רשימות על מדע ופיוטים קצרים | דודי גולדמן

שבט לי ממותה

wooly-mammothזה התחיל בנער שהתאהב במין של יונה שנכחדה והחליט להשיב אותה לחיים. בעקבותיו, מדענים מכל רחבי העולם התלהבו מהרעיון של השבת מינים נכחדים מתכוונים להחזיר עכשיו אל החיים גם את הממותה – בעל חיים עצום בגודלו, הדומה לפיל, שנכחד לפני כ־4,500 שנה. למרבה הפלא מתברר שהצלחת פרויקט כזה היא כנראה רק שאלה של כסף, וזמן דודי גולדמן הסיפור הזה אמנם מדעי לגמרי – אבל הוא מתחיל דווקא באהבה ממבט ראשון. יום אחד, לפני 14 שנה, נתקל ילד אמריקאי בשם בן נובאק בתצלום של יונה נודדת – מין של יונה שהוכחד בידי האדם לפני כ־80 שנה. נובאק היה רק בן 13 כשהביט בתצלום של היונה בספר ילדים, ופרץ בבכי. הוא התאהב ביונה האבודה, ונשבע שיקדיש לה את חייו. למעשה, הוא הצליח הרבה יותר מכל מה שחלם. בכתבת שער שפורסמה בחודש שעבר ב"ניו יורק מגזין", התחקה הסופר האמריקאי נתנאל ריצ' אחרי נובאק וסיפורו. הוא גילה שדווקא העיקשות התמימה של צעיר נלהב, שאינו מדען, השתלמה. נובק, שהחליט להחזיר לחיים את היונה הנכחדת, פנה לכל המוזיאונים לטבע בצפון־אמריקה, ביקש דגימות מחומר גנטי של יונים, ואפילו ביקש לנסות לחלץ אותו מפוחלצי יונים. כצפוי, איש לא ענה לו. אבל אחרי כמה חודשים החליטה עובדת מעבדה בסינסינטי להיענות לאתגר. היא שלחה לנובק פיסת רקמה קטנה שנלקחה מפגר של יונה כזו. במקביל, נובק אסף כמה מאות דולרים מבני משפחה ומחברים וביקש ממעבדה ביולוגית לרצף בעבורו את הגנום של היונה. הוא פנה לכל מי שעשוי להיות מעורב במיזם, גם אם מדובר בעתיד הרחוק והמעורפל מאוד. הוא הלך לכל הכנסים של ביולוגיה סינתטית, הקשיב בעניין לכל ההרצאות, נפגש עם ביולוגים, הכיר עמותות שעוסקות בשמירה אקטיבית על הטבע, פגש מנהלים של קרנות להשקעה במיזמי תרבות ומדע, וגרם לכל אלה להיפגש, ולצאת לדרך. האדמו"ר של התחום והמומחה הגדול כיום בביולוגיה סינתטית הוא ג'ורג' צ'רצ' מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית באוניברסיטת הרווארד. נובאק נפגש אתו בכנסים וגייס למשימה גם את החוקרת בת' שפירו, ראש המעבדה לפליאוגנומיקה בקליפורניה – מעבדת מחקר פרטית, שהיא מנהלת יחד עם מדען נוסף, ריצ'ארד גרין. כך נוצרה קואליציה של פעילי סביבה, ביולוגים מהשורה הראשונה בארה"ב, מעבדות מחקר פרטיות ומדענים מהאוניברסיטאות – וכל זה במימון קרן שראשיה מעודדים את הרעיון של השבת מינים נכחדים לחיים. מאחר שאין מדובר בניסויים בבני אדם, המיזם המדעי הזה אינו זקוק לאישורים מיוחדים וגם לא לליווי של ביואתיקנים. בכל מקרה, פרויקט השבתה לחיים של היונה הנכחדת יצא לדרך ונמצא היום בעיצומו. וכמו שאפשר היה להניח, הצלחתו הצפויה פתחה את התיאבון להשבתם לחיים של יצורים נוספים.

