לשתול עצים שיאירו את הרחובות - מגזין TheMarker - TheMarker
 

אתם מחוברים לאתר דרך IP ארגוני, להתחברות דרך המינוי האישי

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

תיק מניות

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

לרשימת הקריאה המלאה לחצו כאן

לשתול עצים שיאירו את הרחובות

הסטארט אפ הישראלי גנום קומפיילר מפתח שפת תכנות ביולוגית. מייסד החברה, ד"ר עמרי עמירב־דרורי, מסביר כיצד המהפכה הבאה בהנדסה הגנטית תאפשר לתכנן רצפי די.אן.איי לפי דרישה ותשחרר את האנושות מהתלות במקורות אנרגיה מתכלים

8תגובות

בדירה תל אביבית שגרתית עוסקים חברי הצוות הישראלים של גנום קומפיילר (Genome Compiler)בכתיבת קוד. זר שיזדמן לכאן יניח מן הסתם שזהו עוד מיזם אינטרנטי או חברה לפיתוח יישומי מובייל, בדומה לעשרות חברות אחרות שממלאות את הרחובות שסביב לשדרות רוטשילד, אבל גנום קומפיילר היא הכל חוץ מסטארט אפ שגרתי; למעשה, טירה בטרנסילווניה היתה משמשת תפאורה הולמת יותר למשרדי החברה שהקים לפני כשנה הביוכימאי ד"ר עמרי עמירב־דרורי, בן 34, במטרה לפתח תוכנה לכתיבת רצפים גנטיים – אחת מהנישות החדשניות והמרתקות ביותר כיום בתחום הביולוגיה. "אני רוצה לתכנן יצורים חיים", אומר עמירב־דרורי, ואף שזה נשמע כמו פנטזיה שנלקחה הישר מסרטי פרנקנשטיין, עד מהרה מתברר שהמטרה האמיתית שלשמה קמה החברה המסקרנת הזאת מציאותית לגמרי.

עשו לנו לייק לקבלת מיטב הכתבות והטורים במגזין ישירות לפייסבוק שלכם

איליה מלניקוב

המשימה החשובה ביותר של ההנדסה הגנטית כיום, מסביר עמירב־דרורי, היא לחלץ את האנושות מהתלות המסוכנת במשאבים מתכלים. "אנחנו תלויים לחלוטין בפחם, נפט וגז טבעי והמצב הזה אינו בר קיימא", הוא אומר. "דברים חיים יכולים להשתמש במקורות אנרגיה מתחדשים כמו סוכר, אור שמש וחמצן דו פחמני, והם גם גמישים מספיק כדי ליצור כמעט את כל הדברים שאנחנו מייצרים על ידי שימוש בדלקים הקיימים. יתרה מזאת, דברים חיים יכולים לצמוח כדי להתאים לאתגרים הגלובליים. זה פתרון רדיקלי, אבל אפשר לרתום את הביולוגיה כדי לפתור את הבעיות הגדולות של העולם".

היכולת לחולל את הפלא הזה היא תולדה של התקדמות משמעותית שחלה בטכנולוגיות המאפשרות לקרוא ולכתוב רצפי די.אן.איי – המולקולות המורכבות שבהן מוצפן כל המידע התורשתי הדרוש לבנייתם של כל היצורים החיים. "בהנדסה הגנטית היו עד כה שלושה דורות", מסביר עמירב־דרורי. "הדור הראשון היה ברירה של יחידים בעלי תכונות רצויות והרביה סלקטיבית של צמחים ובעלי חיים לשם השבחה וביות; בדור השני, שבו עסקו כבר בשנות ה־70, מדענים גזרו קטעי די.אן.איי קיימים ושילבו אותם בדי.אן.איי של יצורים אחרים; ובשלישי, זה של הביולוגיה הסינתטית, אנחנו יוצרים את מולקולות הדי.אן.איי עצמן, ללא שימוש במולקולות קיימות שנלקחות מצמחים או מבעלי חיים". במילים אחרות, גנום קומפיילר עוסקת בכתיבת תוכנה שתאפשר לתכנן ולייצר מבנים ביולוגיים שאינם קיימים בטבע, על פי תכונות שיוגדרו מראש בהתאם לצורך. 

