ונטר'ס אורגינל: בדרך ליצירת חיים מלאכותיים
חיידק אחד עשה בשבוע שעבר היסטוריה – והיה ליצור החי הראשון שכל הדנ"א שלו נוצר במעבדה. מאחורי התגלית הדרמטית עומד קרייג ונטר: גאון ופרובוקטור, חוקר מצוין ואיש עסקים מיומן שכבר פענח את הגנום האנושי
בשבוע שעבר התברר שונטר הלך רחוק עוד יותר. הוא לא רק רוצה להבין את החיים, הוא רוצה ליצור אותם. ונטר חצה את הקו המדעי־פילוסופי שהסעיר את הדמיון במשך אין ספור דורות - הקו המפריד בין דומם לחי. זו חצייה מהוססת, ראשונית, שנויה במחלוקת. אבל אין עוררין על כך שונטר הגיע למקום שאליו איש עוד לא הגיע.
הגרסה המהונדסת של מיקופלזמה מיקואידס צילום: אי פי אי הבשורה הגדולה שייכת לאוכלוסיית חיידקים שהעולם טרם הכיר: תאים חיים המתרבים על בסיס דנ"א מלאכותי, שיוצר במלואו במעבדה. בשבועות האחרונים הם התרבו בנחת בצלחות הפטרי של מעבדות מכון קרייג ונטר במרילנד, ארצות הברית, ובכך הביאו לפריצת דרך במחקר שנמשך כבר 15 שנה.
התאים הללו התבססו על חיידקי מיקופלזמה מיקואידס, ואולם בראשונה בהיסטוריה היה להם דנ"א שנוצר כולו במעבדה. ונטר וצוותו יצרו אותו בעזרת חומרים דוממים - ארבעה כימיקלים, שהם בעצם הבסיסים שמרכיבים את הדנ"א של כל היצורים החיים. זוגות הבסיסים חוברו באמצעות עורך קטעי דנ"א (סינתיסייזר), כמו גם שמרים וחיידקי אי.קולי, בתהליך שתוכנן כולו במחשב.
הדנ"א שנוצר היה מלאכותי לגמרי, ואז הושתל בתוך תאים חיים - שהתייחסו אליו כאל חומר גנטי טבעי לחלוטין. התאים החלו להתרבות, מצמיחים דורות של חיידקים שנוצרו בהתבסס על אותו דנ"א־יליד־מעבדה. למעשה, החיידקים במעבדות המכון הם היצורים הראשונים בעולם שנולדו לתוכנת מחשב.
"ההישג הגדול של ונטר הוא בכך שהוכיח שעל ידי בניית דנ"א מלאכותי אפשר 'ליצור' חיים", אומר הפרופ' דורון לנצט מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, שמכיר את ונטר יותר מ־20 שנה. "לפני הפיתוח הזה, לא ידעו אם התא 'יקרא' דנ"א מלאכותי כאילו הוא חי. חשבו שאולי יש עוד משהו בדנ"א הדרוש לכך, למשל משהו באפיגנום (שם כללי לשורת מנגנונים שמשפיעים על מבנה ותפקוד הדנ"א). נראה כי בחיידקים - כמו אלה שטופלו במעבדה של ונטר - הדנ"א הסינתטי מספיק. זהו הישג מדעי מרשים בהחלט".
מרשים בהחלט, אבל חשוב לדייק בו. ונטר לא יצר חיים מלאכותיים "יש מאין", כפי שרמז בראיונות. הוא השתיל מטען גנטי סינתטי בתא חי, ללא דנ"א ולאחר נטרול המנגנונים הנלחמים בדנ"א זר. מדענים כבר ייצרו מקטעי גנים מלאכותיים בעבר, וגם השתילו אותם בחיידקים ואף ביצורים מפותחים יותר. החידוש של ונטר וצוותו היה בנייה של דנ"א שלם, יותר מחצי מיליון זוגות בסיסים, והשתלתו המוצלחת בתא ש"רוקן" ממטענו הגנטי. מורכבות המבצע היתה עצומה: במשך חודשים ארוכים, לדוגמה, היה הצוות של ונטר תקוע בחוסר אונים עד שהתגלתה טעות אחת בחצי מיליון זוגות בסיסי הדנ"א.
