סמדר רייספלד

ב תחילת החודש הוזמנו כמה עשרות מדענים לכנס בקליפורניה, שעסק במהפכת הגנום. במקום לקבל עכבר אלחוטי או חולצת טריקו עם לוגו שנון, זכה כל משתתף ברצף הגנום הפרטי שלו: פירוט של מלוא החומר התורשתי שהוא נושא בגופו. המלה "זכה" מטעה מעט, שכן כל משתתף שילם עבור המידע הזה 5,000 דולר ‏(שכללו, אמנם, גם את האייפד שהגנום הופיע עליו‏). אבל ביחס ל-2.7 מיליארד דולר שהושקעו בקביעת רצף הגנום האנושי הראשון לפני 10 שנים, ובהתחשב בכך שרק כמה אלפי אנשים בכל העולם יודעים את רצף הגנום שלהם, אפשר בהחלט לומר שהיה כאן סוג של צ'ופר.

זה במידה רבה המסר שהכנס ניסה להעביר: הגנום האנושי איבד את ה"א הידיעה שלו, ובקרוב מאוד הוא ייהפך למוצר יום־יומי. מכאן והלאה הוא ייתרגם לגנום האישי של ריקי כהן מחדרה ושל ג'ון סמית מנברסקה. או כפי שאמר אחד המדענים: "אם נשווה את מחירה של מכונית הפרארי ספיידר, שאני רואה בכל יום בדרכי לעבודה, למחירו של ריצוף הגנום, הרי שלאור הצניחה במחיר של קביעת הרצף מאז תחילתו של פרויקט הגנום, מכונית כזאת צריכה עכשיו לעלות 40 סנט".

כתבות נוספות ב-TheMarker

ד"ר מיקי קרטס, מייסד ומנכ"ל מולקולוצילום: אייל טואג

העבודה שוחקת אתכם? הנה כמה דרכים להתמודד

להשקיע באמנות בלי להיות עשיר ובלי לקנות אף יצירה

למארגנת הכנס, חברת אילומינה האמריקאית, יש סיבה טובה לחגוג את מהפכת הגנום. כבר כיום מחזיקה אילומינה במונופול על הריצוף הגנטי: 90% מהמידע הגנטי שמתקבל כיום בעולם מושג באמצעות טכנולוגיות שלה. אם לא די בכך, בתחילת השנה היא רכשה חברה קטנה ויוצאת דופן בשם מולקולו, ובכך ביצעה את אחת העסקות המעניינות בתעשיית הביוטק העולמית. תוך פחות משנה של עבודה, בהשקעה של פחות ממיליון דולר, ועם שם שלא לוקח את עצמו יותר מדי ברצינות ונלקח מפרודיה של קונאן אובריאן על סופרמן, עשתה מולקולו את הדבר הקטן והחכם שהזניק את ריצוף הדי.אן.איי לשיאים חדשים של יעילות.

אחד משני המייסדים של מולקולו הוא הישראלי ד"ר מיקי קרטס, 42, שהיה בעיצומו של מחקר באוניברסיטת סטנפורד כשמצא את עצמו בעין הסערה המסחרית הזאת. הוא מדבר על ההישג של מולקולו בצניעות אך בביטחון כעל דבר שישנה את שדה הקרב שבו אנחנו נלחמים במחלות כמו סרטן, איידס ואפילו דיכאון. "במקום לירות באפלה כמו שעושים היום", הוא אומר בראיון טלפוני, "נוכל להסתמך על מידע מדויק, שיאפשר לנו לתקוף את המטרות באופן ממוקד - ולכן יעיל".

