נבחרת מאוניברסיטת תל אביב בהובלתה של קרין סיונוב פיתחה טכנולוגיה שתוזיל משמעותית את עלות היצור של שלל מוצרים ביוטכנולוגיים והגיעה להישגים היסטוריים בתחרות ביולוגיה סינתטית בינלאומית

אייג’ם (iGEM) היא תחרות עולמית בתחום הביולוגיה הסינתטית, או במילים אחרות, הנדסה תוך תאית. קבוצות סטודנטים מ-256 אוניברסיטאות ברחבי העולם משתתפות בתחרות זו מידי שנה. במסגרת התחרות, כל צוות הוגה רעיון ומממש אותו בדומה להקמת חברת סטארט-אפ, ומתחרה על מספר פרסים. חבר השופטים מורכב בדרך כלל ממדענים, מפרופסורים ומחוקרים עם ניסיון רב בתחום.

נבחרת אוניברסיטת תל אביב, בהנחיית פרופ’ תמיר טולר ובהובלת הסטודנטית קרין סיונוב, בוגרת תואר ראשון להנדסה ביו-רפואית, מונה 12 סטודנטים וסטודנטיות מפקולטות שונות. הקבוצה פיתחה תוכנה שמבוססת על למידת מכונה שתהווה פלטפורמת עבודה לחברות ביוטכנולוגיה ומעבדות ברחבי העולם. תוכנה זו תוזיל משמעותית את עלויות היצור והפיתוח של מוצרים ביוטכנולוגים וגם תאפשר יום אחד שימוש יותר בטוח ויעיל בטכנולוגיות כאלו בעולם הממשי, כלומר מחוץ למעבדות ומפעלים.

תוכנה זו זכתה מקום ראשון בתחרות. בנוסף, הקבוצה זכתה במדליית זהב על הישגיה והייתה מועמדת לעוד שלל פרסים, בין היתר על המודל שפיתחו ועל הצגת הפתרון שלהם. כמו כן הקבוצה קטפה את המקום השני בקטגוריות “התקדמות משמעותית במדע בסיסי” היוקרתית, קטגוריה שמודדת שינויים משמעותיים בצורה שבה אנחנו מנהלים מדע, הנדסה וכיצד אנחנו משלבים אותם ביחד. עם הישגים אלו, הנבחרת מתל אביב עקפה אוניברסיטאות מהמובילות בעולם, כמו הרווארד, MIT, אוקספורד ועוד.

“זהו הישג אדיר מבחינתנו, שלא הושג בשנים האחרונות על ידי אף קבוצה ישראלית”, מספרת קפטנית הקבוצה, קרין סיונוב. “אייג’ם הוא מעין טקס אוסקר לפיתוחים בעולם הביולוגיה הסינתטית, ולכן יש אפשרות לקטוף מספר רב של פרסים ולקבל הכרה על אספקטים רבים בפרויקט”. כך, בנוסף לזכייה בקטגוריית התוכנה הטובה ביותר, הקבוצה זכתה במדליית זהב התלויה במילוי מספר קריטריונים. בתחרות ישנם גם מסלולים נוספים לפי נושאי הפרויקט, למשל מסלול סביבתי-המתאים לפרויקטים המתמקדים בבעיה אקולוגית או מסלול דיאגנוסטי-המתאים לפרויקטים שמתמקדים בפיתוח שיטות לאבחון מחלות ונגיפים כמו נגיף הקורונה ועוד. המסלול שהנבחרת הישראלית התחרתה בו הוא “התקדמות משמעותית במדע בסיסי” ובו היא זכתה במקום השני.

#מבעיה לפתרון מהפכני

גנים הם סוג של הוראות יצור של כל המרכיבים בגוף החי. ההנדסה הגנטית מבוססת על היכולת להעביר גנים מיצור אחד ליצור אחר, ובכך להקנות לו יכולת חדשה. בצורה כזו, ניתן למשל להחדיר לחיידק את היכולת לייצר אינסולין (תרופה לסכרת). באופן דומה, ניתן להשתמש ביצורים מסוימים כמפעלים קטנים לייצור תרופות, הורמוני גדילה, חלק נרחב מהחיסונים בשוק ועוד עשרות מוצרים.

האתגר בתהליך זה הוא שאותו “מפעל יצור ביולוגי” יפעל לאורך זמן קצר בלבד. יצירת התרופה מנצלת משאבים חיוניים בתא ולכן התא ינסה להיפטר מהיכולת החדשה שהוכנסה לו, על ידי מוטציות. לכן, במהלך אבולוציה יחסית קצרה, הגן יאבד את פעילותו.

מטרת נבחרת iGEM הישראלית השנה הייתה למצוא פתרון לבעיה האקוטית הזו, באופן שיכול להוזיל משמעותית את עלויות היצור של שלל תרופות, חיסונים ופיתוחים נוספים. הרעיון משתמש במודל מהפכני שבעזרת למידת מכונה מתקדמת וניצול של הגנים של אותו יצור, הופך את כל תהליך הייצור ליציב ופעיל לאורך זמן.

המודל של הקבוצה הותאם לתוכנה ידידותית למשתמש שכבר היום פעילה ויכולה לתת מענה לחברות ביוטכנולוגיה. התוכנה לא רק פותרת את הבעיה של אי-היציבות של אותם יצורים, אלא גם בנויה לשפר ולייעל את כל תהליך ההנדסה גנטית.

Leave a Reply

Your email address will not be published.