פריצת הדרך החשובה ביותר בשדה מחקר זה אירעה בשנת 2002, כשמדענים הצליחו לראשונה לכתוב קוד של יצור חי (וירוס הפוליו), שאורכו כ־7,500 בסיסים - או אותיות - של די.אן.איי. כעבור שמונה שנים הצליח הביולוג האמריקאי ד"ר קרייג ונטר ליצור מחדש באופן סינתטי את הגנום המלא של החיידק מיקופלסמה מיקואידס, שאורכו כמיליון אותיות, ולהשתילו בחיידק מסוג אחר. "כשקראתי את המאמר של ונטר הכל התחבר לי", אומר עמירב־דרורי. "הבנתי שגנומים הם כמו קבצים שאפשר לפתוח ולסגור, לתכנן או להדפיס. בעקבות ההבנה הזאת חיפשתי תוכנות שיאפשרו לי לתכנן גנומים, וכשלא מצאתי כאלה החלטתי לפתח אחת כזאת בעצמי".

עלות השימוש בשתי הטכנולוגיות שהן הבסיס לתחום הביולוגיה סינתטית - קריאת גנום וכתיבת גנום – יורדת בקצב מהיר מאוד. "המחיר לקריאת די.אן.איי אנושי ירד מ־3 מיליארד דולר, עלותו של פרויקט קריאת הגנום האנושי שהחל בשנות ה־90, לכ־1,000 דולר ב־2012", אומר עמירב־דרורי. "זה הוביל לכך שכיום בסיסי הנתונים העולמיים מוצפים במידע גנטי. אם ב־2007 המחיר לכתיבת אות די.אן.איי היה דולר וחצי, כעת המחיר הוא כ־25 סנט. למיליון אותיות זה עדיין 250 אלף דולר אבל המחיר יורד בכ־50% בכל שנתיים. במעבדה שבה עבדתי באוניברסיטת סטנפורד עברנו מהשיטות הישנות של הביולוגיה המולקולרית להזמנת הדפסת די.אן.איי של כל מה שרצינו".

המכשול העיקרי שעדיין מונע מהמדענים לתכנן ולייצר רצפי די.אן.איי לפי הזמנה הוא חסרונם של כלים מתאימים שיתווכו בין השפה האנושית לבין השפה הביולוגית המופשטת של הגנים. "כמו שמתכנתים לא כותבים קוד בינארי אלא משתמשים בכלי פיתוח תוכנה, גם אנשים בתחום הביולוגיה צריכים דרך נוחה יותר ליצור די.אן.איי כדי שנוכל לסנתז אותו", מסביר עמירב־דרורי. "מחשבים מבינים רק אחדות ואפסים, אבל אנחנו לא כותבים תוכנה על ידי הזנה של אחדות ואפסים למחשב, אלא משתמשים בכלים לכתיבת תוכנה, לאיתור שגיאות ולהידור לתוכנות ניתנות להרצה. מתכננים גנטיים עדיין כותבים במקבילה הביולוגית של אחדות ואפסים. אין להם את הכלים המתאימים שיש בתחום התוכנה – את המהדר הגנטי". גנום קומפיילר, כשמה, הוקמה כדי לפתח מהדר כזה.

הקובץ שבבסיס החיים

עמירב־דרורי גדל במושב תלמי מנשה ולמד בתיכון רמלה־לוד. בצבא שירת ביחידה טכנולוגית בחיל מודיעין, ולאחר השירות השלים תואר ראשון בביולוגיה במסלול המצטיינים של אוניברסיטת תל אביב, ודוקטורט במסלול ישיר בביוכימיה גם הוא באוניברסיטת תל אביב. ב־2007 קיבל מלגה מתוכנית פולברייט, המממנת חילופי סטודנטים וחוקרים מצטיינים, ונסע לפוסט דוקטורט בסטנפורד, שם פיתח גרסה ראשונית לתוכנה שמשמשת כיום כבסיס לפעולתה של גנום קומפיילר. "הרבה תוכנות החלו את דרכן כפרויקטים אקדמיים, אבל יש לכך מגבלות", הוא אומר. "צריך לעבוד עם סטודנטים שלאחר זמן מוגבל ממשיכים הלאה. אין המשכיות, אין תמיכה בלקוחות, ואין את היכולת לעבוד בהיקף הנדרש".

