אינטרנט  |  ynet  |  בעלי מקצוע  |  קניות  |  ספקים למשרד

   חדשות תוכן ועדכונים 24 שעות - Ynet


סוס משובט. במרוצת השנים שובטו בעלי חיים נוספים
סוס משובט. במרוצת השנים שובטו בעלי חיים נוספים  צילום: איי פי
 
האורז המוזהב. פותח בשיטות ההנדסה הגנטית
האורז המוזהב. פותח בשיטות ההנדסה הגנטית צילום: גטי אימג' בנק ישראל
 
הכבשה דולי, היונק הראשון ששובט מדנ"א של פרט בוגר
הכבשה דולי, היונק הראשון ששובט מדנ"א של פרט בוגר צילום: רויטרס
 
 פורמט להדפסה  הדפס

אתרים נוספים
 אוסף מאמרים בנושא הנדסה גנטית
 סיפורו של האורז המוזהב
 "אמרו לא להנדסה גנטית" - מתוך אתר גרינפיס


ערכים קשורים
 שחלוף
 חלוקת התא
 דנ"א
 תא
 אנזים
 חיידקים
 אבולוציה
 נגיף
 שחבור
 פלסמיד
 חיידקי קולי
 אינסולין
 סוכרת
 לבלב
 חילוף חומרים
 שיבוט
 מוטציה
 אנטיביוטיקה
 חד-תאיים
 גרעין התא
 אמבריולוגיה
 תא גזע
 הריון
 חזיר
 כשל חיסוני
 דוחן
 חיטה
 אורז
 ויטמין
 בננה
 דלקת כבד נגיפית
 תפוח אדמה
 עיכול
 כולרה
 מחזור הדם
 עכבישאים
 סיבים
 ריפוי גנים
 סביבה
 הדברה
 הברירה הטבעית
 דנאית הדורה
 אלרגיה
 סויה
 האיחוד האירופי
 מיזם גנום האדם
 הומוסקסואליות
 מי שפיר
 תסמונת דאון
 מחלת הנטינגטון
 מחלת פרקינסון
 מדע בדיוני
 אלדוס הקסלי
 אווגניקה
 פטנט
 זרע
 ביוטכנולוגיה
 אורגניזם
 גן


תחומים קשורים
 אבולוציה וגנטיקה
 ביוכימיה
 ביולוגיה
 חומרים שימושיים
 חוק ומשפט


 
 
 

הנדסה גנטית


Genetic engineering

שחלוף מלאכותי |  שחלוף הלכה למעשה |  שיבוט |  הנדסת רקמות |  פיתוחי ההנדסה הגנטית |  החשש מפני מוצרי ההנדסה הגנטית |  אתיקה, דת ופוליטיקה |  היבטים משפטיים של ההנדסה הגנטית |  מידע נוסף

הנדסה גנטית, אחד התחומים החשובים והמתפתחים במהירות של הביוטכנולוגיה. עיקרה הוא עשיית שינויים מבוקרים בחומר הגנטי של אורגניזמים חיים, על ידי הוספה, גריעה או שינוי של גנים מסוימים, על מנת לסלק מהאורגניזם תכונות לא-רצויות, או להוסיף לו תכונות רצויות – למטרות רפואיות, מחקריות או תעשייתיות. ההנדסה הגנטית היא גרסה חדשה ורבת עוצמה של שיטות ההשבחה ששימשו את האדם מקדמת דנא לשיפור תכונותיהם של אורגניזמים לפי צרכיו.

 

שני ההליכים המרכזיים של ההנדסה הגנטית, המבדילים בינה לבין שיטות קודמות של השבחה והכלאה, הם השחלוף המלאכותי - החדרת חומר תורשתי מאורגניזם אחד לאורגניזם שונה - והשיבוט - סדרה של תהליכים מלאכותיים שבהם נוצרים עותקים זהים של חלקי תאים, של תאים, של רקמות או אף של אורגניזמים שלמים.

 

בתחילת המאה ה-21, ההנדסה הגנטית נחשבת לאחד מתחומי המחקר המרכזיים והדינמיים ביותר בתחום הביוטכנולוגיה, ויש צופים שהיא תדחק במידה רבה את רגליהן של טכנולוגיות מסורתיות אחרות בתחום הביולוגי, ואולי אף בתחומים אחרים.

 


שחלוף מלאכותי

השחלוף הטבעי מתרחש באופן אקראי בתהליך חלוקת ההפחתה של תא (מיוזה), שבמהלכו מדלגים קטעים של דנ"א ממקום למקום, כך שהחומר התורשתי של התאים הצאצאים שונה מזה של התא האב. ואילו בשחלוף מלאכותי מועברים באורח מבוקר קטעי דנ"א מהאורגניזם התורם, ונקלטים בחומר התורשתי של האורגניזם מקבל-הדנ"א, הקרוי פונדקאי.

 

הכלי הבסיסי בשחלוף נקרא אנזים מגביל (restriction enzyme). אנזימים מסוג זה מצויים בחיידקים רבים, שפיתחו אותם במהלך האבולוציה כנשק נגד הנגיפים תוקפי החיידקים, הקרויים בקטריופגים.

 

האנזים המגביל תוקף את הדנ"א של הנגיף ומפורר אותו למקטעים, וכך מגן על האורגניזם מפני התקפת הבקטריופג. חלוץ המחקר בתחום זה היה סלבדור לוריא, בשנות ה-50. בהמשך נתגלו אנזימים רבים כאלה, ובהדרגה הובן אורח פעולתם. במיוחד, המילטון סמית מצא ב-1970 כי קבוצה מסוימת של אנזימים מגבילים תוקפת רצף מסוים מאוד של בסיסים בדנ"א, ומנתקת את המאקרומולקולה בכל מקום שבו נמצא רצף זה, אך לא במקומות אחרים (בניגוד לקבוצה אחרת של אנזימים מגבילים, הקוטעת דנ"א במקומות אקראיים, ולכן שימושה בהנדסה הגנטית מוגבל).