המורכבות הפכה את ההצלחה לגדולה עוד יותר. וכשתוצאות העבודה פורסמו בשבוע שעבר בכתב העת הנחשב "Science", הן החזירו אל אור הזרקורים את קרייג ונטר, אחת הדמויות החשובות והשנויות במחלוקת של עולם הביולוגיה בשנים האחרונות, שילוב מודרני בין מדען־חוקר ליזם עסקי, עם כמה גנים בריאים של עיתונאי בעל חושים מחודדים לכותרת טובה.
הוא היה ילד שלוקח סיכונים פרועים ואוהב את הולדן קולפילד, גיבור "התפסן בשדה השיפון". ונטר (63) גדל בקליפורניה, וכבר מגיל צעיר השתתף במירוצי אופניים, שהתגלגלו עם השנים למירוצי מכוניות. את רוב זמנו, כתב באוטוביוגרפיה שלו "A Life Decoded: My Genome: My Life", בילה בים, ולאורך הספר הוא חוזר ומדגיש שהיה תלמיד בינוני, לא יותר. רק בצבא, כשלא הצליח להתחמק מגיוס והחליט להתגייס לצי, התברר שיש לו מנת משכל גבוהה במיוחד (142). "יכולתי לבחור בכל מסלול שרציתי בו", כתב ונטר, ובחר להיות חובש.
אבל השירות בצי לא חסך ממנו את וייטנאם. טראומות המלחמה וההתחככות במוות הובילו אותו אפילו לניסיון התאבדות. "רציתי לברוח מהמוות שסביבי", כתב. כשחיין מצטיין, ונטר ירד אל הים, שלחופו הוקם בית החולים שבו שירת, והחל לשחות לעומק עד שיתעייף, יילקח בידי הזרמים ויטבע למוות. אבל תוך כדי השחייה, הוא שוב רצה לחיות. "חשבתי לעצמי: 'מה לעזאזל אתה עושה!' (...) זו היתה חוויה ששינתה לי את החיים".
ההתחככות במוות גם הצמיחה, כאמור, את הרצון של ונטר לחקור את החיים. עם זאת, עושה רושם שעם השנים הצטרפו למוטיבציה הזאת גם רצון לעשות הרבה כסף, כמו גם שאפתנות חסרת מעצורים לזכות ביוקרה מדעית וציבורית.
אבל ההתחלה היתה צנועה. ונטר השלים תואר בפיזיולוגיה ופרמקולוגיה באוניברסיטת קליפורניה, עבד כביולוג באוניברס־יטת באפאלו בניו יורק והמשיך לג'וב במכון הבריאות הלאומי של ארצות הברית (NIH). שם אולי החל ההולדן קולפילד שבו להתעורר. ונטר היה אז חלק מפרויקט פענוח הגנום האנושי, ודגל בשיטה טכנית מסוימת שאמורה היתה להוביל לפיצוח. הממסד האקדמי, בגיבוי ממשלתי, בחר דווקא בשיטה אחרת. ונטר לא קיבל עוד מענקים כספיים, התרעם, והמאבק המלוכלך התגלגל. "המכונות שלו אינן מדע, מכיוון שהן יכולות להיות מופעלות על ידי קופים", אמר עליו ג'יימס ווטסון, אחד מצמד מגלי הדנ"א, שעבד אז ב־NIH.
אז ונטר עזב, ויצא אל המגזר הפרטי, לפענח את הגנום שם. פרויקט הפענוח הממשלתי זכה לתקציב של 3 מיליארד דולר, שיתופי פעולה בינלאומיים ואין ספור מומחים, ואמור היה להשלים את המשימה בתוך שבע שנים. מחוצה לו, ונטר סייע בהקמת חברת סלרה, והלך ראש בראש עם מעסיקיו הקודמים, במירוץ לפענוח הגנום. בחוסר צניעות אופייני, הוא הבטיח לעשות זאת בתוך שלוש שנים ועם 300 מיליון דולר בלבד, ולא היסס לתקוף את המתחרים בפומבי.