 את מי להחזיר?

mamutaהשאלה אילו יצורים שנכחדו יזכו לקאמבק המיוחל קיבלה תשובה מעניינת רק בשנה שעברה, כאשר מדענים רוסים הודיעו שמצאו שרידים של ממותה עם שרידי דם באי נידח באוקיינוס הקרח הצפוני. הם טענו אז שהתגלית מעוררת תקווה שיהיה ניתן לשבט את הממותה – חיה הדומה לפיל אך גדולה ושעירה ממנו, שנכחדה מן העולם לפני כ־4,500 שנים אחרי שחיה באירופה, בצפון אסיה ובצפון אמריקה. גובהן של הממותות הגיע לארבעה מטרים, ומשקלן עלה על שבעה טונות. שנהביהן הגדולים היו מעוגלים וכפופים כלפי מעלה ועורן היה מכוסה בפרווה חומה. הן חיו בעדרים, וניזונו מעשבים ועלים. שנה קודם, ב־2012, גילה נער רוסי שחי בסיביר פגר של ממותה צמרירית כמעט שלמה עם בשר, עצמות, פרווה עבה ושכבות שומן. ההערכה היא ששרידי החיה, שכללו גם חת שנשמר במצב מושלם ושקלו כ־500 קילוגרמים, הם של זכר בן 15 שמת לפני 30 אלף שנה. סמיון גיגורייב, המדען שעמד בראש המשלחת לאיי ליאחובסקי שמצפון לסיביר, סיפר  ששרידי החיה שנמצאה ב־2013 נשמרו במצב טוב בזכות העובדה שהם היו בתוך גוש קרח טהור. "צבע הדם הוא כהה. כשהשתמשנו בדוקרן כדי לשבור את הקרח מסביב לשרידים, הדם החל לזרום החוצה", סיפר. החוקרים לקחו דגימות דם מהחיה, ושלחו אותן לבדיקה כדי לבדוק אם אין בהן זיהום. בשנים האחרונות, מדענים הצליחו לפענח חלק ניכר מהקוד הגנטי של הממותות כשנעזרו בשערה של החיה העצומה. רבים מהם מעריכים כיום שניתן יהיה לשבט את הממותה, אם יימצאו תאים חיים. גריגורייב אמר כי ייתכן שהתגלית תאפשר את השיבוט. מהממצאים עולה כי דמן של הממותות אינו קופא בטמפרטורות נמוכות, וכך סייע כנראה בשמירה על חום גופן. הטמפרטורה בעת מציאת השרידים היתה מינוס עשר מעלות. בעקבות הגילוי, חתמו מדענים דרום־קוריאנים ורוסים על הסכם לשיתוף פעולה במחקר שמטרתו לשבט ממותה סיבירית. מצידו השני של האוקינוס, גם מדענים בארה"ב מתכננים להחזיר לחיים את הממותה, ואחריה גם את שור הבר שנכחד לפני כ־400 שנה, סוג מסוים של תרנגולת שנכחדה לפני כ־80 שנה, את הצפרדע האוסטרלית, שנכחדה לפני 30 שנה. וגם: דב גריזלי־קליפורני, תוכי קרוליינה, נמר טסמני, סוג מסוים של פרת־ים וסוג מסוים של נץ. האם כל זה אפשרי? למרבה הפלא, כנראה שכן.

זוכרים את דולי?