 

בהמשך הדרך נמצאו מאות אנזימים מגבילים, שכל אחד מהם ספציפי לרצף מסוים של בסיסי דנ"א. חשיבות מיוחדת נודעת לאותם אנזימים המבצעים קיטוע מדורג: הם קוטעים את שני גדיליו של הסליל הכפול בנקודות שונות במקצת, כך שבקצהו של גדיל אחד "משתרבבים" כמה נוקליאוטידים חופשיים מעבר לקצה הגדיל השני; אלה יכולים להיצמד עתה למספר שווה של נוקליאוטידים מתאימים של מקטע דנ"א אחר. שחבור הוא התהליך שבו נצמדים קטעי דנ"א זה לזה, והוא מתרחש מדרך הטבע בחלוקת ההפחתה, בעקבות השחלוף. ביצועו המלאכותי אפשרי הודות ל"קצוות הדביקים" האלה.

 

 

כיום, אנזימים מגבילים הם כלי העבודה החשובים ביותר של המהנדס הגנטי, משום שזהו הנוהל היסודי של תהליך השחלוף המלאכותי: קיטוע מדורג של מולקולת דנ"א אחת, והצמדת קטע מדורג אחר, שנלקח ממולקולת דנ"א שונה לגמרי, לאתר זה. בדרך זו מתקבלת מולקולת דנ"א חדשה, משוחלפת (רה-קומביננטית). במקרים רבים, כמוסבר להלן, מולקולה זו תהיה דנ"א פלסמידי של חיידק – לרוב החיידק אשריכיה קולי, המוכר היטב למדע.  

 


שחלוף הלכה למעשה

המהנדסים הגנטיים יוצרים מולקולות דנ"א משוחלפות כדי להקנות תכונות רצויות לאורגניזמים שתכונות אלה אינן מצויות בהם. לפיכך, הצעד הראשון הוא זיהוי הגן או הגנים שמבקשים להוסיף. זהו שלב מכריע, משום שידיעותינו בנושא זה מועטות מאוד. פעולתם הספציפית של רוב הגנים בעולם הטבע אינה ידועה, אם כי המחקר בתחום זה מתקדם במהירות רבה. מכל מקום, נניח שידוע לנו מהו הגן באורגניזם התורם שאנו רוצים להוסיף, ומהו הפונדקאי, כלומר האורגניזם שאנו רוצים להוסיף לו את הגן הזה. לדוגמה, נניח שאנו רוצים "לשכנע" חיידק א' קולי לקלוט לגנום שלו את הגן האחראי לייצור אינסולין בגוף האדם.

 

ההורמון אינסולין חיוני לבריאות האדם, שכן חסרונו גורם למחלת הסוכרת. אך כל הניסיונות לסנתז אותו בתהליך כימי בכמויות הדרושות לרפואה עלו בתוהו. במשך זמן רב הופק האינסולין הדרוש לחולי סוכרת מלבלבים של בעלי חיים כמו כלבים או חזירים, עד לשנות ה-80, שאז החל ייצור אינסולין בשיטות ההנדסה הגנטית. השלב הראשון, כאמור, היה זיהוי הגן האחראי לייצור אינסולין (או בקיצור, הגן לאינסולין) בלבלב האנושי. השלב הבא הוא בידודו – ניתוקו ממולקולת דנ"א אנושית באמצעות אנזים מגביל - והפרדתו.

 

עם קבלת מקטע הדנ"א הרצוי, יש לצרף אותו למולקולת דנ"א של אורגניזם פונדקאי. לשם כך דרוש וקטור - גורם כלשהו שיישא את המקטע החדש לתוך האורגניזם וישלב אותו כראוי בחומר הגנטי של הפונדקאי. כאמור, חוקרים רבים מעדיפים להשתמש בפלסמידים חיידקיים כווקטורים, משום שמבנה הפלסמיד פשוט בהרבה ממבנה הכרומוזום, ואפשר לצפות כי שחבור גן זר לתוכו לא ישבש את פעילות התא במידה כזו שהוא יאבד את יכולתו להוסיף ולהתקיים. שחבור גן לכרומוזום (להבדיל מפלסמיד) אפשרי אמנם, אך הוא מסובך יותר, והחשש להמשך קיומו של הפונדקאי גדול יותר. לצורך זה יש להשתמש בווקטורים אחרים, ופותחו לשם כך טכניקות משוכללות רבות.

 

תהליך השחלוף

 

 

ובכן, נוטלים פלסמיד מא' קולי, קוטעים אותו – באותו אנזים מגביל ששימש להפרדת הגן הרצוי מהתורם, כך שנשארות "בבואות ראי" של אותם קצוות דביקים – ומצמידים את הגן לאינסולין בין הקצוות הדביקים. השחבור משלים את הטבעת הפלסמידית, ועתה אפשר להחדיר אותה לציטופלסמה של החיידק. טיפול במלחי סידן עושה את קרומית התא חדירה מאוד, והפלסמיד-הווקטור פולש לתא א' קולי בנקל. אולם אין די בכך. יש צורך שהגן החדש "יתבטא", כלומר יקבל הוראה מהגנום שבו הוא מצוי לבצע את פעולתו, שהיא סינתוז החלבון אינסולין (במקרה זה). בכל אורגניזם, לא כל הגנים פועלים כל הזמן: הם מקבלים הוראות להתחיל לפעול, ולחדול מפעולה, מחלקים אחרים של הגנום. יש בגנום אזורי בקרה שזה תפקידם, ולכן יש להצמיד את הגן החדש לאיזור הבקרה של הגן שהוצא מהפלסמיד, על מנת להבטיח כי הגן יבצע את פעולתו בהתמדה. לחילופין, אפשר לפעמים לקטוע את הגן מהאורגניזם התורם יחד עם איזור הבקרה שלו, ולשחבר אותם יחדיו. יש חוקרים המכנים את הצירוף הזה "פיתיון".