זו היתה התנצחות מדעית אמוציונלית מאוד, מלאת השמצות פומביות חריפות. "הוא היטלר", אמר ווטסון בשלב מסוים, "ואסור לנו לוותר לו כמו במינכן (כפי שבריטניה ויתרה לגרמניה)". מתוך להט התחרות, בפברואר 2001 שני הצדדים פרסמו פענוח חלקי בלבד של הגנום, כמעט באותו מועד, ודאגו להצטלם עם נשיא ארצות הברית דאז ביל קלינטון, כשני מנצחים. מבחינת הקהילה המדעית, זה בעצם נגמר בתיקו. רק אחר כך, אגב, שני הצדדים השלימו את פענוח הגנום.
עם ביל קלינטון ופרנסיס קולינס מפרויקט הגנום הממשלתי. "הוא היטלר" אמרו המתחרים על וינטר צילום: MCT
אבל ונטר הצליח לגנוב עוד כותרות, כשחשף שהגנום הספציפי שפוענח בסלרה היה שלו עצמו. ומעבר לכך, השיטה שבה דבק נהפכה לדרך נפוצה לקריאת גנים. עד היום היא מזרימה לקופתה של סלרה הרבה מאוד כסף. ובכל זאת, ונטר עזב גם את החברה הזו, אחרי שהסתכסך עם אחד המשקיעים.
אחר כך יצא ונטר בעקבות דארווין, ובעקבות הכסף. הרווחים הנאים מסלרה אפשרו לו להקים שלושה מרכזי מחקר במרילנד ובקליפורניה, שהתאחדו מאוחר יותר למרכז שנקרא, באותו חוסר צניעות, על שמו. הכסף אפשר לו להגשים גם כמה חלומות מדעיים - שבקרב מדענים יריבים נתפסו בעיקר כפעלולי יחצנות. כי ונטר הפליג. כמו אבי תורת האבולוציה, הוא יצא אל הימים בחיפוש אחר חיים לא מוכרים. בשנים האחרונות ונטר שט ביאכטה שלו, "המכשף 2", ברחבי האוקיינוסים, ואוסף דליים על גבי דליים של מי ים. הוא מבודד מהן את היצורים הזעירים החיים בהם, ושולח אותם לפענוח גנטי במכון שלו במרילנד. המטרה: איתור גנים מעניינים. ובמעניינים הוא מתכוון בעיקר לבעלי פוטנציאל עסקי.
אפילו הדנ"א המלאכותי, שבו עסק המכון בשנים האחרונות, הוא פרויקט בעל פוטנציאל כזה (ראו מסגרת). עם כל השורשים העמוקים במדע, בפילוסופיה ובתרבות, ונטר גם רואה את האופק הכלכלי. בימים האחרונים התייצב ונטר מול המצלמות, עם זקן חדש בסגנון המינגוויי, והסביר כי דנ"א כזה הוא הצעד המתבקש הבא אחרי פענוח הגנום.
"באמצעות הפענוח תרגמנו למעשה את הביולוגיה האנלוגית למידע דיגיטלי ממוחשב", אמר. "כעת אנחנו מנסים לראות אם אפשר להשתמש במידע הדיגיטלי הזה ולשנות אותו כדי ליצור חיים חדשים". המידע מבחינת ונטר הוא סוד החיים, ואם השגנו אותו - צריך לראות גם איך משתמשים בו.
פרופ' לנצט, שמכהן גם כראש המרכז לחקר הגנום במכון ויצמן, לא הופתע. "יש משהו גרנדיוזי בלקחת את כל הדנ"א של החיידק הזה, לייצר אותו באופן מלאכותי, לחבר את הכל יחד ולהשתיל אותו בתא", הוא אומר. "יש בזה רוחב יריעה, ובעיקר - יש כאן מהלך שמתאים מאוד לאיש עצמו".
ונטר. כשהיה צריך לפענח את הגנום, עשה את זה עם הדנ"א של עצמו. כשיצר וירוס מהונדס, קודד לתוך הגנים את שמו צילום: אי פי אי
אחד המאפיינים הבולטים של האיש עצמו הוא ההליכה על הקו הדק שבין מחקר מדעי טהור למחקר למטרות רווח. שיתוף הפעולה של ונטר עם המגזר הפרטי וההסתכלות הגם־מכוונת־כסף שלו מאפשרים לו לרכז מאמצים גדולים במטרות ספציפיות ולגייס טכנולוגיות מתקדמות - וכך לבצע קפיצות מדרגה שלעולם האקדמי היה נדרש זמן ארוך בהרבה כדי להשלים. כשפריצות הדרך מושגות, ונטר גם יודע איך למנף אותן בתקשורת כך שיסייעו לו בעתיד.
