חוקרים החדירו גן לאינסולין לעובר של פרה וקיבלו פרה המניבה אינסולין אנושי בחלב.
אינסולין הוא הורמון חלבוני שחסר או איננו פועל היטב אצל חולי סוכרת. מיליוני חולי סוכרת בעולם נוטלים מדי יום אינסולין בתור תרופה. חוקרים מברזיל גידלו פרה שעברה הנדסה גנטית כך שבחלב שלה יש אינסולין אנושי. החוקרים החדירו בעריכה גנטית את גֵן האינסולין האנושי לעובר של פרה, השתילו את העובר ברחם של פרה, העובר נולד, גדל והפך לפרה, וכשהפרה הזאת נתנה חלב, החוקרים הפיקו מהחלב שלה את האינסולין.
אם החוקרים ימצאו שהשיטה החדשה יעילה, היא עשויה לשנות את שוק התרופות, כי כך יתאפשר לייצר לא רק אינסולין אלא הרבה תרופות שמבוססות על חלבונים, בכמויות גדולות יותר ובעלות נמוכה יותר, וכך לאפשר שימוש בתרופות באזורים עם משאבי בריאות מוגבלים.
מפעל אינסולין ברפת
החוקרים התחילו את הניסוי עם 74 ביציות של פרה, ובכל שלב בתהליך העריכה הגנטית וההפריה איבדו חלק מהביציות. מטרת שלב העריכה הגנטית הייתה החדרת גן האינסולין לעובר, כך שרק בלוטות החלב שעתידות להתפתח בעטיני הפרה יפיקו את האינסולין. עשרה עוברים הגיעו לשלב של הכנסת העובר לרחם הפרה, ואחרי מספר חודשים פרה אחת המליטה עגלה עם הגֵן שמוביל ליצירת האינסולין. החוקרים גידלו את הפרה וניסו לגרום לה להפיק חלב. אחרי שנכשלו בדרכים מסורתיות, למשל בניסיון להכניס את הפרה להיריון או להיריון דמה, המדענים הצליחו לגרום לפרה להפיק חלב כחודש אחרי טיפול בהזרקת הורמונים לייצור חלב.
בתעשיית התרופות היום, כדי לייצר אינסולין מחדירים את גֵן האינסולין לשמרים או חיידקים ומגדלים אותם בביוריאקטורים, מתקנים המשמשים כבית גידול לתאים שעברו הנדסה גנטית, שם הם עוברים את שלב התסיסה. לאחר מכן עוברים לשלב ההפקה, שבו מנקים את האינסולין ומתאימים אותו להזרקה. התהליך דורש מהנדסי ביוריאקטורים וגידול מחדש של השמרים או החיידקים בכל הפקה חדשה של האינסולין. בהשוואה לשיטה הוותיקה הזאת, הפרות יכולות לייצר כמות גדולה של חלב, והן תהיינה ביוריאקטור קל יחסית לתפעול, שדורש רק מזון, מים ורפת.
זו לא הפעם הראשונה שמדענים משתמשים ביונקים כדי לייצר אינסולין. בעבר, עכברים עברו הנדסה גנטית כך שגופם ייצר אינסולין אנושי, וכך שהוכח שאפשר ליישם את הרעיון. עם זאת, שימוש בבעלי חיים גדולים יותר, למשל פרות, מאפשר להפיק יותר אינסולין, וכך התהליך מתאים יותר לייצור מסחרי. פרות מייצרות כמויות עצומות של חלב, והחלב עשוי להכיל הרבה יותר אינסולין מהכמויות שמייצרות מעבדות או ביוריאקטורים.
האתיקה של האינסולין
אי אפשר להתעלם מהבעיות בתהליך. נכון להיום היעילות שלו נמוכה וצריך לשפר את העריכה הגנטית כדי לייצר יותר פרות עם השינויים הגנטיים. מתוך עשרת העוברים רק עובר אחד של פרה שרד עד להמלטה. העובר גדל להיות פרה שלא יכלה להיכנס להיריון, מה שהשפיע על אורך חייה, על תפוקת החלב שלה ועל יכולתה להתרבות. בנוסף, הפרדת האינסולין מחלב הפרה עלולה להיות מסובכת יותר מהפקתו מהשמרים או מהחיידקים, כיוון שחלב פרה מכיל חלבונים ורכיבים רבים אחרים שצריך להפריד מהם את האינסולין כדי להשתמש בו בצורה בטוחה.
האם זה אתי לשנות בעלי חיים כדי להועיל לבני האדם? האם זה אתי להתייחס אל בעלי החיים לא כאל יצורים חיים אלא כמו כלים? ההליך מעלה שאלות לגבי זכויות בעלי החיים וההגינות שבשימוש בטכנולוגיה הזאת. כאשר אנו חושבים על הנדסה גנטית של צמחים למזון למשל, קיימות גם דאגות לגבי ההשפעה על הסביבה אם הצמחים המהונדסים יתערבבו עם אוכלוסיות בר, מה שעלול לשבש מערכות אקולוגיות מקומיות. בנוסף, ההשפעות הבריאותיות ארוכות הטווח על בני אדם שמשתמשים במוצרים המהונדסים הללו אינן ידועות, ומחייבות פיקוח זהיר ודיונים מתמשכים כדי להבטיח בטיחות וכבוד לכל בעלי החיים המעורבים, בכללם חיות המשק ובני האדם.
המחקר על פרות מהונדסות עם אינסולין בחלב שלהן הוא הצצה לעתיד הביו-פארמה, המוצרים הרפואיים שמקורם בתעשיות הביולוגיות. הביו-פארמה מייצגת שילוב של חקלאות ורפואה, ובה חוות עשויות להיות חוד החנית בהפקת תרופות ולא רק מזון. הגישה החדשה הזאת עשויה להשפיע על יצרני הבריאות העולמיים: היא עשויה להפיק תשואה גבוהה ותרופות זולות. קיימים אתגרים, למשל שיפור תהליך העריכה הגנטית ופיקוח עליו, והבטחת הטיפול האתי בבעלי החיים, אך המחקר הזה טומן בחובו הבטחה להפוך אינסולין ותרופות אחרות שמבוססות על חלבון לזולים ונגישים יותר לחולים ברחבי העולם.
מאת: שגב נוה טסה
באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
https://davidson.weizmann.ac.il/