ייתכן שאין זה מפתיע שקרטס משתמש בדימויים כאלה, בהתחשב בכך שבצבא הוא שירת כטייס בחיל האוויר. כשהשתחרר הלך ללמוד מדעי המחשב, חגג את סוף שנות ה-90 העליזות של המיזמים ותיכנן זוגיות יציבה וממושכת עם ההיי־טק, עד שפגש את הביולוגיה. "אני אפילו זוכר את רגע ההתאהבות", הוא אומר. "זה קרה בזמן טיול מצנחי רחיפה שעשיתי באוסטרליה. ישבתי בלב הטבע וקראתי את 'מוצא המינים' של דרווין, ומדי פעם מצאתי את עצמי מרים את הראש, מסתכל סביבי ומתחיל להבין את העולם בצורה אחרת. זו היתה תחושה חזקה מאוד, שחזרה מאוחר יותר כשהתחלתי לקרוא ספרי ביולוגיה ולהבין את המנגנונים המולקולריים שעומדים בבסיס האבולוציה. אני זוכר את ההתפעמות. הדהים אותי לחשוב איך בכל רגע נתון מתרחשים בגוף שלנו תהליכים מורכבים בקצב מטורף ובדיוק פנטסטי. אלפי מכונות קטנות, שפועלות בדרגת תחכום ודיוק כמעט בלתי נתפשות.

"עבדתי אז בהיי־טק, והביולוגיה היתה תחביב מלהיב, אבל בשלב מסוים זה כבר לא הספיק לי. החלטתי להפוך את התחביב לקריירה, ועשיתי דוקטורט בביולוגיה חישובית במכון ויצמן. השלב המתבקש הבא היה לנסוע לפוסט דוקטורט, וכך הגעתי לסטנפורד, למעבדה שעוסקת בחקר נגיפים.

"במהלך המחקר ניסיתי לעקוב אחר השתנותם המהירה של נגיפים ולעמוד על ההבדלים הזעירים בגנום שלהם, אבל השיטות הקיימות לא היו מדויקות מספיק. דוקטורנט רוסי בשם דימיטרי פושקרב, שעבד במעבדה באותו זמן, נתקל אף הוא בבעיה הזאת מכיוון אחר לגמרי של המחקר שלו, ויחד ניסינו לפתח דרכים להפוך את תהליך הריצוף של הגנום למדויק ויעיל יותר. בהתחלה זה היה כדי לפתור את הבעיה הפרטית שלנו, אך מהר מאוד הבנו שיכולים להיות לפתרון יישומים רבים אחרים. הקמנו חברה כדי למסחר את השיטה ולאפשר גישה מהירה לטכנולוגיה שלנו".

מה החידוש שלכם?

"בתחילת דרכה של הביולוגיה המולקולרית, קביעת רצף של די.אן.איי היתה מעשה הרואי. זה היה תהליך ידני וממושך, שאפשר היה ליישם רק על מספר מצומצם של מקטעי די.אן.איי. פרויקט הגנום האנושי, שהתיימר לרצף את הגנום כולו, נתן דחיפה אדירה לטכנולוגיה והפך אותה לכמעט אוטומטית. בחמש השנים האחרונות, חברות כמו אילומינה פיתחו מכונות שאפשר לתאר אותן ככאלה שמקבלות די.אן.איי מצד אחד, ופולטות קובץ המכיל את הרצף שלו מהצד השני בקצב מואץ אלפי מונים ממה שהיה קודם.

"ובכל זאת, למרות התהליך המשוכלל, נשאר מכשול אחד. אם נשתמש במטאפורה המוכרת, שלפיה הגנום הוא ספר והבסיסים של הדי.אן.איי הם האותיות שמרכיבות את הטקסט שבו, נוכל לומר שהמכונות אינן מסוגלות לקרוא את כל הטקסט בבת אחת אלא רק משפטים בני 100 אותיות. זה בעייתי כשמדובר בגנום שלנו, למשל, שיש בו 3 מיליארד אותיות, אבל גם כשמדובר בגנומים ארוכים פחות.