איך זה אפשרי? בעיקר בזכות העובדה שהמדע המודרני הגיע לעידן שבו הביולוגים יודעים להרכיב מ"אבני הלגו" של חיים צירופים שונים, להוסיף מהם או לגרוע, ולבנות כל מיני יצורים – לפי הדרישה והצורך.  התא הביולוגי נתפס כיום כמתקן חי, שאפשר כנראה גם לייצר ולתכנת אותו. ממש כמו שמהנדסים מרכיבים מעגלים אלקטרוניים עם מתגים ומתנדים ומייצרים מהם שבבים – כך הביולוגים הסינתטיים יודעים היום לבנות מעגלים גנטיים מודולריים, שאותם הם יכולים לחבר ולהפעיל כרצונם כדי לייצר צורות חיים שונות. ד"ר קרייג ונטר מארה"ב, מבכירי חוקרי הד־נ־א, הזכור מפרויקט ריצוף הגנום האנושי, כבר הצליח לייצור במעבדה אורגניזם (יצור חי) פשוט בצורה של חיידק בסיסי. ה"פיתוח" שלו מבוסס על חיידק קיים (מיקופלזמה) שיש לו תא אחד ובד־נ־א שלו יש רק 482 גנים. מהם "שלף" ונטר גנים לא נחוצים, והשאיר 381 קריטיים. ואז הוא שתל את הד־נ־א הזה במעטפת של חיידק אחר, ואפילו רשם פטנט על יצירת חיים.  במובן הזה, ההחזרה לחיים של אורגניזמים שנכחדו דומה להקמת גורד שחקים עבור קבלן שיפוצים לא מנוסה. הוא עדיין לא התנסה בזה, אבל הוא מכיר היטב את כל טכנולוגיות הבנייה הקיימות. בניית המגדל היא אתגר ראשון מסוגו בשבילו, אבל בהחלט אתגר שהוא יוכל לעמוד בו. החוקר ד"ר ינאי עופרן מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר־אילן, אומר שאנחנו קרובים מאוד לעידן שתואר בסרט "פארק היורה" וטוען שהחייאת בעלי חיים שנכחדו, כמו הממותה, היא למעשה רק שאלה של זמן, והשקעה כספית. אז איך בדיוק תשובט ממותה?