 

מעתה יתחיל החיידק, במסגרת חילוף החומרים הטבעי שלו, לייצר מולקולות אינסולין. כיצד אפשר "לקצור" אותן? בגנום החיידקי יש קטעי דנ"א ששפעולם מורה לקרומית התא להפריש חלבונים מסוימים שהוא מייצר החוצה, אל סביבתו. אם הוצמד הגן החדש גם לקטע כזה בתהליך השחלוף, החלבון שהוא מייצר (אינסולין) יופרש מתא החיידק אל המצע שבו הוא מתקיים, ואז אפשר למצות אותו בשיטות ביוכימיות רגילות.

 

אורגניזם שהושתל בו גן שלא מן הגנום ה"טבעי" שלו נקרא "טרַנסגֶני". מלה זו מופיעה רבות בכותרות בשנים האחרונות, ונרחיב את הדיבור בנושא זה בהמשך.

 

 


שיבוט

חיידק יחיד אינו מייצר כמויות משמעותיות של אינסולין, ולפיכך יש צורך בשיבוט – הטכניקה החשובה השנייה של ההנדסה הגנטית. במקרה פשוט זה, די בחלוקת התא הרגילה, שבמהלכה מכפילים חיידקים את מספרם במהירות רבה. עם זאת יש צורך במעקב ובבקרה, משום שאפשר לצפות להתרחשותם של שינויים טבעיים (מוטציות) אשר ישללו מהחיידקים את התכונה הרצויה החדשה. לצורך זה משתמשים בשיטות שונות, כגון שחלוף גן המקנה לחיידק עמידות מפני אנטיביוטיקה מסוימת, יחד עם הגן לאינסולין. טיפול בתרבית החיידקים באותו חומר אנטיביוטי ימית את כל החיידקים שלא קלטו את הגנים החדשים, או ששינו אותם; יישארו רק החיידקים הנושאים את התכונה הרצויה – יכולת לייצר אינסולין, במקרה זה.

 

"שיבוט" הוא מונח כללי מאוד, החובק מגוון תהליכים מלאכותיים שבהם יוצרים עותקים זהים זה לזה של אורגניזמים או של חלקי אורגניזמים. בעצם, גם תהליך השחלוף המתואר לעיל הוא שיבוט – שיבוט גנים או שיבוט דנ"א, ביתר פירוט. מעבר לכך, רבייתם של אורגניזמים חד-תאיים היא במקרים רבים תהליך של שיבוט (חלוקת תא פשוטה), אם כי תיתכן גם העברת חומר גנטי בין חד-תאיים מסוימים, בתהליך הקרוי צימוד.

 

סוג אחר של שיבוט הוא שיבוט רבייתי, שמטרתו יצירת פרט חדש בעל מטען גנטי זהה לפרט קיים, על ידי העברה של גרעין תא, עם המטען הגנטי שלו, לתא ביצה שגרעינו הוסר. לאחר מכן יש לגרום לתא הביצה להתחיל להשתכפל (ללא הפריה), על ידי שימוש בכימיקלים מתאימים ובזרמים חשמליים לייזום מלאכותי של ראשית היווצרות העובר. ב-1996 היתה הכבשה דולי ליונק הראשון ששובט מדנ"א של פרט בוגר, במכון רוזלין הסקוטי. במרוצת השנים שובטו בעלי חיים רבים אחרים: חזירים, עכברים, סוסים, פרות ועוד.

 

סוג שלישי של שיבוט הוא שיבוט עוברי, שמטרתו אינה יצירת פרטים משובטים שלמים, אלא רק שיבוט של תאים בעלי התמחות ספציפית בתרביות תאים, ויצירת רקמות ואברים שישמשו לטיפול במחלות (השתלות אברים) ובמחקר. לשיבוט מסוג זה נודעת חשיבות רבה בחקר תאי הגזע: החוקרים המבקשים להפיק תאים חשובים אלה, הצפויים לחולל מהפכות גדולות ברפואה (כמתואר להלן), מפתחים שיטות (במדינות שבהן מותר הדבר על פי חוק) ל"שכפול" עוברים בני חמישה ימים, המכילים רק תאי גזע, כדי להפיק תאים אלה בכמויות גדולות.

 

 


הנדסת רקמות

תחום אחר של ההנדסה הגנטית הוא הנדסת הרקמות (tissue engineering). החוקרים בתחום זה עוסקים בפיתוח טכנולוגיות לגידול ולייצור מלאכותי של רקמות חלופיות לרקמות פגועות וחולות בגוף האורגניזם. בהנדסת הרקמות נהוג לבחין בשלוש זירות מחקר מרכזיות: מחקר תאי גזע, גידול איברי בעל חיים להשתלה באדם (קסנו-השתלה), וטכנלוגיות גידול איברים בתוך ביו-ריאקטור, מתקן המדמה סביבת גוף אנושית ומאפשר לתאים מסוימים לגדול בתוכו כפי שהם גדלים ברקמות בגוף.

 

חקר תאי הגזע הוא אחד התחומים המבטיחים ביותר, והשנויים במחלוקת החריפה ביותר, בהנדסת הרקמות. תא גזע הוא תא שיכול להפוך לתאים אחרים. תאי גזע עובריים, הנוצרים בתהליך ההריון וההתפתחות העוברית, מסוגלים להתמיין לכל סוג של תא ורקמה בגוף האדם. הם כוללים את הידע הגנטי, לצד היכולת הפיסיולוגית, לעבור התמיינות לתאים ייעודיים מכל סוג. המדענים החוקרים את תאי הגזע שוקדים על פיתוח תנאים שבהם יוכלו תאי גזע עובריים להתמיין ולהפוך לרקמות חלופיות אצל בני אדם חולים. בעתיד, לדוגמה, מקווים החוקרים לייצר מתאי גזע איברים חדשים שלמים, כמו לב, כבד או כליות לאנשים הזקוקים להשתלה. עוד לפני כן יוכלו תאי גזע לשמש ל"תיקון" איברים פגועים, שכיום לא ניתן לטפל בהם בשום דרך אחרת.

