המחקר המדעי-חקלאי

שימור זני קנאביס והפיכתם רלבנטיים לתעשיית הפארמה, הם חלק נכבד מפעילותו המחקרית - חקלאית של מכון וולקני. כאן יודעים לזהות מגמות חדשות במחקר החקלאי ולהוביל אותן אל חוד החנית של העשייה החקלאית

ענת יפה
תוכן שיווקי
שתפו כתבה במיילשתפו כתבה במייל
תפרחות קנאביס המשמשות למחקרצילום: צילום: מכון וולקני
ענת יפה
תוכן שיווקי

מכון וולקני הוא המוסד הגדול ביותר למחקר חקלאי במדינת ישראל. עוצמתו נובעת לא רק מגוק
דלו, כמעט 200 חוקרים וכ 300- מהנדסי מחקר, אלא גם מהיכולת לערוך מחקר דיסציפלינארי, לייצר טכנולוגיות ומוצרים שימושים, שהחקלאים והצרכנים זקוקים להם, ובעיקר לזהות מגמות מחקר חדשות, לאמץ אותן ולהוביל אותן באמצעות הקמת קבוצות מחקר איכותיות ומצטיינות.
אחת ממגמות המחקר העתידניות, שזוהו במכון לפני כעשור, היתה בתחום הקנאביס הרפואי. למרות הפופולריות הרבה של הצמח ברחבי העולם, מעט מאוד מחקר מדעי נערך עליו באופן שיאפשר את גידולו כגידול חקלאי, תעשייתי ומודרני המשרת את תעשיית הפארמה.

בנקודת זמן זו נכנס מכון וולקני להילוך גבוה, בשיתוף עם ד"ר אבי פרל, המדען הראשי של משרד החקלאות דאז, ויחידת היק"ר במשרד הבריאות. נבנו תשתיות מחקריות ותקציביות סביבן גובשו מיטב החוקרים של המכון לעבודת מחקר שמטרותיה: מיסוד הקנאביס הרפואי כענף חקלאי, מתן מענה למגדלים ולחברות העסקיות בתחום הפארמה
ויצירת מובילות עסקית ומחקרית של מדינת ישראל בתחום זה.

אוספים זנים של קנאביס רפואי ומשמרים אותם
אחד השלבים החשובים ביותר היה הקמת אוסף של זני קנאביס רפואי ושימורם בבנק הגנים הישראלי, המוסד האמון על שימור והנגשת מאגרים גנטים מצמחיית ישראל למחקר, פיתוח וטיפוח. עבודת האיסוף נעשתה על ידי ד"ר עינב מיילזישגתי, מנהלת בנק הגנים הישראלי, שהרכיבה את האוסף מעשרות קווי קנאביס שונים שהובאו לישראל מבנקי גנים ממקורות שונים בעולם. הזרעים שיובאו עברו פיקוח מסודר של השירותים להגנת הצומח ולביקורת בעת ייבוא החומר ובדיקה מדוקדקת שלו בישראל, כדי להבטיח שהוא חופשי ממחלות צמחים.

בשלב השני, אופיין האוסף לקנבינואידים מרכזיים (THC, CBD) ואחרים, תכונות מורפולוגיות של הצמח ותכונות אגרוטכניות, וכן נלמד המגוון הגנטי של האוסף והקשרים הגנטים בין הקווים השונים. כיום האוסף נבחן לקנבינואידים נוספים וכן לתכולות חומרים נוספים כגון טרפנים, אותם מייצר הצמח בתפרחת. זהו אוסף פתוח לשימוש מדעי על ידי כלל החוקרים בישראל (באישור היק"ר) ומהווה את הבסיס למחקרים שנערכים כעת.