Dolly_clone, איור: ויקיפדיה

Dolly_clone, איור: ויקיפדיה

ד"ר עופרן: "בדיוק כמו ששיבטו את הכבשה דולי. לקחו גרעין מתא של כבשה אחת, ושמו אותו בתא של כבשה אחרת. במלים אחרות, לקחו את היחידה שבתוכה נמצא הגנום של פרט אחד, ודחפו אותו לתוך ביצית מופרית מפרט אחרו. כך קיבלו אורגניזם, אמנם לא בריא, אבל עדיין אורגניזם. הכבשה שנולדה הייתה התאומה הגנטית הזהה של הכבשה שמהתא שלה לקחו את הגרעין". ואפשר יהיה לעשות את אותו הדבר עם בעל חיים שנכחד ואין לו גרעין? "יש שני תסריטים בניסיונות לשבט בעלי חיים שנכחדו: או לאתר תא, שמתוכו אפשר לחלץ גרעין. בשביל זה צריך רקמה שמורה של החיה שהוכחדה. ואז נחוצה ביצית מופרית, שתהיה מספיק דומה לאורגניזם שנכחד. במקרה של ממותות, מדברים על ביצית מופרית של פיל. זה תסריט מספר אחד. תסריט שני הוא שאין לנו גרעין, כלומר אין שום שאריות של תאים מהאורגניזם שנכחד, אבל יש את הד־נ־א. גם ד־נ־א היא מולקולה, שיכולה להישאר שלמה במשך מאות־אלפי שנים. אפשר לחלץ אותה אפילו ממאובנים, וכך אפשר לקבל גם ד־נ־א של אדם ניאנדרטלי, למרות שאין אדם ניאנדרטלי, ולא נשארו תאים חיים שלו, מדענים כבר הצליחו לחלץ ד־נ־א שלו ממאובנים". אבל בלי גרעין תא או ד־נ־א – אי־אפשר? "בזכות שינוי נוסף של השנים האחרונות, המדע יודע לייצר כיום פיסות  ד־נ־א גדולות, וכך אפשר לייצר עכשיו גם גנום ניאנדרטלי. על פי התסריט הזה, לא נכניס גרעין לביצית מופרית, אלא רק כמה מולקולות ד־נ־א סינתטיות. זה תסריט אחר וזה בהחלט יותר מסובך מבחינה טכנית, כי פה צריך לסלק מהביצית המופרית את הד־נ־א המקורי, שהיה בתא, ולהכניס במקומו את הד־נ־א החדש שייצרנו. זה הרבה יותר קשה". מה יכול להשתבש בתסריט הראשון? "שהביצית הזו לא תדע להסתדר עם הגרעין. אם ניקח ביצית מופרית של אוגר, למשל, ונכניס לה גרעין של תא לוויתן, החלבונים הדרושים כדי שהתא יתפקד כראוי עם הגנום הלוויתני כנראה לא נמצאים שם. לא סביר להניח שמביצית מופרית של אוגר, יתפתח בסוף לוויתן. השאלה אם ביצית מופרית של פיל תהיה קרובה מספיק כדי שתתפתח ממנה ממותה. את זה עדיין לא יודעים, וצריך לעשות עבודה. אם זה לא יעבוד, אז אפשר לאט לאט, במאמץ ממושך להתחיל לברר מה צריך לייצר מתוך הגנום של הממותה, כלומר איזה חלבונים צריכים להוסיף אל הביצית המופרית של הפיל, עד שהיא תהיה מוכנה לשמש כבית לגנום של הממותה". במה שונה ביצית מופרית מתא אחר? "שיש בה מה שצריך כדי לקרוא את הגנום ולהוביל להתפתחות של עובר. בביצית מופרית של אדם יש כל מה שצריך כדי שהיא תתפתח לאדם. עקרונית, אנחנו כבר יודעים לקחת ביצית מופרית מאשה אחת, ולהכניס לה גרעין של גנום של אדם אחר. זה מה שהיה עם דולי, ששובטה מביצית מופרית של כבשה שלא הייתה קשורה אליה. אז אנחנו יודעים שזה לא חייב להיות אותו פרט. השאלה עד כמה רחוק אפשר ללכת. אפשר להניח שביצית מופרית של אשה סינית יכולה לקלוט גרעין של אדם אפריקאי, ומזה יתפתח אדם אפריקאי. אבל האם ביצית מופרית של אשה בת זמננו תוכל לקלוט גנום של ניאנדרטל? על זה יש עכשיו דיונים: האם הניאנדרטל היה מין אחר, או שהוא היה סוג של אדם? ההיתכנות של השחזורים תלויה בשאלה עד כמה רחוקות הביציות המופרות שאנחנו יכולים להשיג כיום מהמין המקורי שאותו רוצים לשחזר". איזו שיטה עדיפה? "ללא ספק הראשונה, של הביצית המופרית. החלופה השנייה