"כדי להתגבר על המכשלה הזאת עושים את הדבר הבא: גורסים את הספר לחתיכות קטנות, שכל אחת מכילה משפט בן 100 אותיות, ונותנים למכונה לקרוא אותם. אחר כך מחברים את המשפטים הקצרים זה לזה, וכך משחזרים את הרצף המקורי. באופן עקרוני, אפשר לקבוע את סדר המשפטים הודות לכך שסופו של משפט אחד מופיע בהתחלה של המשפט הסמוך לו, אלא שלרוע המזל, הטקסט הגנומי מכיל הרבה מאוד קטעים שחוזרים על עצמם במקומות שונים. משום כך, משפטים בני 100 אותיות אינם ייחודיים מספיק כדי לקבוע בוודאות איפה נכון למקם אותם בתוך הטקסט העצום הזה. החזרתיות הזאת מכניסה שגיאות לתהליך הריצוף, והרי אנחנו מחפשים דיוק: כדי להבין משמעות של טקסט, וכדי לגלות מתי ואיפה משפט מסוים בו השתבש, הקריאה חייבת להיות מדויקת.

"וכאן נכנס הפיתוח שלנו. אם להמשיך את המטאפורה של הספר, במקום לגרוס מיד את הספר אנחנו צובעים קודם את הדפים שלו, כל דף בצבע אחר. בהמשך גורסים את הספר ונותנים למכונה לקרוא. אמנם המכונה עדיין יודעת לקרוא רק משפטים בני 100 אותיות, אך הפעם הם צבועים בצבע הדף שממנו נלקחו. באופן הזה, המערכת יכולה לטפל בכל דף בנפרד: משפטים אדומים לחוד, כחולים לחוד וכדומה - דבר שהופך את המשימה של סידור המשפטים ברצף להרבה יותר פשוטה. עכשיו ברור שכל המשפטים שצבועים באותו צבע מקורם באותו הדף. כלומר, אפשר לחלק את התהליך לשני שלבים: ראשית, שחזור כל דף בנפרד בעזרת המשפטים הצבועים, ובהמשך מציאת הסדר בין הדפים. זה הופך את התהליך להרבה יותר יעיל ופחות מועד לטעויות".

איך צובעים טקסט גנומי?

"על ידי סימון מולקולרי. אנחנו מצמידים תגית מולקולרית שונה לכל מקטע די.אן.איי שאורכו 10,000 בסיסים. אם נשתמש במטאפורה אחרת, של פאזל, נוכל לומר שבמקום להרכיב פאזל של 100 אלף חלקים קטנים, עכשיו צריך להרכיב אותו מעשרה חלקים גדולים. זה הרבה יותר קל, כמובן".

כלומר, הטכנולוגיה שלכם מבוססת על טריק מתחום הביולוגיה המולקולרית?

"הטכנולוגיה שפיתחנו כוללת את התהליך שמקורו בביולוגיה המולקולרית - הצביעה של הדפים - וגם מרכיב חישובי מתחום הביואינפורמטיקה, שמאפשר להתמודד עם הסוג החדש של המידע שמתקבל. כל אחד מהשלבים מבוסס על שיטות קיימות, אבל שילובם יחד ויחסי הגומלין ביניהם הביאו לתוצאה המשמעותית".

מהפכה בטיפול בסרטן

אילו פריצות דרך עשויות להתרחש בזכות הפיתוח שלכם?

"בנוסף לאפשרות לטפל בגנומים מאוד מסובכים, כמו של צמחים, שהם הרבה יותר מורכבים מאלה של בעלי חיים, הזמינות הזאת של קריאת החומר התורשתי טומנת בחובה הבטחה לכל מה שקשור לרפואה המותאמת אישית. היא מאיצה את האפשרות לטפל באדם באופן שמביא בחשבון את הגנטיקה הייחודית לו, השלב המסוים של המחלה שלו ורגישותו לתרופות ולטיפולים אחרים. בשבוע הבא אשתתף בכנס PMWC שייערך בהרצליה ויעסוק בדיוק בשאלה הזאת: כיצד יכול השימוש היום־יומי, השגרתי כמעט, בכלים גנומיים להזניק את הרפואה המותאמת אישית. לדעתי, הפריצה הגדולה ביותר תהיה בתחום הטיפול בסרטן".

