן בו.אך "יצירה מלאכותית של קדם-תאים עשויה לשפוך אור על מקומנו ביקום" אומר בדו. "הדבר יסיר את אחת מנקודות המסתורין הבסיסיות אודות יצירת היקום ועל חלקנו בו."
כמה מדענים מאמינים כי יצורים חיים מעשה ידי אדם יכולו לשמש פוטנציאל לפתרון מגוון בעיות, החל ממלחמה בסכרת ועד סילוק גזי חממה ופירוק פסולת רעילה.

בדו מתאר שלושה אתגרים בדרך ליצירת חיים סינטתיים:
• יצירת מכל, או קרום עבור התא, שימנע ממולקולות מזיקות לחדור פנימה, ויאפשר לטובות להכנס, וכן יאפשר לתא להתרבות.
• מערכת גנטית שתפקח על תפקוד התא, תאפשר לו להתחלק ותאפשר לו לעבור מוטציות בתגובה לשינויים סביבתיים
• חילוף חומרים שיאפשר קליטת חומרי גלם מן הסביבה כדוגמת מזון ולהפוך אותם לאנרגיה.

אחד המובילים בתחום, ג'ק שוסטק מבית הספר לרפואה של האורווארד צופה כי במהלך ששת החודשים הקרובים, יתחילו מדענים לדווח על עדויות לכך שהצעד הראשון – יצירת קרום לתא הסינתטי אינה בעיה כל כך גדולה כפי שחשבו, לצורך כך המדענים משתמשים בחומצות שומן – פרודות פשוטות יחסית. שוסטק גם אופטימי אודות הצעד הבא – שימוש בנוקליאוטידים – המרכיב החשוב של חומצות הגרעין (דנ"א ורנ"א), כדי לבנות מערכת גנטית מתפקדת. להערכתו, ברגע שייבנה המכל – קרום התא – אם המדענים יוסיפו לו חומצות גרעין ביחס המתאים, תוכל האבולוציה הדארווינית להופיע.
"איננו מתוחכמים מספיק כדי לתכנן דברים, אנחנו פשוט ניתן לאבולוציה לעשות את העבודה הקשה ואז נגלה מה קרה" אמר שוסטק.
בגיינסוויל, פלורידה, סטיב בנר (Benner), כימאי ביולוגי בקרן לאבולוציה מולוקולרית יישומית (Foundation for Applied Molecular Evolution) תוקף את הבעיה באמצעות חריגה מכוונת מן המסגרת של הגנטיקה הטבעית. מולקולות DNA נורמליות מכילות ארבעה בסיסים – אדנין, ציטוזין, גואנין ותימין (הידועים בקיצור כ-A,C,G,T) – מולקולות המהוות את האותיות של הקוד הגנטי כשהם באים בזוגות. בנר מנסה להוסיף שמונה בסיסים חדשים לאלפבית הגנטי.
בדו אומר כי ישנם אמנם חששות לגיטימיים מפני יצירת חיים מלאכותיים שיוכלו לצאת משליטה, אך לדבריו ישנן דרכים טובות להתכונן לכך, וייקח עוד זמן רב עד שסכנה מעין זו עלולה בכלל להתעורר.
"כאשר התאים הללו ייווצרו הם יהיו כל כך חלשים, ויהיה בכלל השג גדול לשמור עליהם בחיים שעה נוספת במעבדה" אמר. "לכן אין חשש שישאו בחובם סכנה – דבר זה לא יכול להתרחש אפילו בדמיון המפותח ביותר.

פרופ' דורון לנצט ממכון ויצמן למדע מוסיף: "חשוב שישראל תכנס לתחום הביולוגיה הסינתטית, המשתלב היטב במאמצים חדשניים כגון ננוביולוגיה, אבולוצית תרופות במבחנה, חקר ראשית החיים ועוד. קבוצת חוקרים במכון ויצמן הצטרפה לאחרונה למרכז האירופי לטכנולוגיות חיים (ECLT) בו שותף גם פרופ' בדו, וכך נבנה שיתוף פעולה פורה בתחום".

פרנסיס קולינס, מראשי פרויקט הגנום האנושי סבור לעומת זאת כי אין סיכוי ליצרת חיים במעבדה מאפס בלי לרמות. בראיון לתוכנית נובה של רשת השידור הציבורית בארה"ב, בינואר 2007, הוא אומר כי הרעיון הוא סוג של הפשטת החיים למרכיב בסיסי ביותר – "הרעיון שניתן להרכיב משהו שניתן לקרוא לו חי מאבני בניין בסיסיים – כימיקלים – המורכבים בדרך מסוימת. הדבר מכניס אותנו לדילמה באשר לשאלה מהי ההגדרה של חיים בסוג כזה של ניסוי, למה נקרא הצלחה?"

