פרס נובל בכימיה לשנת 2024, שהוענק לחלוצי הבינה המלאכותית בתחום הביולוגיה, מסמן התחלה של עידן חדש. עידן שבו הביולוגיה אינה רק נחקרת כמדע אלא מתוכננת ומעוצבת, בדומה לאופן שבו מהנדסים מעצבים מכונות. דמיס חסאביס, ג'ון ג'אמפר ודייוויד בייקר זכו בפרס על פיתוח מערכות בינה מלאכותית לחיזוי מבנה חלבונים, ובכך פתחו את הדלת להפיכת הביולוגיה לדיסציפלינה הנדסית.
המהפכה שאנו עדים לה כיום מבוססת על שני נדבכים מרכזיים: היכולת לעבד ולנתח מידע ביולוגי בהיקפים חסרי תקדים, והאפשרות לתכנן מולקולות ביולוגיות בדיוק מרבי. מערכת AlphaFold2, שזיכתה את מפתחיה בפרס נובל, ממחישה את העוצמה הזו — היא מצליחה לחזות את המבנה התלת-ממדי של חלבונים ברמת דיוק שנחשבה בלתי אפשרית עד לפני שנים ספורות. אבל זהו רק השלב הראשון. הדור הבא של המערכת, AlphaFold3, מסוגל כבר לחזות אינטראקציות בין חלבונים למולקולות, שלב קריטי בפיתוח תרופות ממוקדות מטרה ובשיפור היעילות והבטיחות שלהן.
מודלי יסוד: המנוע שמניע את עתיד הביוטק
בדומה למהפכה שחוללו מודלי השפה הגדולים (Large Language Models) בעולם עיבוד השפה הטבעית, תעשיית הביוטק עוברת כעת מהפכה באמצעות מודלי יסוד (Foundation Models) ביולוגיים. חברות מובילות בתחום מפתחות מודלים המסוגלים "להבין" ו"לדבר" את השפה המורכבת של הביולוגיה. בדומה ליכולת של ChatGPT להבין ולייצר שפה אנושית, מודלים אלה מפענחים ומייצרים את השפה המורכבת של מולקולות, חלבונים ותאים.
המהפכה הזאת הניבה כבר כמה הצלחות פורצות דרך ומסמנת מגמות מובילות:
תכנון חלבונים מדויק — חברת Xaira, שגייסה לאחרונה מיליארד דולר, מייצגת את הדור הבא של חברות ביוטק. תחת הנהגתו של זוכה פרס נובל דייוויד בייקר החברה מפתחת חלבונים "חכמים", המסוגלים לשנות את המבנה והתפקוד שלהם בתגובה לאותות ספציפיים. היישומים נעים ממערכות מתקדמות לשחרור מבוקר של תרופות ועד ליצירת מכונות ביולוגיות בקנה מידה ננומטרי.
מערכת החיסון כמודל ממוחשב — החברה הישראלית Immunai, שחתמה לאחרונה על עסקה בהיקף של 18 מיליון דולר עם ענקית התרופות AstraZeneca, מדגימה את העוצמה של גישה הנדסית למערכות ביולוגיות מורכבות. החברה מפתחת מודל מבוסס בינה מלאכותית של מערכת החיסון, המאפשר האצה משמעותית בפיתוח טיפולים אימונולוגיים חדשניים.
מהפכת תאי הגזע — אחד התחומים המרתקים ביותר הוא השילוב בין בינה מלאכותית לתחום תאי הגזע. סומייט (Somite.ai), חברה ישראלית חלוצה בתחום, פיתחה את פלטפורמת DeltaStem — מערכת המבוססת על מודלי יסוד המנבאת תקשורת בין-תאית ותהליכי התמיינות של תאים. הפלטפורמה לא רק מעמיקה את הבנתנו בהתפתחות תאית, אלא גם מאפשרת תכנון מדויק של טיפולים חדשניים העשויים להשפיע על חייהם של מיליוני חולים (גילוי נאות: החברה הוקמה על ידי מחבר מאמר זה).
צריך לשים לב שתעשיית הביוטק הישראלית, המשלבת מומחיות ייחודית בבינה מלאכותית ובמדעי החיים, ניצבת בחזית החדשנות העולמית. חברות כמו סומייט ו-Immunai כבר מובילות בתחומן, וההשקעות הבינלאומיות המשמעותיות מעידות על האמון הרב ביכולות הישראליות.
