גאווה לאקדמיה הישראלית: נבחרות ה-iGEM של אוניברסיטת תל אביב ושל הטכניון זכו החודש במדליות זהב בתחרות היוקרתית, שבה השתתפו השנה מעל 400 נבחרות מרחבי העולם.
המדליה הוענקה לנבחרת מאוניברסיטת תל אביב על אסטרטגיה פורצת דרך, שמטרתה לפתח טיפול לסרטן הריאות לחולים שעד כה היו חשוכי מרפא. המחקר הגיע לגמר המחקר האונקולוגי המצטיין ולגמר המודל המצטיין.
הפיתוח של אונ' ת"א
(צילום: אוניברסיטת תל אביב)
iGEM היא תחרות עולמית בתחום הביולוגיה הסינתטית, שבה כל צוות הוגה רעיון חדשני שמטרתו לפתור בעיה כלשהי בתחום הביולוגיה הסינתטית ומממש אותו בפועל ע"י שימוש בכלים הנדסיים, ביולוגיים וחישוביים באופן הדומה לפיתוח של חברת הזנק. השנה התחרו בתחרות מעל 400 נבחרות מכל העולם.
קבוצת הiGEM של אוניברסיטת תל אביב מורכבת כמו בכל שנה מסטודנטים המגיעים מרקעים אקדמיים שונים (הנדסה, מדעי החיים, רפואה, מדעים מדויקים), שקיבלו אפשרות לפעול יחדיו כדי לבצע מחקר בתחום הביולוגיה הסינתטית. הצוות השנה, בהדרכתו של פרופסור תמיר טולר מהפקולטה להנדסה, פיתח אסטרטגיה שתאפשר להתמודד עם חמישה אתגרים מרכזיים שיש להתמודד איתם על מנת למצוא פתרון לסרטן ריאה גרורתי בפרט ולסרטן באופן כללי.
האתגר הראשון והמרכזי היום בעולם הפארמה שהוא מציאת אסטרטגיה לשינוע של התרופה לרקמה הייעודית. האתגר השני: נדיר שטיפול סרטני לסרטן בשלב מתקדם יהרוג את כל התאים הסרטניים. גם אם נשארים מספר תאים, הם ממשיכים להתחלק ובשלב כלשהו הסרטן חוזר בדרך כלל עם אופי יותר אגרסיבי. האתגר השלישי: רוב הטיפולים הביולוגים היום מבוססים על זיהוי של תאים סרטניים על סמך החלבונים שהשתנו בהם ובדרך כלל נמצאים על ממברנת התא. אבל יש הרבה מקרים שהמוטציות הסרטניות לא משנות את החלבון או שמשנות חלבון לא ממברנלי. האתגר הרביעי: בניגוד לתחומי ההנדסה, כיום פיתוח תרופות מכיל רכיב מרכזי של ניסוי וטעייה. האתגר החמישי: בעוד שחברות פארמה מנסות למצוא תרופה שתוכל לשמש לטיפול להרבה חולים, בהרבה מקרים ישנה וריאביליות גבוהה בפילוג המוטציות בין החולים השונים. האסטרטגיות הסטנדרטיות מתקשות למצוא פתרון שיתאים לכולם.
התמודדות עם כל האתגרים האלו על מנת לנצח את הסרטן תוארה על ידי הנבחרת בשביל המחשה כמשחק שחמט מול הסרטן. הפתרון כולל רצף DNA, שמשתיק גן סרטני שמחובר לנוגדן שיכול לחדור לתאים הסרטניים. החלקים השונים של הפתרון תוכננו על ידי שילוב של מגוון אסטרטגיות חישוביות ואלגוריתמים חדשניים.
בעקבות ההצלחה בתחרות, הקבוצה הגישה בקשת פטנט בנושא באמצעות חברת רמות (חברת במסחור של אוניברסיטת תל אביב) ובקרוב תפרסם מאמר המדעי שמתאר את הפיתוח. כמו כן חברי הנבחרת כתבו תוכנית עסקית מקיפה ומפורטת במטרה להביא את המוצר לשוק. חברת לוזה, שפועלת פועלת בשוק הפארמה והביוטק הבינלאומי, שהתרשמה מהפרויקט תרמה לקבוצה. בנוסף לפרויקט המדעי, בשיתוף פעולה עם רשת התיכונים אורט, הנבחרת ארגנה תחרות ארצית בתחום הביולוגיה הסינתטית לתלמידי תיכון שהשתתפו בה מאות תלמידים.