כמו במקרה של אנג'לינה ג'ולי?

"הסיפור של ג'ולי העלה לכותרות את היכולת שלנו לקבוע באופן סטטיסטי מה הסיכוי של אשה לחלות בסרטן השד על ידי קביעת מקטעים בגנום שלה. אבל מדובר בהרבה יותר מזה. כיום נותנים לכל החולים בסרטן מסוים, למשל סרטן הריאות, טיפול דומה. זו גישה מגושמת מאוד, כי מה זה גידול סרטני? תאים שהגנום שלהם עבר שינוי, שבגללו הם נהפכו לסרטניים. לכל גידול סרטני יש גנום אופייני וייחודי: הגנום הזה שונה מזה של שאר התאים של החולה, הוא שונה מחולה לחולה, והוא אפילו לא דומה למה שהוא עצמו היה לפני כמה חודשים. זה כך מפני שסרטן הוא מחלה שמתפתחת עם הזמן, במקביל לשינויים בגנום.

"אם נחזור למטאפורת הספר, בטקסט של גידול סרטני מסוים יכולים להופיע 50 דפים פעמיים, 50 דפים אחרים יכולים להיות חסרים, ובמשך הזמן יכולים לחול בו שינויים נוספים. זה גנום מבולגן מאוד. כל שינוי בגנום גורם למחלה להיות קצת אחרת ולהגיב באופן משתנה לטיפולים. האפשרות לקבוע את רצף הגנום הסרטני בקלות ובאופן מדויק תאפשר לנו לזהות את כל השינויים האלה, לעקוב אחריהם לאורך המחלה ולהתאים להם את התרופה הנכונה או כל טיפול אחר. זו יכולה להיות מהפכה של ממש".

ומה לגבי תחומים אחרים?

"בכנס PMWC שהתקיים לא מזמן בקליפורניה שמעתי הרצאה של חברה שעוסקת ברפואה מותאמת אישית למחלות נפשיות כמו דיכאון. נשארתי פעור פה. כיום, אדם שסובל מדיכאון מקבל תרופה מסוימת בלי שידוע דבר על מידת התאמתה אליו. לוקח לה שבועות להתחיל לפעול, ואם מתברר שהיא אינה יעילה הוא מנסה תרופה אקראית נוספת, ושוב עוברים עליו שבועות של סבל. כדי למנוע את תהליך הניסוי והטעייה המעורפל הזה, החברה בדקה אלפי אנשים שהגיבו בצורות שונות לתרופות שונות ומצאה התאמה בין קטעים ייחודיים בגנום לבין הצלחה של טיפולים מסוימים נגד דיכאון. כך, כאשר בא אליה אדם בדיכאון, היא מרצפת חלקים מהגנום שלו ויכולה לנבא את הסיכוי שטיפול מסוים יצליח. כלומר אפשר לדעת מראש איזו תרופה עשויה לעזור לו, אם בכלל".

עשיתם אקזיט תוך זמן קצר להפליא ובהשקעה נמוכה להחריד. איך זה קרה?

"ראשית, חשוב להבין שלא פיתחנו מכונה חדשה לקביעת הרצף של הגנום. משימה כזאת דורשת מאות מיליוני דולרים ושנים ארוכות של פיתוח. הפיתוח שלנו מנצל טכנולוגיות ריצוף קיימות, שאנחנו שיכללנו על ידי שינוי הדי.אן.איי לפני שהוא נכנס למכונה ובעזרת פיתוח שלב חישובי שמנתח את התוצאה בשיטה ייחודית.