אקסון מובייל ובריטיש פטרוליום היו הפעם המממנות העיקריות. יותר מ־600 מיליון דולר הזרימו ענקיות הנפט הללו לסינתיק ג'נומיקס, חברה שמנסה לפתח חיידקים או אצות שימירו חומרים אורגניים לדלק. החברה הזו, שונטר עצמו ייסד, העבירה מענק של 40 מיליון דולר למכון המחקר של ונטר כדי לפתח טכנולוגיה שתאפשר להנדס את החומר הגנטי השלם של חיידקים. במילים אחרות, פריצת הדרך המדעית החשובה של יצירת חיים מדנ"א סינתטי הושגה גם בזכות אינטרסים של חברות הנפט ומימון שלהן.
"ונטר יוצא דופן ביכולתו להרים פרויקטים ענקיים, ובמיוחד ביכולתו למצוא להם את המימון הדרוש", אומר הפרופ' מנחם מגידור, לשעבר נשיא האוניברסיטה העברית. "הוא בעצם הצליח להביא את הכסף המסחרי ל־Big Science. בדרך כלל מימון מסחרי מלווה בציפייה לתועלת די מיידית. במקרה הזה, הדרך עוד ארוכה והרווח אינו מיידי. זהו הישג רציני של ונטר". הד"ר עינת זיסמן, מנכ"לית חברת "הדסית" (החברה־הבת של הדסה ליישום טכנולוגי), מוסיפה: "הייחוד של ונטר הוא בכך שמצא דרך לעשות כסף מפעילות שנראית כמחקרית טהורה. הוא עשה זאת עם פענוח הגנום,
כשהבטיח - וקיים - תשואה גבוהה למשקיעים, והוא מצליח לעשות זאת כעת, בכניסה לתחום האנרגיות החלופיות".
"ונטר הוא תופעה חריגה במדע, ויישאר כך", מוסיף הפרופ' מגידור, "אני לא רואה במדע הרבה אנשים כמותו, שיכולים לגייס סכומים כה גדולים למימון פרויקטים. אחד הדברים שונטר מצליח לעשות הוא ליצור ריכוז מאמץ בפרויקט ספציפי. זו אחת הבעיות הגדולות של כסף ציבורי, שבאופן טבעי צריך להיות מבוזר לארגונים רבים ולחוקרים רבים. יש מקום גם לשיטה הזו וגם לשיטה הזו, אבל בסופו של דבר, אני חושב שאין ברירה - והציבור צריך להיות אחד המשקיעים הגדולים במדע". זיסמן מסכימה: "בפרויקט הגנום האנושי, התקציב - שהגיע מכספי משלמי המסים - היה גדול באופן משמעותי מזה של סלרה. אבל חייבים לזכור שהפרויקט סיפק עבודת מחקר מקיפה יותר, שבה היו מעורבות קבוצות רבות של חוקרים. נוצר פיזור של הידע שהיה נגיש לכל החוקרים, גם כאלה שלא השתתפו ישירות בפרויקט, ללא תשלום - ובניגוד למצב בסלרה, שריכזה את הידע בתחומה ודרשה תשלומים בעבור המידע והנתונים שהחזיקה".
דמותו השנויה במחלוקת של ונטר ריחפה מעל התגלית האחרונה. קרוב לוודאי שאם היה מדובר במדען אחר, התגובות לפרסום ב"סיינס" היו חיוביות יותר. אישיותו של ונטר היא מנושאי הדיון החמים בעולם המדעי: האגו חסר המעצורים שלו, הכוחנות שמייחסים לו עמיתים והרצון להנציח את עצמו הקימו עליו שורה ארוכה של אויבים, שטענו כי חלק מעבודותיו (כמו הבחירה לפענח את הגנום שלו עצמו) מונעות משיקולי אגו ולא משיקולים מדעיים. ונטר, מצדו, לא נשאר חייב, ושש להשתתף בדיון הציבורי סביב דמותו שלו. בין השאר אמר כי הוא שמח שהדנ"א שלו עצמו נהפך ל"סטנדרט" בעבור חוקרים גנטיים, "שינסו להבין עכשיו מיהו קרייג ונטר", וחשף את תיקיו הרפואיים כדי לעזור להם להתקדם בחקר הקשר שבין הגנים למחלות.