פיתוח "זני על" לתעשיית הפארמה
מקור האיכויות הרפואיות של צמח הקנאביס הוא ביצירה של מטבוליטים משניים ייחודיים, הכוללים קנבינואידים וטרפנים המיוצרים בתפרחות צמח הקנאביס. במעבדתו של ד"ר משה פליישמן,חוקר בכיר במנהל המחקר החקלאי, עוסקים בפיתוח טכנולוגיות פורצות דרך להבנת הגנטיקה של יצירת הרכב החומרים בצמח הקנאביס. תהליכים אלו משלבים הכלאות בין זני קנאביס שונים, שמקורם באוסף גדול של קווים שיובאו מארצות המוצא של צמח הקנאביס במרכז אסיה ומקומות אחרים בעולם.

צירופי ההכלאות הביאו ליצירת עשרות מכלואים בעלי שונות גדולה בהרכב הקנבינואידים והטרפנים, זנים בעלי תפרחות בצבעים שונים, יבולים גבוהים ולבסוף זנים שמאפשרים חיסכון בכוח אדם בקטיף ובטיפול שאחרי. זנים אלו מכילים בנוסף לחומר הפסיכואקטיבי THC ולחומר התרפואיטי CBD , קנבינואידים אחרים בריכוזים יוצאי דופן שלא קיימים בעולם. בזנים אלו גלום פוטנציאל רפואי נרחב והם נמצאים כעת במרכז מספר מחקרים רפואיים.

זני הקנאביס הרפואי שנוצרו, גדלים ומופצים לחוות הקנאביס בישראל באמצעות חוות הגידול
והריבוי "בר לב" בשרון. באמצעותה, המגדלים בישראל בחרו זנים לגידול מסחרי וזנים בבלעדיות ליצירת מותג ייחודי שלהם. זנים אלו מעובדים כיום בארבעה מפעלי ייצור בישראל ומופצים למטופלים בבתי המרקחת. בשנת 2021 היקף הייצור של זני הקנאביס, פרי תוכנית ההשבחה, צפוי להגיע לכ 7- טון שהם כ 20%- מכלל הייצור של הקנאביס הרפואי בישראל.

קנאביס הוא לא "אקמול", כיצד מייצרים אחידות בחומר הפעיל כבר בשלב הגידול בחממה?
שימוש לרפואה מחייב שההרכב הכימי של התפרחות שמקבל החולה, יהיה מאוד אחיד בצמח, בין צמחים שונים ובין מחזורי גידול שונים. לכן, יש צורך ללמוד את העלות, את הפחתת ריכוזי חומרים רפואיים שונים בצמח, ואת ייצוב הריכוזים של החומרים בעלי ההשפעה הרפואית. כמו כן חשוב לוודא ולייצור מוצר ברמה המתאימה לתעשיית התרופות וכל זה במהלך הגידול אצל החקלאי.

זהו אתגר אדיר, שעם כמותו לא התמודדו בעבר, ומנסים לפצחו בהווה, ד"ר נירית ברנשטיין וצוות מעבדתה. קבוצת המחקר מתמקדת בפיתוח שיטות לגידול צמח הקנאביס הרפואי ברמת היי-טק, כדי לאפשר לחקלאים לספק מוצר מיטבי לחולים. בפיתוח במעבדה נמצאות טכנולוגיות להגברת הסטנדרטיזציה של החומרים הפעילים בקנאביס, נלמדת הביולוגיה של צמח הקנאביס ומפותחים פרוטוקולים לגידול מיטבי מודרני. מחקרים פורצי דרך ממעבדתה של ד"ר ברנשטיין חשפו כי תנאי הגידול משפיעים מאוד על ייצור החומרים הרפואיים בצמח הקנאביס. לכן יש חשיבות עילאית להתאמת ממשקי גידול

צמח נגוע בקנאביסצילום: צוות המעבדה של סטנלי פרימן

ולבחון כיצד לדשן? כיצד להשקות? כיצד לגזום את הצמח? מהי התאורה המיטבית לגידולו? פריצות דרך חדשניות במעבדה חשפו לדוגמה כי דווקא צמחים שסובלים ממחסור בדשן, ונראים קטנים ועלובים הם אלו שמצטיינים בייצור חומרים רפואיים, ולא צמחים גדולים ויפים. לכן, מותאמות עכשיו במעבדה שיטות דישון והשקיה ייחודיות לקנאביס.

