דוח אמון
2019
הנקראות ביותר

היכולת להבין את ה-DNA משנה את חיינו: "עידן חדש במדע"

מתי נוכל לרצף את הגנום האנושי תמורת פחות מ-100 דולר, איך הטכנולוגיה הזו תתרום לבריאות שלנו וכיצד פריצת הדרך הזו תסייע לחקלאים

ביומד/ צילום:רויטרס
ביומד/ צילום:רויטרס

המחיר של קריאת שלושה מיליון "אותיות" כימיות בגנום האנושי ירד ממיליארד דולר בשנות התשעים של המאה הקודמת ל-10 מיליון דולר בשנת 2007. ככל הנראה, המחיר יירד אל מתחת לרף האלף דולר במהלך השנתיים הבאות. ניתן לפענח גנום קצר, של חיידקים או וירוסים, תמורת עשרות דולרים.

ההשלכות של ריצוף DNA מהיר וזול מבחינת הרפואה ומדעי החיים יהיו עצומות. בתחום הבריאות, נפתחת תקופה של רפואה מותאמת אישית, שבה ניתן להתאים טיפולים להרכב הגנטי של כל מטופל.

במחקר, הגנומיקה משנה תחומים, החל מפלאונטולוגיה - פענוח DNA המופק ממאובנים של זנים שנכחדו - ועד לחקלאות, שם היא מספקת למגדלי צמחים תובנות חדשות לצורך שיפור הגידולים.

הדבר מתרחש מספר שנים מאוחר יותר מכפי שצפו כמה תחזיות נלהבות יתר על המידה שניתנו לרגל סיומו של פרויקט הגנום האנושי המקורי לפני 15 שנה. אך העיכוב אינו נובע מכשל טכנולוגי לעמוד בתחזיות הקידמה - מסתבר שהרבה יותר קשה לפענח את צפונות הביולוגיה מכפי שצפו, שכן הבקרה ופעולה של הגנים מורכבות מאוד, והמדענים רק מתחילים להבין אותן כיום.

אך ההשפעה המהפכנית של הגנומיקה אינה משפיעה על כל המחקר באופן שווה.

רוב החדשנות מתרחשת בארה"ב

ניתוח שפורסם בחודש שעבר על ידי חברת הקניין הרוחני הבריטית Marks & Clerk מראה ש"ארגוני מחקר ציבוריים מובילים את ההתקדמות במחקר של טכנולוגיות הקשורות לגנום ואת השימוש בהן ברפואה ובתעשייה, אך הסקטור הפרטי מפגר אחריהם". רוב החדשנות מתרחשת בארה"ב, כשה-National Institutes of Health (NIH) פעילים במיוחד בתחום.

"הביצועים המרשימים מאוד של ישויות ציבוריות בארה"ב בתחום זה מציגים את אירופה באור לא טוב, שכן אוניברסיטאות וגופי מחקר מאירופה בקושי מופיעים בין מגישי הפטנטים הגדולים", כך אומר גארת ויליאמס, שותף ב-Marks & Clark.

המקור העיקרי לחדשנות בתחום זה הוא ה-NIH Advanced DNA Sequencing Technology Program, המספקת מלגות בהיקף של 20 מיליון דולר בשנה בתחום זה, מאז שנת 2004. הסבב האחרון של שמונה מלגות הוכרז בספטמבר 2013 - שתיים לחברות ושש לאוניברסיטאות - וההכרזה הבאה צפויה בסתיו השנה.

המלגה המרתקת ביותר ניתנה ככל הנראה לחברה קטנה מקליפורניה בשם Eve Biomedical, המתכננת לפתח מערכת "המסוגלת לרצף את כל הגנום האנושי תמורת פחות מ-100 דולר. המערכת כולה תהיה מבוססת על שימוש באור כדי לרצף DNA על שבב של מצלמת טלפון סלולרי".