"יצורים חיים נדרשים ליכולת שכפול עצמי – העתקת עצמם לעותקים רבים. הדבר יצטרך להיות יציב לאורך זמן ולשרוד ללא תוספת של חלבונים מורכבים אחרים או מולקולות גדולות אחרות שאינן זמינות לתא באופן רגיל, כשהן מרחבות סביבו באטמוספירה. יתכם שיהיה סוג מסוים של תווך שבו היצור יחיה, כמה סוכרים ומלחים אבל זה לא יהיה הוגן אם נוסיף לו ציטוכרום P450.

באותו נושא
החיים החלו מטיפת שומן (מכון ויצמן, שנת 2000)

10 תגובות

  1. למגיבים,
    1. איזה עיקר ביהדות (יג עיקרים) סותר את היכולת של אדם ליצור בריאה חייה מדברים שהם בעצמם נבראים, אטומים וכו'
    2. הכתבה מדברת על יצירת חיים מאפס. ז.א. מדבר ללא חיות ליצור דבר עם חיות. שאלה: ע"פ המדע, או הפילוסופיה שלה. האטום נחשב דבר חיי?

  2. בריאת חיים ע"י בני האדם יכולה להיות דווקא הוכחה לבריאתנים כי הרי החיידקים הנ"ל לא ניבראו בתהליך של אבולוציה כי אם נוצרו ע"י בורא- במקרה זה האדם והוא יהיה האלוהים של החיידקים האלה.
    שימו לב שדווקא האמונה בדרויניזים מביאה בסופו של דבר בריאתנות. יש פה מעין סתירה שאני באמת לא יודע כיצד לגשר עליה!
    סבדרמיש יהודה

  3. הייתי רוצא לדעת:
    1.מה דעת הרבנים שלבורא עולם אהיו בוראים נוספים
    איך זה מסתדר עם ההלכה שבני אדם יבראו חיים.
    2. אחרי הרבה שנים כשאפשר אהיה לרכוש "ארכה ליצירת
    חיים" איך נתגונן מטרוריסתים שייצרו וירוסים?
    האם אהיו חברות אנטי וירוס שיאפשרו לנו להתגונן
    כלומר לחסן את עצמנו?

  4. בלי קשר לאלוהים יתכן והאורגניזמים הגיעו לכאן מעומק החלל נישאים בתוך שביטים !!
    וגם לפי הכתבה עדיין רחוקים ממצב של יצירת תאים ..גם אחרי השיבוט הראשון המדענים הסתירו הרבה מידע ונתנו להבין כי אוטוטו השיבוטים מתחילים חופשי בפועל עברו למעלה מעשרים שנה וכל העסק עדיין תקוע !!
    אבל אם וכאשר יצליחו ליצור תאים זה יוכיח כי יש צורך בהרבה חשיבה וידע כדי ליצור את התאים ! ולכן מקריות לא באה בחשבון והיית חייבת להיות יד מכוונת שיודעת מראש לאן זה יוביל (ליצירת חיים ) ..אבל זה לא מחייב קיום אל כלשהוא כפי שטוענים אנשי הדת (אל הרוצה שיתפללו אליו וכו) ..דעתי היא שאין בכלל מקריות בטבע כי אם היית שום דבר לא היה נוצר וממילא הוויכוח לא היה מתקיים !!
    משום מה המדענים נופלים הרבה פעמים לבור המקריות בגלל שאצל הציבור חוסר מקריות נתפסת כמציאות אלוהית ..זה המעגל השואב אליו הרבה אנרגיה מיותרת !
    אני מניח שכדי ליצור את התאים יצטרכו ליצור תנאים מיוחדים וסביבה מתאימה ואחר כך יצטרכו להוכיח כי היו תנאים כאלה בעבר שאיפשרו את יצירת התאים כאן…ומי כיוון את התנאים האלה? זה ימשיך לרחף על פני השטח !

  5. הלוואי וזה יקרה!

    זו תהיה מכה ניצחת לכל הבריאתנים ההזויים.

    או שבעצם לא, הם בטח יגידו – נכון שהצלחנו ליצור חיים, אבל זה לא דבר שהתרחש באופן טיבעי…. ולכן זה כביכול מוכיח שרק אלוהים יכל ליצור את התא החי הראשון….

    בקיצור אל תתווכחו עם בריאתנים זה רק יעשה לכם כאב ראש!

  6. השאיפה לבנות תא חי מרכיבים דוממים יכולה להיות תמריץ למחקר בסיסי זה לא נדרש להוכחת אבולוציה דארוינית ואין בזה יתרון כלכלי מול הנדסה גנטית שתעשה בתא חי קיים כמו חיידק או פטריה.
    אולי נצליח לייצר חלבונים חדשים מחומצות אמינו שהטבע לא התמיין להשתמש בהם אלא שככל הנראה החי והצומח הקיים לא יוכל להשתמש בהם ולכן השימושיות אינה ברורה גם בהנחה שהמדענים יצליחו לייצר אותם.
    אני מקווה שהאנושות תשקיע את משאביה המוגבלים בלימוד ופיתוח מוצרים שיתנו תשובה לצרכי האדם למזון,תרופות ומקורות אנרגיה שניתנים למיחזור.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

דילוג לתוכן