"שנית, הקפדנו לא לנפח את החברה מעבר למה שנדרש לצורך קידום הטכנולוגיה, והצלחנו לייצר מקור הכנסה בשלב מוקדם מאוד. הטכנולוגיה שלנו עבדה כבר אחרי ארבעה חודשים, ומה שעשינו בהמשך היה להפוך אותה למוצר מסחרי. כאן נכונה לנו הפתעה. בעודנו עוסקים בפיתוח, השמועה עליו התפשטה, והחלו לפנות אלינו לקוחות. השוק היה צמא לטכנולוגיה כזאת, ועוד ועוד חברות וגופים פנו אלינו בבקשה להשתמש בטכנולוגיה החדשה. הם היו מוכנים לשלם, ואף שעדיין לא היה בידינו מוצר מוגמר, יכולנו להציע להם שירות של ריצוף גנומים באיכות גבוהה מאי פעם.

"כך התחלנו לעבוד עם לקוחות כמו משרד האנרגיה ומשרד החקלאות האמריקאיים, שמעוניינים לשחק בגנום של צמחים כדי להפוך אותם לדלק ביולוגי, ועם מעבדות מחקר בסטנפורד, בהרווארד, בברקלי ועוד. הם שלחו לנו את דגימות הדי.אן.איי שלהם, ואנחנו הפעלנו עליהן את השיטה שלנו כדי לספק להם רצפים ארוכים ומדויקים. בנוסף לכסף שהלקוחות האלה הזרימו לנו, הם סיפקו לנו משוב חשוב שעזר לנו לשפר את המוצר בזמן אמיתי.

"נעזרנו ביועצים חיצוניים מעולים, שעזרו לנו מאוד בשיווק ובפיתוח עסקי, והיה לנו כמובן גם הרבה מזל. אך מעבר לזה נדמה לי שהעניין הוא שפשוט הצענו פתרון לבעיה אמיתית. דימיטרי ואני נתקלנו בבעיה, כל אחד מהכיוון שלו, ואנשים אחרים גילו את הצורך הזה מכיוונים אחרים. בסופו של דבר, נראה שהיתה בידינו טכנולוגיה ייחודית שענתה על צורך ממשי".

"יזמות ביוטק מתאימה לישראל"

ומה אתך? אתה נשאר בביוטק או חוזר לאקדמיה?

"כרגע אני ושאר הצוות עובדים באילומינה על הפיתוח וההטמעה של הטכנולוגיה לקראת השקתה. אבל התשוקה שלי נמצאת במקום שבו קורים דברים חדשים. אני תמיד מעדיף את שלב המהפכות מאשר את שלב ההתבססות שאחרי, כך שאני מניח שבשלב מסוים אחפש אתגרים חדשים. הייתי רוצה להמשיך את המחקר שלי על הנגיפים, שנקטע בגלל הקמת החברה. הילדים והנכדים שלנו לא יאמינו כשנספר להם שפעם, כאשר נגיף התקיף את גופנו, היו שולחים אותנו למיטה עם כוס תה. זה בלתי נסבל בעיניי, שמיליוני אנשים מתים כל שנה מנגיפים של איידס, צהבת ושפעת, ואני מאמין שזה עומד להשתנות.

"הבעיה עם מחלות כמו איידס ושפעת היא שהגנום של הנגיפים שמחוללים אותן עובר מוטציות בקצב אדיר. לכן חולה נושא בתוכו לא זן אחד, אלא אוכלוסיה שלמה של נגיפים, והיכולת לעקוב אחרי השינוי שלה במהירות ובדיוק מרביים עשויה לחולל שינוי פרדיגמה בגישה שלנו לנגיפים. האפשרות למפות את הגנומים של הנגיפים עשויה להעביר את המלחמה נגדם משדה הקרב התאי, שבו למשל מסתכלים על הנגיף במיקרוסקופ, בודקים לאן הוא נקשר וחוקרים את החלבונים שלו, אל שדה קרב גנומי־דיגיטלי, שמבוסס על כמות עצומה של מידע חישובי. כך אפשר להעריך איזה מרחב גנומי הנגיף מעדיף, באיזה מרחב הוא לא יכול לחיות ואילו תרופות יכולות להשפיע על כל אלה".

למעשה, אתה אומר שהביולוגיה תיהפך למדע מדויק יותר?