 

הבעיה היא מקור תאי הגזע: המחקר הנוכחי קוצר אותם, בראש ובראשונה, מעוברים שהומתו בהפלה מלאכותית או מעוברים "מיותרים" שנשארו אחרי טיפול הפריה חוץ-רחמית. נושאים אלה שנויים במחלוקת חריפה במדינות רבות בעולם, בראש ובראשונה בארה"ב, וממילא מקיפה המחלוקת גם את חקר תאי הגזע. ב-2001 הכריז הממשל האמריקני על הגבלות המחקר בתחום זה, שאין לראותן אלא כמהלומה קשה על תחום מחקר מבטיח מאין כמוהו לקידום הרפואה.

 

זירת מחקר נוספת בתחום הנדסת הרקמות היא גידול איברים של בעלי חיים לצורך השתלה עתידית בבני אדם. יש המכנים זאת בשם "השתלת זָר" (xeno transplantation). רקמותיהם של בעלי חיים מסוימים (במיוחד חזירים, משום-מה) דומות דמיון פיסיולוגי רב לרקמות האדם. עם התפתחות מדע הרפואה, והעלייה במיומנות הרופאים בביצוע ניתוחים של השתלת רקמות, נעשה המחסור באיברים להשתלה "צוואר בקבוק" קריטי מבחינתם של מאות אלפי חולים ברחבי העולם. נקל להבין מדוע אפשרות השימוש באיברים שנלקחו מבעלי חיים להשתלה בגוף האדם, מעוררת תקוות רבות אצל חוקרים ואנשי רפואה.

 

אך למרות הדמיון הפיסיולוגי, עדיין רב השוני בין איבריהם של בעלי חיים והאדם. גם בהשתלות בין בני אדם שונים יש סיכוי גבוה מאוד לדחיית השתל, עקב אי-התאמה המחוללת תגובה חיסונית בגוף המושתל. המחקר שואף איפוא להחדיר סדרה של גנים אנושיים לחומר התורשתי של בעל החיים ה"תורם", על מנת שאיברים המושתלים שנלקחו מגופו לא יידחו על ידי גופו של האדם המקבל אותם. המחקר בתחום זה נמצא רק בראשית דרכו, אך רבים רואים בו הבטחה גדולה.

 

 


פיתוחי ההנדסה הגנטית

החשיבות המיוחסת בימינו להנדסה הגנטית נובעת מיכולתה לשרת צרכים מעשיים רבים, כגון פיתוחם של מזונות מועשרים, הגדלת התנובה של בעלי חיים וצמחים, ייצור חלבונים אנושיים בחיידקים ועוד. פיתוחים טכנולוגיים נוספים נמצאים כיום בשלבי מחקר, ועל פי ההערכות, הם יוכלו לשמש בעתיד את החברה האנושית כדי להתגבר על מחסורים, קשיים, מחלות וליקויים שונים. להלן נמנה דוגמאות ספורות של מוצרים שפותחו בשיטות ההנדסה הגנטית.

 

צמחי-על: מדובר בהחדרת גנים מסוימים לצמחים כדי לעשותם עמידים בפני מחלות ומזיקים, כדי להחיש את צמיחתם, כדי להקטין את צריכת המים שלהם או כדי להגדיל את תנובתם. בדרך השחלוף ניתן לקחת את הגנים האחראים לתכונות רצויות מסוימות מצמח אחד, להחדירם לצמח אחר לגמרי, בעל תכונות רצויות אחרות, וליצור צמח חדש בעל התכונות הרצויות של שני "אבותיו". למשל, צמח הדוחן מחונן בעמידות גבוהה בפני מזיקים ומסוגל לגדול בתנאי יובש שצמח החיטה אינו מסוגל להתקיים בהם; אבל מבחינה תזונתית, הקמח שלו נחות מקמח החיטה. לכן אפשר להחדיר לדוחן את הגן האחראי לחלבון החשוב ביותר בקמח החיטה (הקרוי גלוטנין), ולקבל דוחן משופר.

 

בשנת 2001 הושלם מיפוי הגנום של האורז, המרכיב המרכזי בתזונתה של כמחצית מאוכלוסיית העולם (בעיקר בדרום-מזרח אסיה ובמזרח הרחוק). האורז נמצא בחזית המחקר הגנטי, וישנה שורה ארוכה של פיתוחים הקשורים בו. אחד מהם הוא "האורז המוזהב", שפיתחה קבוצת מדענים בראשות הגרמני אינגו פוטריקוס (Potrykus) והשוויצרי פטר בייר (Beyer). בשיטות השחלוף החדירו המדענים לאורז רגיל את הגנים האחראים לאגירת ברזל ולייצור בטא-קרוטן (הנגזרת הצמחית של ויטמין A), מרכיב חיוני בייצור צבעני הראייה בבני אדם, וגורם מסייע חשוב בתהליכים שונים של גדילת הגוף.

 

חיסונים אכילים: ההנדסה הגנטית מאפשרת ליצור לא רק מזונות המכילים רמות גבוהות של ויטמינים, אלא גם פירות וירקות המכילים בתוכם חומרי חיסון למחלות אנושיות שונות. לדוגמה, באמצע שנת 2000 דוּוח כי חוקרים אמריקנים הצליחו ליצור בננה הכוללת בתוכה נוגדנים לצהבת מטיפוס B, כך שהאוכלים את הבננה יחוסנו מפני המחלה ממש כאילו קיבלו תרכיב חיסון. החוקרים החדירו גן של צהבת B לגנום הבננה. הגן גורם לייצור חלבון נגיפי שאינו גורם למחלה, אך מעורר את המערכת החיסונית בגוף לפעולה נגדו: המערכת מזהה אותו ויוצרת נוגדנים לצהבת B.

