בחזרה לחיים  – עוד קטע מתוך הספר "החיים מתחילים כאן", על מוצא החיים, מאת יבשם עזגד (ידיעות ספרים).

 

 

בסדרת ספרי "אנדר" (Ender), של אורסון סקוט קארד (1951 Orson Scott Card), מסתובב המצביא שהציל את האנושות והכחיד תוך כדי כך גזע זר ("ג'יקים" או "באגים") עם ביצה יחידה שנותרה מהגזע המוכחד, ומחפש מקום וזמן מתאימים להחזירו לחיים. מעבר לשאלות של מלחמה, שלום וסולידריות בין יצורים חיים (מכוחם של ההבדל והדמיון בין אדם לפרעוש), עולה פה השאלה של יכולת להתגבר על אימה ושנאה, ומוכנות לספר סיפור חדש, שונה מזה שהסתיים באסון. זה, פחות או יותר, מה שניסה לעשות אקארד וימר (1936 Eckard Wimmer), מאוניברסיטת המדינה של ניו-יורק בסטוני ברוק: הוא הצליח ליצור מחדש נגיפי פוליו.

 

נגיפי פוליו (צולם במיקרוסקופ אלקטרונים)

לניסוי זה עשויות להיות השלכות בתחום הבנת תופעת החיים והבנת הדרך שבה התפתחו החיים – על אף העובדה שמדענים רבים אינם מייחסים לנגיף את תכונת החיים. נגיפים  בנויים ממולקולה של חומצת גרעין (חומר תורשתי, די-אן-אי או אר-אן-אי), שסביבה מעטפת חלבונים שמקנה לנגיף יכולת היצמדות וחדירה לתאים חיים.

הנגיפים אינם מסוגלים לשכפל את עצמם בכוחות עצמם (וזו הסיבה שחלק מהמדענים אינם רואים בהם יצורים חיים). כדי להתרבות, עליהם לחדור לתא חי ולנצל את מנגנון השכפול הגנטי שלו, ובעיקר את המנגנון שבאמצעותו הוא מייצר חלבונים. מדענים העוסקים בחקר הנגיפים השונים, הזקוקים לנגיפים לצורך ניסוייהם, מגדלים אותם אפוא בתוך תאים, בתרביות רקמה או בבעלי חיים חיים.

כושר הישרדות

וימר בדק עד איפה מגיע כושר ההישרדות של נגיף, ומה הם תנאי הסף המינימליים שהוא (או חלקים ממנו) זקוק להם, כדי ליצור נגיפים חדשים ומתפקדים. לשם כך הוא נטל חומצת גרעין – אר-אן-אי – של נגיף פוליו, והכניס אותה ל"רסק" של תאי אדם. בתוך זמן קצר התקבלו במבחנה כמה אלפי נגיפי פוליו שלמים ופעילים (נגיפי פוליו אוצרים את המידע הגנטי שלהם במולקולות אר-אן-אי, ולא במולקולות די-אן-אי). במבחנה של וימר, שהכילה בתחילה רק אר-אן-אי נגיפי ותמצית של תאי אדם, הופיעו לפתע נגיפי פוליו שלמים ופעילים. במילים אחרות, מולקולות האר-אן-אי הנגיפיות הצליחו לארגן את סביבתן ולבנות את החלבונים הדרושים להרכבת המעטפת של הנגיף. יכולת דומה של מולקולות אר-אן-אי נגיפיות הוכחה בעבר בתוך תאים חיים ופעילים, אך במקרה זה נוצרו הנגיפים בתוך "רסק" תאים שאינם חיים.

גנטיקה הפוכה

יכולת הארגון והריבוי הזאת של מולקולות האר-אן-אי הנגיפיות פותחת אפשרויות חדשות בתחום הייצור של נגיפים שונים, לפי הזמנה. כדי לייצר נגיף סינתטי בעל תכונות מסוימות, מבוקשות, יש לייצר די-אן-אי לפי תבנית האר-אן-אי שלו (שלב זה מבוצע בנגיפים מסוימים הנושאים את החומר הגנטי שלהם באר-אן-אי, ולא בדי-אן-אי; וכן בנגיפי "רטרו", שהחומר הגנטי שלהם מבוסס על אר-אן-אי – אבל לאחר החדירה לתא חי הוא עובר היפוך, או תרגום לדי-אן-אי המשתלב בחומר הגנטי של התא "המארח"). לאחר מכן מבצעים מניפולציות גנטיות שונות בדי-אן-אי, בטכניקות ידועות של הנדסה גנטית. בשלב זה מייצרים לפי תבנית הדי-אן-אי המהונדס מולקולות של אר-אן-אי. אלה מוכנסות לתוך תמצית של תאי אדם, שם הן מארגנות לעצמן מעטפת חלבונים מתאימה, עד שמתקבלים נגיפים בעלי תכונות רצויות.

כך אפשר, למשל, לייצר נגיפים מוחלשים ברמות שונות של החלשה, או בעלי יכולת רצויה של חדירה לתוך תאים חיים לצורכי מחקר וטיפול רפואי. בדרך דומה אפשר כמובן גם לפתח סוגים חדשים של נשק ביולוגי (שמטבע הדברים, גוף האדם יתקשה להתגונן מפניו).

העובדה שמתערובת של חומרים חסרי חיים התפתחו נגיפים מתפקדים – גם אם מקבלים את התפיסה שלפיה הנגיפים אינם חיים "באמת" – מעלה אפשרויות חדשות לחקר התהוות החיים. עם זאת, ראוי לזכור שהתמיסה שלתוכה הוכנס האר-אן-אי הנגיפי הכילה חומרים ביולוגיים רבים שמקורם בתאי אדם – שלא התקיימו בכדור הארץ הקדום, בעת התהוות החיים. לפיכך נראה שהמחקרים הבאים שיבוצעו בתחום זה, בניסיון להבין ולשחזר את תהליכי התהוות החיים, יתבססו על הכנסת מולקולות של אר-אן-אי לתמיסות של חומרים כימיים טהורים, ידועים ומוגדרים, שלפי הידוע נמצאו ב"מרק הבראשיתי".

 

כתיבת תגובה

כתובת הדוא"ל לא תפורסם.