האוטוביוגרפיה שפרסם ב־2007 היתה חלק מרכזי בתגובה שלו למבקרים. ונטר שם בה דגש ניכר על גאונותו ועל חוסר היכולת של רבים להתמודד איתה. אבל גם היא, מטבע הדברים, רק זימנה עוד ביקורת. בעוד כותבים רבים פותחים את הספר שלהם בציטוט מפי אילנות גבוהים ומעוררי השראה, ונטר בחר כמוטו ציטוט שלו עצמו: "הדנ"א מספק את המוזיקה, התאים שלנו והסביבה הם התזמורת". את הספר הבא, הבטיח שם, כבר יכתוב על צורות חיים מלאכותיות.
"האיש היה שובר מוסכמות לאורך כל הדרך", אומר הפרופ' לנצט, "אנשים כמו ונטר הכרחיים להתקדמות המדע. צריך חוקרים שיבעטו במוסכמות ויאמרו 'לא חשוב מה אחרים עושים, אני רוצה לעשות את זה אחרת'. העובדה היא שחלק גדול מהרעיונות שלו הוכיחו את עצמם". לגבי אופיו של ונטר, פוטר לנצט את הסיפורים בכך ש"גם באקדמיה יש חוקרים עם אופי דומה".
וישנה הסוגיה האתית, מקור נוסף לביקורת על התגלית החדשה, לצד הביקורות על ההגזמה של ונטר בהצגת הדברים כיצירת חיים מלאכותיים. הרי פיתוח חיידק שמבוסס על דנ"א מלאכותי מתקרב לתסריט האימים של המתנגדים למניפולציות גנטיות, זה שבו מדענים מייצרים במעבדה צורות חיים חדשות שעשויות להיות הרסניות לאנושות.
ונטר, כמו גם מומחים לביואתיקה, דוחים את הביקורת בתקיפות. "בעוד 40 שנה יהיו 9 מיליארד בני אדם, וכרגע אי אפשר להבטיח את קיומם מבחינת מזון, אוויר נקי, מקום ואנרגיה", אמר ונטר בשבוע שעבר, "זה בלתי מוסרי אם לא נתקדם לכיוון הביולוגיה הסינתטית. ההשלכות של הימנעות מכך הן חמורות מאוד". לגורמים השמרניים שמאשימים אותו בכך שהוא "משחק את אלוהים" ענה ונטר: "איני נוהג לגלם דמויות בדיוניות".
ובכל זאת, הוא הוסיף כי חשב ארוכות על הפן האתי. ונטר מבטיח כי היצורים שייווצרו במכון יוכלו לחיות רק במעבדה, תלויים בחומרים שאינם קיימים בסביבה הטבעית. ונטר אינו יכול להבטיח, כמובן, שהחיידקים לא ישתנו ויתאימו עצמם לסביבה, אם יזלגו איכשהו אל מחוץ למעבדות, אבל הצוות הטביע בהם סימני מים, שבכל שלב יצביעו על כך שמדובר ביציר מעבדה.
אולי זה הגיל, אולי הניסיון, אבל דווקא סימן המים מעיד על התרככותו של ונטר. בניגוד לעבר, אז קודד לתוך דנ"א של וירוס שיצר את השם שלו, הפעם ונטר חתום, תרתי משמע, עם כל שאר המעורבים במחקר. אפילו כתובת של אתר אינטרנט ושלושה ציטוטים הכניסו לתוך הדנ"א של החיידק החדש, באמצעות קידוד זוגות הבסיסים הגנטיים. אחד הציטוטים כבר נחשף - היצור החדש בעולם, ללא הורים ביולוגיים, צומח על צלחות הפטרי של מכון קרייג ונטר עם ציטוט של ג'יימס ג'ויס בדנ"א שלו: "לחיות, לטעות, ליפול, לנצח, ליצור מחדש חיים מתוך חיים!"