 

באותה שנה דיווחה קבוצת חוקרים מאוניברסיטאות קורנל ומרילנד בארה"ב על פיתוח תפוחי אדמה מהונדסים גנטית, שהכילו חיסון נגד נגיף נורווק (Norwalk), הגורם לשלשול ולמחלות אחרות של מערכת העיכול. נבדקים שאכלו את תפוחי האדמה התחסנו נגד החיידק. יצוין שניתנו להם פיסות קטנות של תפוחי אדמה לא-מבושלים, מחשש שהטמפרטורה הגבוהה בבישול תגרום להרס החלבונים המחסנים. תפוח האדמה נוח במיוחד לפיתוחים מסוג זה, משום שנקל להצמיחו מתא יחיד. בניסויים אחרים בתחום זה נוספו לתפוחי אדמה גנים מחוללי נוגדנים למחלות רבות אחרות של דרכי העיכול, כמו כולרה, צהבת B ועוד.

 

פיתוחים אלה ודומיהם הפריכו את הדעה שרווחה עד לפני מספר שנים, כאילו לא ניתן לפתח חיסונים אכילים משום שהפפטידים (החלבונים) המשמשים בחיסונים רגילים (בהזרקה או בהרכבה), נהרסים בעיכול, ואינם יכולים איפוא להיספג במחזור הדם. אך המחקרים הוכיחו כי אנשים שאכלו את הפירות המהונדסים שֶכללו את החיסון דווקא פיתחו נוגדנים כלפי המחלות. הסברה היא שלא כל הפפטידים במזון מתעכלים, והנותרים חודרים למחזור הדם ומעוררים את התגובה החיסונית. לכן, כמות החלבונים בחיסון האכיל גדולה בהרבה מכמות החלבון המוזרקת בחיסון המקובל.

 

מוצרי תעשייה מן החי: כשם שניתן "לשכנע" חיידק א' קולי לייצר אינסולין, כן מקווים החוקרים "לשכנע" בעלי חיים מפותחים יותר לייצר חומרי גלם שונים שמקורם בעולם החי, ומכאן שמצויים – בצמחים, בפטריות ובבעלי חיים שונים – גנים האחראים לייצורם. דוגמה מפורסמת היא הניסויים ששחברו לגנום של עזים גנים שמקורם בעכבישים, על מנת שחלב העזים יכול כמות גבוהה של קורי עכביש. קורים אלה עדיפים לאין שיעור על רוב הסיבים שהאדם משתמש בהם, במה שנוגע ליחס בין חוזק הקריעה של הקור לבין משקלו. אם יצליח הפיתוח, עשויים סיבים אלה לדחוק את רגלי החומרים המרוכבים ברבים מיישומיהם הנוכחיים.

 

ריפוי גנים: אחת הגדולות בהבטחותיה של ההנדסה הגנטית היא פיתוח דרכים להיאבק במחלות שמקורן גנטי – בראש ובראשונה בבני אדם, ובהמשך בבעלי חיים ובצמחים. דרכים אלה נקראות בשם המשותף ריפוי גנים (gene therapy), ובשל חשיבות הנושא, הוקצה לו ערך נפרד.

 

 


החשש מפני מוצרי ההנדסה הגנטית

במרוצת שנות ה-80 וה-90 של המאה ה-20 החלו מוצרים שונים של הנדסה גנטית לצאת מן המעבדה אל העולם הרחב, והדבר עורר גל אדיר של התנגדות מטעמים שונים – סביבתיים ובריאותיים מזה, ומוסריים, דתיים ומשפטיים מזה (שלושת האחרונים יידונו בפרקים הבאים). המתנגדים אינם מערערים על עצם האפשרויות הכבירות שמבטיחה ההנדסה הגנטית, אך טוענים כי סכנות רבות וחמורות רובצות על דרכה, ויש למצוא להן תשובות בטרם יימשך הפיתוח הלאה.

 

בתחום הסביבתי, אחד החששות הוא שמא ימצאו אורגניזמים מהונדסים את דרכם מהמעבדה או מחֶלקת הניסוי אל הסביבה הרחבה, וישפיעו לרעה על האורגניזמים המצויים בה. שיווי המשקל הדינמי המצוי בכל סביבה נתונה הוא רגיש ביותר, וכפוף להשפעות-גומלין בין גורמים רבים מספור. מדעי הסביבה אינם מסוגלים לחזות את מלוא השלכותיו של כל שינוי סביבתי נתון, ובכלל זה הופעת אורגניזמים טרנסגניים ("מהונדסים"), והחשש הוא שהופעת אורגניזמים טרנסגניים בסביבה טבעית או בשדה מעובד תחולל שינויים לרעה שאי-אפשר כלל לחזותם מראש.

 

לדוגמה: צמחי תרבות שהוקנתה להם עמידות בפני מזיקים עשויים להפרות עשבים שוטים ולהקנות להם תכונה זו, וכך יצא שכר הפיתוח בהפסדו: אם ביקשו המפתחים לחסוך בהוצאות ההדברה, יהיה עליהם עתה לפתח חומרי הדברה חדשים, כדי להילחם בצמחים המזיקים שחוסנו. ועוד מעירים המתנגדים כי הברירה הטבעית תביא לכך שהמזיקים יפתחו במהירות עמידות בפני קוטלי המזיקים שהונדסו בצמחי התרבות, והתועלת הצפויה תתבטל בתוך זמן קצר.

 

ועוד, אחד המחקרים מצא כי אבקתו של תירס טרנסגני מסוים קוטלת את זחליו של פרפר הדנאית המלכותית. פרפר זה מוגדר כמין שרוי בסכנת הכחדה, והסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב הטילה ב-2000 הגבלות חמורות על השימוש בתירס החדש.

 

מחלוקת חריפה עוד יותר מתייחסת לסכנות הבריאותיות, הממשיות והמדומות, שכרוכות בצריכת מזונות מהונדסים. לדוגמה, אחד החששות המרכזיים מפני מזונות טרנסגניים הוא נוכחות של אלרגנים, חומרים המעוררים תגובה קיצונית של המערכת החיסונית, במזונות שונים. כאשר מחדירים לצמח גנים שמקורם בצמחים אחרים, הוא עשוי להכיל חלבונים שאינם מצויים בו בדרך כלל. אנשים האלרגיים לחומרים אלה, ורגילים לאכול את המזון, עשויים לפתח אלרגיה קשה.