"בדיוק. זהו שינוי הפרדיגמה שאני מדבר עליו. האפשרות להפעיל גישה מתמטית־חישובית על הביולוגיה תהפוך את המחקר בנגיפים ואת הטיפול הרפואי בהם לכמותיים ומדויקים הרבה יותר. באופן אישי, הייתי רוצה להיות חלק מזה".

בישראל?

"בוודאי. אני עדיין לא יודע מתי, אבל זה מובן מאליו. אני חושב שהמסר ברור: המוח היהודי תמיד היה טוב ברעיונות מקוריים, וישראל משופעת בכישרון ובמוטיווציה, אבל לא כל כך בהשקעות בביוטק. העניין הוא שהשם שיש כיום לביוטק הוא של תעשייה תובענית, שדורשת עשרות מיליוני דולרים ושנים של פיתוח, שלא תמיד מניבות פירות. הייתי שמח אם הסיפור של מולקולו וחברות אחרות כמונו ישנה משהו בגישה לביוטק, ויעורר השראה הן בקרב משקיעים והן בקרב יזמים. נדמה לי שסוג כזה של יזמות, המבוסס על פיתוח טכנולוגיה שהיא למעשה שילוב חדשני של רכיבים קיימים, יכול להתאים למיקרוקוסמוס הישראלי".

סכום המכירה לאילומינה לא פורסם. אני מניחה שהרווחתם מזה יותר מאשר סיפוק.
"העניין של המכירה התגלגל די מהר. קיבלנו כמה וכמה פניות של חברות, ששמעו עלינו מהלקוחות שלנו ורצו לשתף אתנו פעולה או לקבל גישה למוצר. אילומינה היתה התכליתית מכולן. בתחילת השיחות אתם התמקדנו בגישה למערך השיווק והייצור שלהם, אבל לאחר כמה שבועות של עבודה משותפת הם הופיעו עם הצעה לרכוש את החברה. הרגשנו שזה יכול להיות בית מצוין עבור הטכנולוגיה, ואחרי משא ומתן קצר הגענו לעסקה שהיתה הוגנת לכל הצדדים. זו היתה תקופה מטורפת, מכיוון שהחתימה התרחשה יומיים לפני שהיינו אמורים לסגור סיבוב השקעה חיצוני. כמו במקרים אחרים, החברה הרוכשת החליטה לא לפרסם את הפרטים הפיננסיים של העסקה, ואנחנו מכבדים את זה".

והמשפחה, מה היא אומרת?

"תהליך של מחקר מדעי מלווה תמיד בעליות ומורדות: יום אחד הניסוי עובד, וביום שאחריו פתאום נראה שהכל קורס. תוסיפי לזה את העליות והמורדות הקשורות לצד העסקי של ניהול חברה, ותביני איזו תקופה פרועה זו היתה. אשתי טלי תמכה בי לכל אורך הדרך ואין סיכוי שהייתי יכול לשרוד בלי התמיכה שלה.

"הבנות שלי, בנות 5 ו-7, מאוד מתעניינות בנושא הזה ואוהבות לבקר במעבדה שלי. הסיפורים שהן הכי אוהבות לשמוע לפני השינה הם על די.אן.איי. אני יושב ליד המיטות שלהן ומספר להן למשל על המאבק בין הנגיפים לבין מערכת החיסון. הטבע מספק לי אינספור סיפורים מרתקים על נגיף דמוי חללית, שנצמד לתא ומזריק לתוכו שרשרת די.אן.איי, או על תאים של מערכת החיסון שבולעים תאים אחרים. הן בטוחות שזו פנטזיה, סיפור ילדים, אבל הכל אמת לאמיתה. אני ממשיך וממשיך עד שהן נרדמות. ולפעמים, אחרי יום עבודה מתיש, אני נרדם אתן".

תגיות:

תגובות

הזינו שם שיוצג באתר
משלוח תגובה מהווה הסכמה לתנאי השימוש של אתר TheMarker