מי ירפא את הקנאביס?
גידול הקנאביס הרפואי בישראל מביא אתו לא רק תנופה חקלאית ועידוד תעשיית הפארמה,
אלא גם בעיות אגרונומיות ואתגרים הדורשים התייחסות מחקרית ופיתוח טכנולוגיות חדשות.
המרכזיות שבהן: מחלות ופטריות הפוגעות בצמח, ולעיתים אף מסכנות את החולים המשתמשים בצמח לצרכים רפואיים. בשנים האחרונות מתבצע גידול אינטנסיבי של צמח הקנאביס כגידול חד יבולי, (ללא מגוון של גידולים) ובכך חושף את הצמחים למגוון בעיות גידוליות בתחומים של הגנת הצומח. היקף הנזקים ממחלות עומד על עשרות אחוזים, בעיקר בשל מחלות שונות הנגרמות מפטריות קרקע ופטריות נוף ומחלות ויראליות.

ד"ר סטנלי פרימן וד"ר אביב דומבורובסקי, חוקרי וולקני, מפעילים מתקן גידול בו מגדלים את
הפתוגנים (מחוללי המחלות) השונים במטרה להדביק את כל הצמחים במתקן, כדי לאתר את הצמחים הבודדים המצליחים להתמודד עם המחלות.

לאחר מחקר מקיף, זוהו וטופחו גנטיקות של צמחי קנאביס המראים סבילות ועמידות למחלות השונות:
לאחרונה הושלם הטיפוח של שני זני קנאביס המראים סבילות למחלות של עובש בתפרחת.
בשיתוף חוות הגידול ומדריכי הגנת הצומח של שה"מ, מבקרים ד"ר פרימן וד"ר דומבורבסקי, בחוות ודוגמים צמחים סימפטומטיים החשודים כנגועים במחלות פטרייתיות נגיפיות לביצוע אבחון של גורמי המחלה במעבדות המחקר שבמכון וולקני.

האם קנאביס הוא ה"גביע הקדוש" ויכול להילחם בסרטן?
צמח הקנאביס נמצא כיום בשימוש רפואי נרחב, בארץ ובעולם. הקנאביס עוזר לחולים רבים הסובלים ממצבים רפואיים שונים, אבל כשמדובר בשימוש לחולי סרטן - השימוש הוא בעיקר פליאטיבי, דהיינו טיפול תומך בתסמינים המלווים את המחלה ואת הטיפולים הקשים, כמו כאב או חוסר תיאבון ולשיפור מצב הרוח.

צמח נגוע וצמח בריא לסריקה גנטית של מזיקי קנאביסצילום: צוות המעבדה של ד"ר אביב דומבורובסקי

בשנים האחרונות מצטברות עדויות רבות לפיהן לחומרים המיוצרים ע"י הצמח תכונות אנטי-סרטניות של ממש. אבל הצמח מייצר מאות רבות של חומרים ולא ברור מי מבין החומרים המיוצרים על ידי הקנאביס באמת עוזר ומדוע. לא ברור גם מהם ההרכבים האופטימליים לטיפול. כלומר, אילו צירופי מולקולות הם הנחוצים כדי להשיג אפקט רפואי אופטימלי.

עקב כך אין אפשרות לעשות סטנדרטיזציה של מוצרים רפואיים מבוססי קנאביס ואין אפשרות למסד את השימוש בצמח לטיפול בסרטן מעבר לטיפול התומך. השאלה שאנו שואלים במעבדה של פרופ' חננית קולטאי היא ראשית, האם קנאביס יכול באמת להילחם בסרטן, ושנית, מהם ההרכבים האופטימליים של חומרים מקנאביס לטיפול במחלות הסרטן השונות.

