מחבר: EladAdmin

הפרס היוקרתי מוענק מידי שנה לשני חוקרים צעירים על “הישגים יוצאים מהכלל בשלבים הראשונים של הקריירה המדעית שלהם”

פרופסור גפשטיין חוקר בתחום תאי הגזע ובאחרונה הצליח לייצר במעבדתו, באמצעות שימוש בתאי גזע, מודל ייחודי למחקר וטיפול במחלת לב המובילה להפרעת קצב קטלנית. ביחד עם החוקרים אילנית יצחקי, ליאוניד מיזלס, עירית הובר וחבריהם, הוא הצליח להפוך תאי עור, שנלקחו מחולה שסבלה מהפרעת קצב מסכנת-חיים משפחתית, לתאי גזע ייחודיים (“תאי גזע מושרים”, iPS) ובהמשך ליצור מהם במעבדה תאי לב. במאמר שהתפרסם בעיתון היוקרתי Nature, הראו החוקרים כי תאי הלב שנוצרו במעבדה ביטאו את ההפרעה החשמלית האופיינית לתסמונת הפרעת הקצב המשפחתית ממנה סבלה החולה (תסמונת מקטע ה-QT המוארך). בהמשך בחנה קבוצת החוקרים באמצעות שיטות רישום חשמליות מתאי הלב המתקבלים את המנגנונים העומדים בבסיס הפרעת הקצב של החולה ואת השפעתן של תרופות העשויות להחמיר או לטפל במחלה.

תוצאות העבודה מדגישות את הפוטנציאל הטמון באפשרות לתכנת מחדש תאים בוגרים על מנת ליצור “תאי גזע מושרים” הייחודים לאותו חולה. לתאים אלו, בדומה לתאי גזע עובריים, יכולת להתמיין לכל תאי הגוף (כגון תאי לב, תאי עצב, תאי כבד, וכו’). מאחר והתאים המתקבלים הינם זהים גנטית לחולה ממו הם נלקחו הם יכולים לשמש כמודל ייחודי למחקר של מחלות גנטיות שונות, לפיתוח תרופות, ולתחום המתפתח של רפואה-מותאמת אישית. בנוסף, העובדה שניתן ליצור תאים שונים (כגון תאי לב) שהינם ייחודים לכל חולה עשויה לפתוח פתח בעתיד לשימוש  של תאים אלו בתחום המתפתח של הנדסת רקמות והשתלות תאים לשם יפול במגוון מחלות (כגון אי ספיקת הלב

בתמונה: פרופסור ליאור גפשטיין. צילום: דוברות הטכניון

בניסויים בחיות מעבדה הצליחו להפחית את נפח הגידול הסרטני ב-87%; הגוף לא ייצר תגובה חיסונית נגד התאים שהושתלו בקרבת הגידול

חוקרי הטכניון הצליחו לבנות פלטפורמה לכליאה של תאי גזע מהונדסים. התאים הללו יוצרים תרופה אנטי סרטנית המופרשת בקרבת הגידול. בניסויים בחיות מעבדה הצליחו חוקרי הטכניון לקטין את נפח הגידול ב-87% ולהפחית ממשקלו  83%לאחר כשבועיים של טיפול.

הגישה המולקולארית לכליאת תאים המייצרים תרופות אנטי-סרטניות והשתלתם בקרבת גידול סרטני, לא הצליחה עד כה לעמוד בדרישות הקליניות, שכן התאים עוררו בגוף תגובה חיסונית אשר מנעה את פעולת המערכת. “השיטה שלנו עשויה להתגבר על בעיה זו”, אומרת פרופסור מרסל מחלוף מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון. “אנו משתמשים בתאי גזע בוגרים. לקחנו אותם ממח עצם של האדם והשתלנו אותם בתוך המערכת הקפסולרית בעכבר. בגלל שתאי הגזע הבוגרים ‘שקטים’ (לא מעוררים את המערכת החיסונית של הגוף) והם יכולים לחיות ולגדול לאורך זמן – החלטנו להנדס אותם לייצר תרופות (חלבונים תרפואתים), ובמקרה שלנו – חלבונים המונעים גידול סרטני. השתלנו את הקפסולה הזו ליד הגידול או מתחת לעור בסביבת הגידול, התאים ייצרו את התרופה (החלבון) והוא השתחרר לתוך הגידול מבעד לדפנות הממברנה”.