 

דוגמה מפורסמת היתה הכללת גן של אגוז ברזיל (Bertholletia excelsa) בצמחי סויה, כדי לשפר את ערכם התזונתי. בשנת 1996 נמצא כי צריכת מוצרי סויה כאלה עלולה לעורר תגובה אלרגית מזיקה אצל הרגישים לאגוזי ברזיל, והשימוש בסויה המהונדסת הופסק כליל. דוגמה אחרת היא השימוש בהורמון סומטוטרופין פָּרִי (BST) להגדלת תנובת החלב של פרות. המתנגדים מצביעים על מחקרים שמצאו כי הזרקת הורמון זה לפרות עלולה לגרום להן מחלות, שחלקן אולי עלולות לפגוע גם בבני האדם שישתו את החלב.

 

על רקע זה קמו תנועות התנגדות ומחאה בארצות רבות, במיוחד באירופה ובקנדה. חלקן אף פנו לפעולות אלימות, כגון השמדת חלקת ניסוי והרס מעבדות. בעקבות לחציהן, הונהגו במדינות האיחוד האירופי וברבות אחרות (אך לא בארה"ב) תקנות המחייבות לסמן בסימון מיוחד – האותיות GE - כל מזון ותכשיר המכיל מרכיבים שמקורם טרנסגני. כמה מדינות אף אוסרות על יבוא מוצרים לא-מסומנים ממדינות שחובת הסימון לא הונהגה בהן. ואין צורך לומר שהחקלאות האורגנית שוללת מכול וכול שימוש במוצרים טרנסגניים.

 

כנגד כל אלה משיבים מגיני ההנדסה הגנטית כי שינויי חומר גנטי הם חלק מהותי של עולם הטבע, שכן הברירה הטבעית פועלת את פעולתה דרך קבע בסביבות טבעיות. עוד הם מציינים כי השימוש בשיטות ההנדסה הגנטית אינו אלא המשך טבעי לשיטות השבחה עתיקות יותר, שראשיתן לפני כ-12,000 שנה, ושהביאו אך ברכה לאדם. על זאת משיבים המתנגדים שברכת ההנדסה הגנטית טרם הוכחה באופן מדעי, והמחלוקת נמשכת.

 

 


אתיקה, דת ופוליטיקה

מעבר לכל אלה עומדות הסוגיות המוסריות המורכבות הכרוכות בהנדסה גנטית בכלל, ובהנדסה גנטית של בני אדם בפרט. טרם נמצאו להן תשובות מניחות את הדעת, ומומחי אתיקה ומשפטנים שנתנו את דעתם על הנושא גורסים כי עם השנים, ככל שתתפתח ההנדסה הגנטית ותהפוך לנפוצה יותר, עשויים נושאים אלה להפוך למרכזיים וחשובים לתרבות האנושית, בדומה לעניינים אתיים אחרים שצצו עם התפתחות הטכנולוגיה במישורים שונים.

 

המחלוקת הנוגעת לשימוש בתאי גזע עובריים אנושיים כבר תוארה לעיל, אבל אין היא אלא חלק מהסוגיה הרחבה יותר, הכוללת כמה וכמה תרחישים עתידניים מעוררי אימה. לדוגמה: השלמתו של מיפוי גנום האדם עתידה לאפשר לחוקרים לזהות את תפקידו של כל אחד מן הגנים, ובעתיד ניתן יהיה לעמוד על תכונותיו של תינוק עוד בטרם לידתו – למעשה, כבר בשלבים הראשונים של התפתחות העובר. לכן יוכלו הורים להחליט על הפלת העובר אם לא חונן בתכונות הרצויות. כך למשל יוכלו הורים לבחור שלא ללדת תינוק בעל עיניים חומות, או בעל מנת משכל ממוצעת. אם יוכלו, האם יבחרו הורים להביא לעולם ילד הומוסקסואל, או ימנעו את לידתו? האם הוריו של ילד הסובל מבעיה רפואית כלשהי שתגרום לנכותו, או תקצר את תוחלת חייו, יבחרו שלא ללדת אותו? האם הוריו של ילד לקוי שמיעה או ראייה, או בעל נטייה גבוהה מהממוצע ללקות במחלת גוף או נפש כזו או אחרת, יחליטו לבצע הפלה?

 

חסידי ההנדסה הגנטית משיבים כי אמצעים למניעת הולדתם של ילדים לא רצויים כבר קיימים עתה, וכי מצויות בדיקות (מי שפיר, למשל) שבעקבותיהן אפשר לקבוע את מין העובר, או לדעת אם הוא צפוי לגלות את תסמונת דאון; ההורים הרוצים בכך יוכלו לנצל זאת ולהחליט על הפסקת הריון גם בלא הנדסה גנטית. זאת ועוד, האומנם רע הדבר, להפסיק הריון אם הוברר שהתינוק עתיד ללקות במחלה גנטית חשוכת-מרפא כמו מחלת הנטינגטון או מחלת פרקינסון? אלה הן שאלות קשות, ומגיני ההנדסה הגנטית גורסים שהזכות להחליט שמורה להורים ולא למדינה, ויש להעמיד לרשותם את המידע הדרוש.

 

חשש אחר הנובע מהתקדמות ההנדסה הגנטית נוגע ליכולת הפוטנציאלית של ההורים לבחור את הרכב החומר התורשתי של צאצאם העתידי - וכך להעניק לתינוק תכונות רצויות מסוימות. בחירת ההורים את תכונותיהם ילדיהם עלולה להוביל, בסופו של דבר, להיעלמותן של תכונות מסוימות מן החברה האנושית, ולצמצם את הגיוון הגנטי של האוכלוסייה. הגיוון חשוב וחיוני לקיומו של המין האנושי, ככל שאר המינים בעולם החי.