חברי הנבחרת הם: שיר שאנס (קפטנית, הפקולטה למדעי החיים), עידן עיני (קפטנית, הפקולטה להנדסה), מיכאל קובליוב (ראש צוות מידול, הפקולטה למדעים מדויקים), אסתר בדרובסקי (ראש צוות ביולוגיה, הפקולטה לרפואה), אריאלה נוימן (הפקולטה להנדסה), גל אזיאל (הפקולטה לרפואה), ניב דויד (הפקולטה להנדסה והפקולטה למדעי החיים), רוני זרכובסקי (הפקולטה להנדסה והפקולטה למדעי החיים), מאי ליבר (הפקולטה להנדסה), דין סעדון (הפקולטה להנדסה), הלל שרביט ( הפקולטה למדעים מדויקים). ד"ר דניאל דוברת (מדריך הנבחרת, הפקולטה להנדסה).
וועדת ההיגוי של תוכנית IGEM כללה את יאיר סאקוב ממרכז היזמות של אוניברסיטת תל אביב. הצוות של Startup Nation Central. וכמו כן, הפרופסורים: מרטין קופייק, אביגדור אלדר, אורי גופנא, ואיתי בנהר.
פרופ' טולר סיכם: "הנבחרת של השנה הייתה מדהימה בכל קנה מידה. אני מאמין שהפיתוחים שלהם, למשל המודלים והתוכנה, ישפיעו לא רק על תחום סרטן הריאה אלא גם על סוגי סרטן אחרים, מחלות גנטיות, ומחקר בסיסי בתחום הביולוגיה המולקולרית והרפואה. אני רוצה להודות במיוחד לצוות של Startup Nation Central שעזרו להכשיר את הנבחרת בתחום היזמות ברמה הגבוהה ביותר".
זהב גם לטכניון
נבחרת הטכניון לתחרות הבינלאומית זכתה במדליית זהב ובמקום השני בפרס ההכלה (Inclusivity Award). המדליה והפרס הוענקו לנבחרת על פיתוח טכנולוגיה מקורית להפקה של ברומלין גזע - אנזים חיוני ברפואה, בחקלאות ובתעשיות הקוסמטיקה, המזון והטקסטיל.
הפרויקט שהציגו נציגי הטכניון בתחרות הוא הפקה סינתטית של ברומלין גזע. ברומלין הוא תערובת מורכבת של אנזימים, שהעיקרי שבהם הוא ברומלין גזע (Stem Bromelain). הפקתו של אנזים זה כיום מבוססת על מיצוי מגבעול האננס והיא יקרה, לא יעילה ותלויה בזמינות הצמח ובשינויים אקלימיים.
כדי להתמודד עם האתגרים הללו פיתחה נבחרת הטכניון מערכת לייצור ברומלין גזע בתאים מהונדסים גנטית, תוך שילוב מודלים חישוביים ובינה מלכותית. התוצאה: פישוט של תהליכי ההפקה והטיהור והגדלה פוטנציאלית של זמינות הברומלין לשימושים מסחריים.
תחרות iGEM נוסדה ב-2004 ב-MIT כדי להקנות לסטודנטים, בעיקר בלימודי התואר הראשון, הזדמנות להתנסות במחקר מדעי ויישומי בעולם הביולוגיה הסינתטית. הקבוצה הישראלית הראשונה הוקמה בטכניון בשנת 2012 בהנחייתו של פרופ' רועי עמית, חבר סגל בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, המנחה עד היום את נבחרת הטכניון. הזכייה הנוכחית מצטרפת לשורה של זכיות קודמות של נבחרות הטכניון ב-iGEM.
חברי נבחרת הטכניון הם: מאי אופק (ראש הקבוצה), אלינור מור, דקל גבור, נועם אלמוג, ליהיא לבידור, עפרי נוטמן, מטילדה קולימינסקי ורוני וייזר (כולם מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון), ליים בת אל (תואר כפול בהנדסה ביו-רפואית ובפיזיקה) ועופרי לייפר (הפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב).