עם שובו ארצה הציג עמירב־דרורי את הפרויקט האקדמי שלו לחבר, שקישר בינו לבין מי שיהפכו למייסדים המשותפים בחברה: ניר בן משה, רועי נבו ויוגב דבי. השלושה הכירו זה את זה כשלמדו יחד במחלקה למדעי המחשב במרכז הבינתחומי הרצליה, ובעת שהוצגו לעמירב־דרורי עבדו יחד בחטיבה של מרכז הפיתוח של אינטל בחיפה. "הלהבתי אותם והם יצרו אבטיפוס של התוכנה", הוא מספר. "בהתחלה זה היה בשעות שאחרי העבודה ובסופי שבוע. כך זה נמשך כחצי שנה, עד שהגענו למצב שאני יכול להדגים את היכולות של התוכנה".

כשהתוכנה הראשונית היתה מוכנה היה עמירב־דרורי שוב בארצות הברית, שם הציג את הפיתוח שלו בפני כמה חוקרים, בהם אנדרו הסל, האחראי על תחום הביולוגיה החישובית באוניברסיטת הסינגולריות, מוסד עילית הממוקם בבסיס נאס"א סמוך לעמק הסיליקון. "את הסל הכרתי מהרצאה שהוא העלה ליוטיוב - מבוא לביולוגיה סינתטית", אומר עמירב־דרורי. "הרביתי להשתמש בסרטון הזה כדי להסביר לאנשים במה אני עוסק. מכיוון שהאוניברסיטה נמצאת במרחק כ־20 דקות נסיעה מסטנפורד, פשוט הגעתי אליו יום אחד והראיתי לו את התוכנה".

 

הכתבה מתפרסמת בגיליון החדשנות והשיווק השנתי של  מגזין TheMarker

לקבלת גיליון היכרות חינם, חייגו: 1-700-700-250

 

 

הסל לא הוטרד מהפתאומיות של הביקור. "התפקיד שלו זה להלהיב אנשים, וזה מה שהוא עשה. הוא הציג את הפרויקט להרבה אנשים, בין השאר לפיטר דיאמנטיס, מייסד ויו"ר התחרות להנחתת חללית לא מאוישת על הירח, XPrize. הוא המליץ על הפרויקט בין השאר ל־Solve for X(פורום חשיבה שיזמה גוגל, א"ה), והציג אותי בפני מי שמאוחר יותר נהפכו למשקיעים בחברה. אוניברסיטת הסינגולריות מקדמת כבר שנים את תחום הביולוגיה הסינתטית. זה אך הגיוני שהמשקיעים שלנו הגיעו משם".

השקעה ראשונית בחברה, כ־500 אלף דולר, הגיעה ממשקיעים פרטיים המזוהים עם אוניברסיטת הסינגולריות. בינואר האחרון נוספה לה השקעה של כ־2 מיליון דולר מחברת AutoDesk, מפתחת תוכנת השרטוט אוטוקאד, המעורבת בפעילות האוניברסיטה. גם לאוניברסיטה אחוזים בגנום קומפיילר. "בישראל לא הייתי מקבל השקעה לחברה כזו", קובע עמירב־דרורי. "זה מה שמייחד את אוניברסיטת הסינגולריות – הם בוחנים איך טכנולוגיות שמתפתחות בקצב אקספוננציאלי יכולות להשפיע על הבעיות הגדולות בעולם – אנרגיה, אוכל, עוני, היעדר חופש והידלדלות משאבים. הם לא ישקיעו בעוד חברה שמפתחת משחקים כמו אנגרי בירדס או אפליקציות נוסח אינסטגרם".

בספטמבר 2011, בתום שהות של ארבע שנים בסטנפורד, שב עמירב־דרורי לישראל וחבר לשלושת החברים שבינתיים עזבו את תפקידיהם באינטל. גנום קומפיילר, שנרשמה כחברה בישראל כמה חודשים קודם לכן, החלה לעבוד. כיום מונה החברה עשרה עובדים במשרה מלאה. "קל לנו באופן יחסי לשכנע את האנשים המתאימים להצטרף לחברה בגלל שהחזון שלנו אטרקטיבי", אומר עמירב־דרורי. "אפילו מול התחרות הקשה בעמק הסיליקון – אנחנו לא עושים פרות וירטואליות. החזון שלנו אפשר לנו גם לגייס מוקדם משקיעים, אף שיש מי שאומר שאנחנו נכנסים לשוק בשלב מוקדם מדי". 