 

זאת ועוד, אם תעמוד בחירת התכונות הגנטיות של הרך הנולד רק לרשותם של בעלי האמצעים, הדבר עלול לגרור את יצירתם של סוגים שונים של בני אדם, עד לכדי הופעת מעמדות חברתיים, פוליטיים ותרבותיים שונים של "אנשי-על" מול בני אדם רגילים, שאינם מהונדסים. תרחישים כאלה נפוצים למדי בספרי המדע הבדיוני, והידוע מכולם הוא מן הסתם ספרו של אלדוס הקסלי "עולם חדש, מופלא" (1932). ההיסטוריה של האווגניקה ("השבחת האדם") במאה ה-20 ידועה לשמצה, ורבים חוששים כי התקדמות ההנדסה הגנטית תחזיר אותה לחיים חדשים.

 

סוגיות אתיות בחקר הגנום האנושי (לצפיה בסרטון המלא באתר הערוץ האקדמי - לחצו כאן )  

 

נראה שהחשש הגדול ביותר נוגע לשיבוט בני אדם. הסיבות להתנגדות זו אינן ברורות מאליהן, שכן עיון רציונלי בשאלה זו יגלה מיד כי עצם הרעיון, כאילו שיבוט גנטי יכול ליצור "עותק זהה" של התורם, אינו סביר על פניו: במצבה הנוכחי של המחלוקת הישנה-נושנה על "תורשה מול סביבה" מוסכם על רבים כי משקלו של המרכיב הגנטי באישיות, בתכונות האופי ובהתנהגות אינו עולה על 50%, לדעת המפליגים, ומעבר לזה משפיעים תנאי הסביבה - המשפחה, שכונת המגורים, ההשכלה וכו'. פרי השיבוט הגנטי יהיה לכל היותר תאום זהה של המקור, ומחקרי התאומים בפסיכולוגיה מלמדים כי כשם שרב הדמיון ביניהם, כן רבים קווי השוני. אף על פי כן, החששות מפני שיבוט אנושי כבדים מאוד, וברוב מדינות העולם יש על כך איסור חמור.

 

במיוחד מתמקדים המתנגדים בחשש שמא בעלי היכולת יגדלו לעצמם שיבוטים כדי ליטול מהם איברים להשתלה. הדבר נשמע מופרך על פניו, שכן שיבוט איברים יתאפשר מן הסתם לפני שיבוט הגוף המלא, ואדם יוכל להצמיח לו כבד חדש בלי צורך לגדל אדם שלם לצורך זה; אבל טענה זו אינה מניחה את דעתם של רואי השחורות.

 

עמדתם של מוסדות הדת כלפי ההנדסה הגנטית גורפת עוד יותר מזה, שכן רוב אנשי הדת – לפחות בעולם המערבי – רואים את ההתערבות בחומר הגנטי של יצורים חיים, ובפרט של האדם, כהתערבות במעשה בראשית וכעבירה על מצוות הדת. אלה טוענים כי המניפולציה האנושית של החומר הגנטי עשויה להמיט אסון והיא בבחינת סיכון לקיום האנושי. לדבריהם, אל לאדם לשנות את החומר התורשתי – מפני שהוא עשוי להיענש על כך מידי שמיים.

 


היבטים משפטיים של ההנדסה הגנטית

במישור פרוזאי יותר עומדות השאלות המשפטיות, כגון האם רשאי אדם להוציא פטנט על אורגניזם חי. למעשה, שאלה זו כבר הוכרעה בארה"ב ובעקבותיה במדינות אחרות, כאשר נפסק (עוד בשנות ה-80 בארה"ב, ובשנות ה-90 באיחוד האירופי) כי חוקרים רשאים לקבל פטנטים על צמחים ובעלי חיים טרנסגניים.

 

נושא שנוי במחלוקת גדולה יותר הוא דרכי ההגנה על פטנטים אלה, ובראשן השימוש בגן המכוּנה "טרמינטור", שמטרתו להביא לכך שצמחים טרנסגניים לא יניבו זרעים פוריים משל עצמם. מבחינת החברות המייצרות צמחי גידול טרנסגניים, החשש הוא שהאיכרים הקונים את זרעי הצמחים האלה, אחרי שגידלו יבול אחד, ישמרו חלק ממנו לזריעה בעונה הבאה. לכן הן נוהגות להשתיל בצמחים את "גן הטרמינטור" (למעשה, שילוב של שלושה גנים שונים), על מנת להבטיח שהאיכרים יצטרכו לקנות מהן זרעים בכל עונה ועונה.

 

החברות מצדיקות זאת בנימוק שעלויות הפיתוח וההפקה של הזרעים גבוהות מאוד, ואם יוכלו למכור את המוצר רק פעם אחת לכל לקוח, הדבר יביא עליהן חורבן כלכלי. אך מנגד, טענתן מעמידה בסימן שאלה את התועלת שאמורים האיכרים להפיק ממוצרי ההנדסה הגנטית – והרי זה הנימוק הראשון במעלה של חסידיה. הרווח שאמורים המגדלים להפיק מן השימוש בצמחים המהונדסים גנטית (חיסכון בהשקיה, בחומרי הדברה ובדשנים, יבול גדול יותר) עלול להיבלע כולו בהוצאות הכרוכות ברכישת זרעים עונתית, במקום חד-פעמית. אמת, בעיה זו קיימת גם בזרעים שהושבחו בשיטות אחרות, בלי הנדסה גנטית. אולם בשיטות אלה קשה הרבה יותר ליצור צמחים לא-פוריים, ומכאן שההנדסה הגנטית הופכת את המגדלים בני-ערובה ליצרני הזרעים.

 

לנוכח כל הבעיות הנזכרות לעיל, ועוד רבות אחרות, כפופים חקר ההנדסה הגנטית ויישומיה להגבלות רבות, שחלקן מעוגנות בחוק במדינות רבות. הפיקוח נוגע למקורות החומר הגנטי, לתקנות הנוגעות לבטיחות עבודת המעבדה, ולשימושים המותרים במוצרי ההנדסה הגנטית. ראוי לציין כי למרות כמה וכמה ניסיונות, טרם הושגה הסכמה בינלאומית גורפת ברוב הסוגיות, והפיקוח על חקר ההנדסה הגנטית שונה ממדינה למדינה.