אך הטכנולוגיה שמקודמת באופן הפעיל ביותר על ידי ה-NIH היא ריצוף "נאנופור", הכולל השחלה של גדילי DNA בודדים דרך נקבוביות חלבון זעירות בממברנה. מתבצעת קריאה של האותיות הכימיות של ה-DNA, אות אחר אות, בשעה שהן עוברות דרך הנקבוביות, ה"ננופורים". לכל אחד מארבעת הבסיסים ב-DNA יש השפעה שונה על הזרם החשמלי שעובר דרך הנקבובית.

פריצות דרך מחקריות

"טכנולוגיית הננופור מאוד מבטיחה, אבל עדיין מדובר בעידן חדש במדע", כך אומר ג'פרי שלוס, מנהל התוכנית ב-NIH. "יש לנו הרבה מה ללמוד על היעילות של הננופורים כטכנולוגיה לריצוף DNA, ולכן חמש מתוך שמונה המלגות של התוכנית בוחנות את הגישה הזאת".

מספר חברות ממסחרות את טכנולוגיית הננופור. אחת המובילות בתחום היא חברת Oxford Nanopore, חברה פרטית מבריטניה שגייסה 145 מיליון ליש"ט ממשקיעים מאז הקמתה בשנת 2005. המכשיר שפיתחה, MinIon device, הוא ממפה ה-DNA הקטן בעולם. הוא עדיין אינו נמכר, אך מתחיל להניב תוצאות בקרב חוקרים אקדמיים שקיבלו גישה לטכנולוגיה בשלב מוקדם.

עקרונית, לטכנולוגיית הננופור יש יתרונות של מהירות ופשטות לעומת שיטות ריצוף קיימות. הללו דורשות שה-DNA יהיה מתויג וישועתק כימית. יש לחלק אותו למקטעים קצרים המרוצפים פעמים רבות.

ארגונים ציבוריים מובילים פריצות דרך מחקריות בטכנולוגיות הקשורות לגנום. העולם של מכונות ריצוף ה-DNA נשלט בעבר על ידי חברת Applied Biosystems האמריקאית, שנרכשה בשנת 2008 על ידי Invitrogen ונבלעה בתוך חברה ממוזגת ששמה הוסב ל-Life Technologies. בשנה שעברה נרכשה Life Technologies על ידי חברת Thermo Fisher Scientific תמורת 13.6 מיליארד דולר.

Illumina, שהיא עדיין חברה אמריקאית עצמאית לאחר שהדפה הצעה לרכישתה על ידי Roche השוויצרית, ממשיכה להוביל את שוק ריצוף ה-DNA, למרות ש-Roche נותרה השחקנית הגדולה ביותר בתחום באירופה. בחודש שעבר רכשה Roche - החוזה כי ריצוף גנים ימלא תפקיד ניכר בתחום הדיאגנוסטיקה בחברה - את Genia, חברה פרטית לריצוף גנים מקליפורניה, תמורת כ-350 מיליון דולר.

ניתוח פטנטים שנערך על ידי Marks & Clerk מראה ש-Illumina ו-Life Technologies מובילות בהרבה במגזר הפרטי מבחינת מספר הפטנטים שהגישו בתחום ריצוף ה-DNA במהלך עשר השנים האחרונות, האחת עם 80 פטנטים והשנייה עם 70, בהתאמה.

החברה המובילה בתחום מאסיה היא BGI Shenzhen (לשעבר Beijing Genomics Institute). "אנחנו עדים לגילויי עניין מצד שווקים מתפתחים כמו סין, שבה חברות בתחום מדעי החיים פיגרו במשך שנים רבות אחרי העמיתות שלהן מבחינת מספר הבקשות לפנטים שהגישו ברחבי העולם", אומר גארת ויליאמס, "אין לזלזל בחשיבות של הופעת BGI Shenzhen ברשימת מגישות הפטנטים המובילות".

שלחו לי למייל את הדברים הכי החשובים שקרו השבוע בהייטק
נושאים נוספים בהם תוכל/י להתעדכן
הסיפורים הגדולים של היום
נדל"ן
נתוני מסחר
שוק ההון
נתח שוק
דין וחשבון
הסיפורים הגדולים של השבוע
מטבעות דיגיטליים
✓ הרישום בוצע בהצלחה!
עקבו אחרינו ברשתות