לכתוב תוכנה בלי שפת תכנות

בתחום הביולוגיה הסינתטית כבר נרשמו לצד ההישגים המדעיים גם כמה הצלחות עסקיות נאות. חברת ג'ננטק האמריקאית, שבשנת 1978 הצליחה לשתול בחיידקים את הרצף הגנטי האחראי על ייצור אינסולין אנושי, וכך להפוך אותם ליצרני אינסולין (עד אז זוקק האינסולין מלבלבים של כלבים וחזירים), מעסיקה כיום כ־11 אלף עובדים וב־2009 נרכשה על ידי ענקית הכימיה השווייצית הופמן־לה רוש לפי שווי של 46.8 מיליארד דולר. ונטר, שבשונה מג'ננטק כבר סנתז בעצמו את הרצף הגנטי ששתל בחיידק, עומד כיום בראש חברת Synthetic Genmoicsשלצד חברות אחרות, כמו LS9ו־Amyris, מנסה לפתח יישומים לטכנולוגיית ההשתלה של קודים גנטיים סינתטיים כדי להפיק אנרגיה וכימיקלים. גם לצד גנום קומפיילר כבר פועלות כמה חברות מתחרות שמנסות אף הן לפתח ממשקים שיקלו על התכנון והייצור של רצפי גנים, בהן Synbiota,LifeTechו־DNA 2.0.

אבל בפני כל העוסקים בביולוגיה סינתטית עומד אתגר לא פשוט: "אנחנו יכולים לדעת מה האותיות אבל אין לנו שפת תכנות בביולוגיה", אומר עמירב־דרורי. "במקום הזה המטאפורות קצת נשברות. יש לנו רצפים שאנחנו יודעים מה הם עושים אבל הם כמו קופסאות שחורות שעובדות בתוך מערכות יותר מורכבות. אנחנו לא יכולים לדעת איך הקופסאות האלו יפעלו בסביבה אחרת או בתוך רצף אחר, ובשביל זה אנחנו צריכים לעשות ניסויים. ככל שנשמר את הסביבה דומה יותר למקור, כך גוברים הסיכויים שדברים יעבדו".

המהדר הגנטי של גנום קומפיילר מחליף כמה כלים שנוצרו באקדמיה כדי לספק כלי תוכנה לתכנות הגנטי. בין השאר הוא מאפשר למשתמש לבחור חלקים מתוך ספריות עצומות של די.אן.איי וגנים, כשהוא נותן כלים למדידת מידת הקרבה הגנטית בין הרכיבים בקוד, ומספק גם יכולות להדמיה תלת ממדית. "כשהייתי בדוקטורט השתמשתי בנייר ועט. כתבתי רצפים של אותיות - A T G C. לפרופסור שלי יש מחברות מלאות באותיות. האתגר שלנו בתוכנה זה להפוך את התהליך לכמה שיותר פשוט, ולסייע בהדמיה התלת ממדית", אומר עמירב־דרורי.

היכולת לתכנת גנומים מלאכותיים לפי דרישה תפתח בפני האנושות אפשרויות חדשות שנראות כיום דמיוניות. "השאלה הגדולה היא באיזה עולם יחיו הילדים שלנו, איך הם יטוסו ואיך הם יפיקו פלסטיק", אומר עמירב־דרורי, ומגלה שלצד מציאת תחליף בר קיימא למקורות האנרגיה המתכלים, עוסקים בגנום קומפיילר בחשיבה על יישומים אקזוטיים יותר, הנראים שייכים יותר למדע הבדיוני. "אנחנו רוצים לאפשר למי שרוצה לקחת את הרכיב הגנטי שבזכותו הגחליליות מאירות ולהכניס אותו לעץ", הוא אומר. "כעת, למשל, אנחנו מתכוונים ליזום פרויקט במימון המונים של הכנסת קטע הקוד הגנטי של חיידקים פולטי אור לדשא. בסך הכל זה רצף של חמישה גנים וזה ייצור דשא מאיר – לא בעוצמות חזקות אבל מאיר. בסך הכל מדובר בהדגמת יכולות. בסופו של דבר נוכל לייצר עץ זורח. למה שעצים לא יחליפו את פנסי הרחוב?".



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר TheMarker

סדר את התגובות

כתבות ראשיות באתר

כתבות שאולי פיספסתם

*#