שותפויות אסטרטגיות
בשנת 2024 נרשמו כמה שיתופי פעולה משמעותיים בתעשיית הפארמה, המשלבים בינה מלאכותית:
GSK חתמה על שותפות עם Relation Therapeutics בשווי של עד 300 מיליון דולר. השותפות מתמקדת בפיתוח טיפולים באוסטיאוארתריטיס ומחלות פיברוטיות, תוך שימוש ב-AI למיפוי רשתות גנטיות והבנת מסלולים ביולוגיים מורכבים.
Novartis שיתפה פעולה עם Schrödinger בעסקה בשווי של כ-2.5 מיליארד דולר. החברה משתמשת ב-AI ליצירת מודלים חישוביים מתקדמים לצורך תכנון מולקולות חדשות והאצת גילוי תרופות מדויקות.
Isomorphic Labs (אלפאבית) חתמה עם Eli Lilly ו-Novartis על עסקאות בשווי של כמעט 3 מיליארד דולר. החברה משלבת AI כדי לחזות מבני חלבונים ולנתח אינטראקציות מולקולריות, מה שמאפשר לזהות מטרות תרופתיות חדשות ולפתח טיפולים חדשניים.
עסקאות אלו מדגישות כיצד בינה מלאכותית משמשת ככלי מהפכני להאצת תהליכי מחקר ופיתוח תרופות.
2025 תהיה שנת המפנה
2025 תהיה שנת המפנה, שיבוא לידי ביטוי בכמה היבטים:
תרופות מותאמות אישית — בשנת 2025 נראה את הדור הראשון של תרופות שתוכננו במלואן באמצעות בינה מלאכותית. אלו לא יהיו רק מולקולות בודדות, אלא מערכות טיפול מורכבות המותאמות באופן מדויק לפרופיל הגנטי והאימונולוגי של כל מטופל.
טיפולי תאי גזע מתקדמים — שילוב בינה מלאכותית בתחום תאי הגזע פותח אפשרויות חדשות לחלוטין. פלטפורמות כמו DeltaStem של סומייט מאפשרות לחזות ולתכנן את ההתפתחות וההתמיינות של תאי הגזע, מה שיוביל לפיתוח טיפולים מדויקים יותר במחלות ניווניות של מערכת העצבים והשרירים.
מודלי יסוד ביולוגיים — אנו צפויים לראות התפתחות מואצת של מודלי יסוד המתמחים במערכות ביולוגיות שונות, החל ממודלים של מערכת החיסון ועד למודלים של התפתחות עוברית. מודלים אלה יאפשרו הדמיה מדויקת של תהליכים ביולוגיים והאצה משמעותית בפיתוח טיפולים חדשניים.
האצת תהליכי פיתוח — זמן הפיתוח של תרופות חדשות, כיום כעשור בממוצע, צפוי להתקצר באופן דרמטי. בינה מלאכותית תאפשר חיזוי מדויק יותר של בטיחות ויעילות של מולקולות בשלבים מוקדמים, וכך יפחת משמעותית שיעור הכישלונות בניסויים קליניים.
שינוי היסטורי
במבט לעתיד המעבר מ"גילוי" ל"תכנון" בביולוגיה מהווה שינוי היסטורי בתפיסת עולם. בינה מלאכותית לא רק מאיצה את קצב החדשנות — היא משנה מהיסוד את האופן שבו אנו מבינים ומתמודדים עם מחלות. היכולת לתכנן מערכות ביולוגיות מורכבות בדיוק הנדסי פותחת אפשרויות חדשות לטיפול במחלות שעד היום נחשבו חשוכות מרפא.
ב-2025 הגבול בין המדע להנדסה יהיה מטושטש יותר מאי פעם. הביולוגיה תתקדם לעבר היותה מדע הנדסי מדויק, המונע על ידי נתונים ובינה מלאכותית. ההשקעות חסרות התקדים בתחום, לצד ההתקדמות הטכנולוגית המואצת מבטיחות עתיד שבו הביולוגיה אינה רק נחקרת — אלא מתוכננת ומפותחת בדיוק הנדסי.
הכותב הוא יזם סדרתי וחלוץ בתחום הבינה המלאכותית. היה שותף-מייסד ב-Chorus.ai, שנרכשה על ידי ZoomInfo. משמש כיום כמנכ"ל ושותף מייסד בחברת הביוטק Somite.ai