הפיתוח פורסם בכתב העת המדעי FASEB ועורר עניין רב. הטכניון רשם עליו פטנט.

הגילוי השלים “פאזל” בתחום המדע הבסיסי ופותח דלת לפיתוח קטליזטורים חדשים עם תכונות מיוחדות שלא היו ידועות עד כה

“תחום הקטליזה הוא דבר מאוד רחב”, מסביר ד”ר מרק גנדלמן מהפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון. “הוא משפיע על חיי היום-יום שלנו במישורים רבים. בעזרת תהליכים קטליטיים אנו מכינים חומרים חדשניים בעלי תכונות ייחודיות ולמעשה הרבה ממה שמשרת אותנו נעשה על ידי קטליזה, אשר נמצאת בלב לבה של איכות החיים שלנו במזון, תרופות, רכב, מטוסים ועוד. שוק הקטליזה העולמי נאמד ב-500 מיליארד דולר”.

קטליזה מבוססת על פעילות קטליזטור (חומר כימי שמשמש כזרז ואף פותח דרכים חדשות להכנת חומרים בעלי ערך שלא ניתן לייצרם בלעדיו). קטליזטורים רבים בנויים בעיקר מליבה של מתכת וחומר אורגני מסביב לה, אשר למעשה מחזיק אותה. תכונות המתכת (כלומר – תכונות הקטליזטור) מושפעות מהחומר האורגני העוטף אותה.

בין המתכת לבין החומר האורגני יש קשר כימי. סוג הקשר חשוב מאוד, משום שהוא מקנה תכונות ייחודיות למתכת. ד”ר גנדלמן והחוקרים במעבדתו גילו סוג חדשני של קישור חומר אורגני למתכת. זהו קישור חדש בין חומר המבוסס על חנקן טעון חיובית לבין מתכת. זו הפעם הראשונה שמתגלה קישור המבוסס על חנקן טעון חיובית. עד כה קישורים דומים התבססו בעיקר על פחמן וחומרים ממשפחה זו ולמעשה הגילוי של חוקרי הטכניון השלים את “החלק החסר בפאזל”. התגלית החשובה הזו פותחת דלת לפיתוח קטליזטורים חדשים עם תכונות מיוחדות שלא היו ידועות עד כה ובהמשך – לייצור חומרים פונקציונאליים כגון תרופות וחומרים פלסטיים חדשניים.

בתמונה: קישור בין המתכת (אפורה) לבין חנקן טעון חיובית (כחול). צילום: דוברות הטכניון; עיצוב: עידו ארמיאץ’.

חוקרי הטכניון, רמב”ם ואוניברסיטת חיפה: אוטיסטים עם תסמונת אספרגר נוטים לסגנון קבלת החלטות חקרני

חוק הבחירה שלהם יסודי יותר ומונע על ידי רצונם לדגום את הסביבה, יותר מאשר על ידי תוצאות הדגימה

הסטיגמה אודות אנשים עם הפרעות ברצף האוטיסטי היא כי הם אנשים השקועים בעולמם וחוששים מהסביבה החיצונית. מחקר חדש של חוקרי הטכניון, המרכז הרפואי רמב”ם ואוניברסיטת חיפה מגלה לעומת זאת כי

אוטיסטים עם תסמונת אספרגר נוטים לסגנון קבלת החלטות חוקרני הבוחן את סביבתם בצורה קפדנית. המחקר התפרסם בכתב העת המדעי Brain and Cognition.

 זוכה פרס נובל בכלכלה ורנון סמית’ אמר בראיון עיתונאי כי תסמונת אספרגר שלו משפרת את יכולתו להגיע לתגליות מדעיות. המחקר החדש בדק אם אכן סגנון קבלת החלטות של בעלי תסמונת זו מאופיין בחקרנות.

 במחקר קודם שבדק את התופעה ונערך על ידי ד”ר אלדד יחיעם ועמיתים מאוניברסיטת אינדיאנה נבדקה קבלת ההחלטות של צעירים בעלי תסמונת אספרגר, המאופיינים בתיפקוד גבוה יחסית, ויש להם יכולת דיבור.  נמצא אכן כי לצעירים אלו סגנון קבלת החלטות ייחודי. “מצאנו שיש להם סגנון משונה של קבלת החלטות”, מספר ד”ר יחיעם מהפקולטה להנדסת תעשיה וניהול בטכניון. “הסגנון הוא מאוד קופצני והם מדלגים בין חפיסות הקלפים ששמנו בפניהם”. המטלה שאותה ביצעו ידועה בשם “מטלת ההימורים של איווה”. החוקרים הציבו בפני הנחקרים ארבע חפיסות קלפים – שתים “טובות” (עם סיכוי טוב להרוויח בבחירה מהן) ושתים לא טובות.