קשה עוד יותר, מפני שבתוך גרעין התא, הד־נ־א ארוז ומסודר ומוגה (עבר הגהה) כמו שהוא צריך להיות כדי לתפקד. פרופ' חיים סידר מהאוניברסיטה העברית שזכה בפרס ישראל, גילה יחד עם אחרים שהד־נ־א כשלעצמו – אינו מספיק. יש עליו סימונים, כמו עיטורי האותיות בספר תורה. כדי שתא יתפקד כראוי, צריך שיהיו סימונים על הד־נ־א במקומות מסויימים. ואם אני לוקח ד־נ־א שסינטזתי במבחנה במעבדה, אני לא יודע אם הוא 'נארז' נכון. ואני לא יודע אם הסימונים האלה, הנקראים סימונים אפיגנטיים, נמצאים במיקום הנכון שלהם, וזה עניין קריטי. אם הסימונים לא נכונים, ההתפתחות לא תהיה תקינה. אז התסריט שבו לוקחים ד־נ־א ודוחפים לתא, ומקווים שייארז ויסומן נכון, הוא עוד יותר פנטסטי מהתסריט שבו מוצאים גרעין תא של איזו ממותה שהשתמר בקרח ודוחפים אותו לביצית מופרית של פיל". אז מה דרוש כדי שזה יצליח? "צריך ביצית מופרית, שמקווים שיש בה מספיק פקטורים דומים למה שהגנום הספציפי צריך. אתגר שני הוא לוודא, שאנחנו לא רק מקבלים תא חי, אלא מקבלים תא שיכול להתפתח לעובר. יש תסריט אפשרי, שבו נצליח לדחוף את הגרעין לביצית, ונקבל תא חי, אבל התא הזה לא יודע שהוא ביצית מופרית, ולא יודע להתפתח לכל הרקמות שצריך להתפתח, ואולי נקבל תרבית תאים שתגדל בצלחת, אבל לא נקבל עובר". הכל מסכימים שמיזם כזה יעלה הרבה כסף, אבל מהווה אתגר שהוא פיתוחי, ולא דווקא מחקרי במהותו, וסיכויי ההצלחה הם גבוהים. "ממה שאנחנו הביולוגים מבינים כרגע על איך העסק הזה עובד", מוסיף ד"ר עופרן, "אני לא רואה מיכשול עקרוני, והשאלה היא כמה תיקונים ושיפצורים צריך לעשות בשביל זה. בסופו של דבר, זו מלאכה מולקולרית יקרה ומסובכת, אבל אם יושיבו הרבה מדענים למשך הרבה זמן, זה כנראה ייפתר". בכמה זמן אתה מעריך מיזם כזה? "אני מעריך שאם עובדים על זה חזק, ועם הרבה כסף, זה סיפור שאפשר לפצח אותו בתוך שנים. אבל זה דורש התגייסות של גורמים שיהיו מוכנים לממן ולתמוך בזה. זה לא פרוייקט שמתאים למדען משוגע שעובד לבד במרתף, אלא דורש מאמץ מתואם של גופים מממנים ומעבדות עם יכולות טכניות מאוד מיוחדות. צ'רצ' הוא מדען יוצא דופן, והוא סוג של נביא של התחום הזה. אני מאמין ומניח, שהאתגר פה הוא אתגר פיתוחי: לדחוף עוד פקטור, עוד חלבון, לבצע עוד שינוי בחומרים עד שזה יעבוד". וזה מביא אותנו לשאלה אתית, שאולי כנכדו של ישעיהו ליבוביץ, תוכל לענות עליה: האין זה היבריס (גאווה)  שבו חוטא יצור שחי בסך הכל 200 אלף שנה, ההומו־סאפיינס, כשהוא מתיימר להחזיר לחיים בעלי חיים שהתהלכו פה על האדמה הרבה יותר זמן מאיתנו, כמו הממותה? "אין פה שאלה אתית. יש פה שאלה של מדיניות מחקר. את מי בכלל מעניין לעשות את הדבר הזה? פרויקט כזה לא יענה על שאלה מדעית בסיסית, שתעזור לנו להבין משהו בסיסי על העולם, על הביולוגיה או על ההתפתחות. תזכור שרוב מוחץ של המינים שחיו על כדור הארץ הוכחדו, וכנראה שרוב המינים שחיים כיום, כולל אנחנו, גם יוכחדו ואחרים יתפתחו במקומם. למה חשוב לנו לחלץ מהנשייה מינים שהוכחדו? מה נרוויח מזה? אפשר גם לעשות ספקולציות למה זה מסוכן. אבל אני לא רואה פה סכנה, רק תוהה אם זה מוצדק. זה נשמע מאוד מגניב בהתחלה, אבל צריך לחשוב טוב, שכן מדעית זה לא מאוד מעניין. עד עכשיו לא נתקלתי בתסריט משכנע שמראה איזה דבר גדול נוכל להרוויח אם נשחזר אורגניזם שנכחד. אם