מצאנו שהרכבים מסוימים של חומרים מקנאביס הורגים באופן יעיל תאים סרטניים מסוג
גליובלסטומה, סרטן המוח. אבל יותר מכך, הקנאביס מונע מהתאים הסרטניים להתלכד יחדיו. התאים האלו "מדברים" (מחליפים אותות כימיים), נודדים אחד לקראת השני ומתלכדים יחדיו, ואז נוצרות חלוקות חדשות של תאי גזע.

תאי הגזע יוצרים בהמשך עמידות לטיפולים כימותרפיים. בכך שהרכבי החומרים מקנאביס מונעים תהליך זה, הם מונעים בפוטנציה התפתחות עמידות הגידולים לכימותרפיה. פרויקט נוסף, מרגש וחשוב כל כך, הוא בנושא סרטן השחלה. המחלה תוקפת אחת מכל 60 נשים, והינה גורם התמותה מספר 1 בין הסרטנים הגניקולוגיים.

בעבודה שאנו עושים כעת, בשיתוף פעולה עם אישה החולה במחלה, הצלחנו לזהות הרכבים מסוימים של חומרים מקנאביס שהורגים את התאים הללו. הרכבים אלו גורמים לתאים הסרטניים "להתאבד", במנגנונים שעכשיו מתבררים. חשוב ביותר, טיפולים שעשינו על תאים שבודדו מהחולה במחלה, תוך שימוש בחומרים אלו, הראו אפקטיביות רבה והרגו את התאים הסרטניים. מאידך, הרכבי החומרים היו פחות רעילים לתאים נורמלים שאינם סרטניים. אבל רק ניסויים קליניים יוכיחו האם קנאביס יכול לשמש כתרופה כנגד סרטן השחלה.

על טעם ועל ריח - יש על מה להתווכח
יעילות השימוש בקנאביס רפואי מוכחת, אבל הריח שלו דוחה חלק מהחולים שמשתמשים בקנאביס רפואי, במיוחד החולים המבוגרים. למרות זאת, ריח הקנאביס והנדיפים הוא מהגורמים החשובים ביותר בקנאביס רפואי. המחקר שנערך במעבדתם של ד"ר ארי שפר וד"ר אפרים לוינסון, יוביל לאפיון מרכיב הנדיפים בזנים השונים, ובעיקר, על ידי זיהוי הגנים האחראים לנדיפים השונים, יתרום לתוכניות טיפוח מדעיות לטפח זנים מיוחדים, זני קנאביס לצורכי רפואה.

100 שנות מחקר, פיתוח ופריצות דרך
מכון וולקני מציין 100 שנה להיווסדו. מייסדו, אלעזר וילקנסקי-וולקני, על שמו קרוי המכון, האמין בחזון בניית תשתית של חקלאות תעשייתית מודרנית המבוססת על מחקר ופיתוח. רק חקלאות כזו, להערכתו, תענה על הצרכים של חיזוק ההתיישבות בישראל באותה תקופה ותגביר את הביטחון במזון ברמה הנדרשת עבור כל אזרחי המדינה. גם לאחר 100 שנות פעילות מדעית משגשגת בתחום המחקר החקלאי, חזונו של וולקני עדיין מהדהד.

שמו של המכון מפורסם בעולם והוא זכה להוקרה גם ע"י ארגון אונסק"ו שהעניק לו בשנת 2018 פרס בינלאומי יוקרתי מאוד בתחום מדעי החיים על תרומה משמעותית לייצור ידע חדש ולשיפור איכות החיים בעולם. עד כה, רשם המכון מעל 1,000 זנים ומעל 500 משפחות פטנטים.

אין ספק שהאתגרים האקלימיים המאיימים על החקלאות, הגידול המשמעותי באוכלוסיית כדור הארץ והירידה במקורות המים והקרקע לחקלאות מציבים בפני החוקרים של מכון וולקני עוד 100 שנות אתגרים ומחקרים פורצי דרך, והופכים את חזונו של המייסד לרלוונטי מתמיד.

* אין בפרסום זה כל המלצה או עידוד להשתמש בקנאביס והוא אינו מהווה חוות דעת רפואית.