 

בארה"ב, לדוגמה, משקלו של הגורם הדתי במערכת השיקולים הפוליטיים של הרשות המחוקקת רב מאוד, ולכן הפיקוח בה הדוק במיוחד בתחומים מסוימים, כמו חקר תאי גזע. מנגד, הפיקוח על השימוש במוצרי מזון טרנסגניים רופף בהשוואה לקהילה האירופית, למשל. ואילו בבריטניה, המחמירה מאוד בתחום אחרון זה, חוקרי תאי הגזע נהנים מחופש רב לעומת עמיתיהם בארה"ב.

 

החשש העיקרי הוא כי מדינות מסוימות יתירו עריכת מחקרים בתחומים שמוטל עליהם איסור או פיקוח מחמיר ברוב העולם, ולכן יתקדמו במהירות, ימשכו אליהן את טובי החוקרים, ויגרפו את הפירות המזהירים שמבטיחה ההנדסה הגנטית לאנושות. בהקשר זה נזכרים בשנים האחרונות שמותיהן של סין, דרום קוריאה וסינגפור, אם כי שלושתן טוענות בתוקף שנהוג אצלן פיקוח הדוק מאוד, אלא שרשויות הפיקוח שלהן פועלות לפי עקרונות שונים במקצת.

 

מעבר לכל אלה קיים החשש המד"בי שמא יופיע יום אחד המדען המטורף שימצא לו מממן מטורף ויעסוק בהנדסה גנטית, כגון שיבוט בני אדם, בלא כל פיקוח כלל. עד כמה מוצדק החשש הזה? ימים יגידו.

 

 


מידע נוסף

 

הנדסה גנטית וטכנולוגיות ננו: התלהבות וחששות - "ככל שאוכלוסיית העולם גדלה יהיה צורך להפוך את הצמחים לפוריים יותר ולעמידים בפני מזיקים ואת זה ניתן להשיג באמצעות שינוי גנטי, בעיקר של צמחי המאכל המשמשים את בני האדם ואת חיות המשק. לקולותיהם של אלה החוששים מצמחים מהונדסים גנטית מצטרפים כעת גם אלה החוששים מהתפתחויות בתחום הננוטכנולוגיה". כתבה באתר ynet.

לכתבה המלאה (חלק א') - לחצו כאן. לכתבה המלאה (חלק ב') - לחצו כאן.

 

צמחים מהונדסים, הכורח והחשש - "מהם הצדדים הבעיתיים בשימושי ההנדסה הגנטית בחקלאות? מדוע היא לא תוכל לפתור את בעיית הרעב בעולם, וכיצד היא עלולה לגרום לנזקים חמורים?". כתבה מתוך "גליליאו".

לכתבה המלאה - לחצו כאן.

 

המירוץ הגנטי - "המאה ה-21 תעמוד קרוב לוודאי בסימן הביולוגיה כפי שהמאה ה-20 עמדה בצילה של הפיסיקה. ההנדסה הגנטית תתפוס בו מקום מרכזי בשל יכולתה לשנע גנים בין חיידקים לחיות, בין חיות לצמחים ובין מינים שונים ונפרדים, ועל ידי כך לדלג מעל מחסומים גנטיים בני מיליוני שנים שהציב הטבע מפני עירוב גנטי". כתבה באתר ynet.

לכתבה המלאה (חלק א') - לחצו כאן. לכתבה המלאה (חלק ב') - לחצו כאן.

 

הנדסה גנטית - בחזרה לעתיד - "צמח זעיר, הבנוי כ'בובה רוסית' ומשמש כמזון לברווזים, עשוי להיות הדבר הבא בתעשיית הביוטכנולוגיה. קבוצת חוקרים ישראלית הצליחה להפוך אותו למכונה אמינה וזולה לייצור חלבונים מהונדסים". כתבה מתוך מגזין מכון ויצמן.

לכתבה המלאה - לחצו כאן

 

 

 

 

 





חזרה לעמוד הקודם
חזרה לעמוד הראשי של האנציקלופדיה

חדשות
דעות
כלכלה
ספורט
צרכנות
תרבות ובידור
רכילות Pplus
מחשבים
בריאות
ירוק
יהדות
תיירות
רכב
אוכל
יחסים
סרטים
הוט
כלכליסט
משחקים
מקומי
לימודים
מדע
לאישה
דרושים
ynet-shops
ynettours
winwin
בעלי מקצוע
ביגדיל
 

אודות ועזרה
כתבו אלינו
עזרה
מדיניות פרטיות
תנאי שימוש
מפת האתר
ארכיון
מרכזי המבקרים
Israel News
 
אודות האתר
RSS
הפוך לדף הבית
ynet בסלולר
ניוזלטרים
פרסמו אצלנו
אנציקלופדיה
באבלס
ערוצי תוכן
חדשות
כלכלה
ספורט
תרבות
בריאות
מחשבים
נופש
Xnet
Yschool
יהדות
דעות
צרכנות
תיירות
אוכל
רכב
בעלי חיים
שופינג לאשה
כיכר השבת
יחסים
אסטרולוגיה
מעורבות
ירוק
לאשה
דילים
ynetArt
kick
כלכליסט
בלייזר
רכילות Pplus
מנטה
משחקים
mynet
מפות
פרוגי
כלים ושירותים
קניות
מניות
דרושים
מחירון רכב
דירות להשכרה
קופונים
זיכרונט
ידיעות בתי ספר
ידיעות אחרונות
דירות למכירה
לוח רכב
יד שניה
בעלי מקצוע
משחקים Games
עברית
דירות חדשות


YIT  - פיתוח אינטרנט ואפליקציותApplication delivery by radwarePowered by Akamaiהאתר פועל ברישיון אקו"םהאתר פועל ברישיון תל"יאקטיב טרייל
-nc  כל הזכויות שמורות לידיעות אינטרנט ©