נוכל להבין מנגנונים חדשים, למצוא אנטיביוטיקה חדשה או לייצר דלק נקי מאור השמש, זה חשוב, אבל להשקיע תקציבי מחקר אדירים כדי להחזיר לחיים דינוזאור, שיתהלך בינינו – רק בגלל שאפשר?". yuraאבל לא כך חושבים חברי הצוות האמריקאים. אחד החברים שם, המדען הרוסי סרגיי זימוב, כבר הודיע על כוונתו להקים בשנים הקרובות בסיביר את "פארק פליסטוקן", שבו יתהלכו ממותות צמריות. כאוכלי עשב נמרצים, זימוב כבר הודיע שהן צפויות לעודד צמיחה מחודשת של צמחים על פני הערבות הקפואות, כך שבסופו של דבר, גם חזרתן של הממותות לשטח עתידה לעזור לסביבה. זימוב, הטוען כי האדם הכחיד את הממותה בגלל ציד-יתר, כבר מפעיל שמורת טבע בנהר קולימה בצפון מזרח סיביר. זימוב טוען, ומחקרים שהוא מפרסם אינם שוללים את זה, כי התחממות כדור הארץ מביאה להפסקת הקפיאה של ערבות סיביר, מה שעתיד לשחרר גזים שונים ממעבה האדמה, שיהפכו לגזי חממה, ויגרמו להתחממות-יתר מואצת, שזו בתורה תביא להפשרה נוספת של הערבות הקפואות, ולכן השבת ממותות ואיילים וצבאים למקום וצואתם שתדשן את הקרקע, יביאו לצמיחה מהירה של עשב שישמש לבעלי החיים האלה כמזון וכך נרוויח כולנו כי כדור הארץ יחזור לשיווי משקל אקולוגי. חבריו של זימוב מצתתים בשמו כי "אנחנו לא משחקים אלוהים כאשר אנחנו רוצים להחזיר את הממותה לחיים. אבל שיחקנו את אלוהים כאשר הכחדנו אותה". הוא גם צירף יועצים לשימור אקטיבי, מדענים שהפכו לחסידים של השבת בעלי חיים נכחדים לחיים, כמו סטיוארט ברנד, וגם קרן עתירת ממון, המשקיעה בדיוק במיזמים מהסוג הזה, קרן "לונג נאו". מדובר בעמותה ללא מטרות רווח, הפועלת קרוב ל-20 שנה, ותומכת במיזמים שנועדו לעודד "אחריות ארוכת טווח". באחרונה התפרסמה העמותה כאשר תמכה במיזם לפיתוחו של שעון באורך של כ-100 מטר, המבוסס על טכנולוגיה שתגרום לו לתקתק למשך 10,000 שנה – גם אם המין האנושי יושמד – והשעון הזה שכעת מוצג במוזיאון המדע בלונדון עתיד להיקבר בבטון במעמקיו של הר שנחפר בואן-הורן בטקסס – בשטח שתרם המיליונר האמריקאי והמייסד של אמזון, ג'ף בזוס. מיזם אחר שבו תמכה העמותה הוא צריבה של 1,500 שפות של בני האדם על דיסקית מניקל טהור, ושיגורה של הדיסקית בחללית רוזטה, שאמורה לנחות כבר השנה על אחד מכוכבי השביט. אלה מיזמים למען הדורות הבאים, כאלה המביטים על מפעלות האדם, פה בפלנטה הקטנה שלנו, מלמעלה. פעילותה של לונג נאו כוללת גם חיזויים לגבי העתיד הרחוק, בעוד 100 שנה ובעוד 200 שנה, ובאתר שלהם הם מפעילים שירות הימורים לא מסחרי, שבו אפשר להמר בעד או נגד תחזית. למשל, אנשי העמותה, הכוללת אנשים רציניים העוסקים בהנדסה ובטכנולוגיה, מאמינים כי בשנת 2060 תמנה אוכלוסיית כדור הארץ את אותו מספר של אנשים כמו היום, בגלל אסונות ומגיפות, ש-95% מכלכלות העולם ישתמשו באחת מבין שלוש מטבעות בלבד, שבתוך מאה שנה יחקקו בעולם חוק שמגדיר את האדם כבעל זכות טבעית לניידות, וכל אחד יוכל לחיות בכל מקום, בתנאי שהוא מקבל עליו את חוקי המקום. אגב, אנשי העמותה מתככנים קדימה גם לעוד כמעט 800 שנה ולכן הם כותבים את התאריך של השנה בחמש ספרות ולא בארבע כמקובל, כדי שלא תחזור הטעות של באג-2000, ולכן התאריך היום אצלם כתוב כך: 4.4.02014

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

מידע

ערך זה פורסם ב-אפריל 4, 2014 מאת ב-המחר הנועז ותויגה ב-, .