 בארץ המשיך ד”ר יחיעם במחקרו, בשיתוף עם פרופסור יהודית אהרן מהפקולטה לרפואה על שם רפפורט בטכניון והמרכז הרפואי רמב”ם, עם ד”ר סימון שמאי מאוניברסיטת חיפה, עם ד”ר שושנה יניב מאוניברסיטת חיפה ורמב”ם ועם המאסטרנטית אולגה ארשבסקי. הם בחנו 45 צעירים, מהם 15 עם תסמונת אספרגר. שש משימות קבלת החלטות ניתנו למשתתפים. בקרב כמחצית מהמשתתפים האוטיסטים תהליך ההסתגלות לא תאם את מודל הלמידה הסטנדרטי. הם הושפעו רק במידה קלושה מתוצאות הבחירה שלהם ויותר התעניינו בערך החקירתי של התהליך ונמשכו לחלופות שטרם נחקרו.

 “מטרתנו במחקר הייתה כפולה”, אומר ד”ר יחיעם. “ראשית רצינו להמשיך ולבדוק את הממצאים שנמצאו באוכלוסיה האמריקנית, ושנית ניסינו להבין מה מביא את בעלי תסמונת אספרגר ‘לקפוץ’ מחפיסה לחפיסה”.

החוקרים גילו שגם בארץ חזרה התזזיתיות של בעלי תסמונת אספרגר. הם בחנו שתי סיבות לכך: 1. סוג של טעות, חוסר ביטחון ו”רעש” בהתנהגות. 2. רצון מצד בעלי התסמונת לבדוק את כל האלטרנטיבות. החוקרים הריצו מודלים מתמטיים של למידה באמצעות תגמול ומצאו תמיכה בהסבר של רצונם של בעלי התסמונת לגלות יותר. “חוק הבחירה שלהם יסודי יותר ומונע על ידי רצונם לדגום את הסביבה, יותר מאשר על ידי תוצאות הדגימה”, אומר ד”ר יחיעם.

 בסופו של דבר, רמת הביצוע של בעלי תסמונת אספרגר הייתה נמוכה יותר מזו של שאר המשתתפים בניסוי.

“ממצאינו מרמזים שלאוטיסטים יש סגנון למידה הסתגלותי ייחודי, שעשוי להועיל להם בסביבות למידה מסויימות, אך לפגוע בהם באחרות, בעיקר בהקשרים חברתיים”, מדגיש ד”ר יחיעם.

מאפשר לכל אחד להכין לעצמו בתוך דקות ספר טיולים לפני יציאתו לחופשה או לסיור מוזיאונים

“הרעיון הזה עלה במסגרת קורס בהנחיית פרופסור יוסי גיל,” מסבירה מיכל ניר, אחת משמונת הסטודנטים שהשתתפו בפרויקט. “קיבלנו אלגוריתם שפותח על ידי אחד מחברי הסגל בפקולטה, וכל צוות התבקש למצוא לו יישום כלשהו. אחת מדרישות הקורס היתה להתייחס לכל זה כפרויקט סטארט-אפ ולא כמטלה אקדמית. לן היה חשוב לנו להציג מוצר מושך, עם שם קליט, שמעוצב באופן נעים וידידותי ועונה על צורך משמעותי.”

במהלך הסמסטר עבדה הקבוצה באופן אינטנסיבי על פיתוח Bookit! , וכיום זה למעשה מוצר שלם, שפתוח לשימוש באתר שפתחו הסטודנטים (http://tiny.cc/bookitnow). כדי ליצור ספר נדרש המשתמש להכניס מילות מפתח בנושא הרצוי – למשל spain travel או art picasso – ותוך זמן קצר (קות ספורות, לכל היותר) הספר מוכן. “האתר נבנה בטכנולוגיות מתקדמות ומותאם בעיקר לדפדפני פיירפוקס וכרום,” מוסיפה מיכל.

“כאמור, יש כאן אלגוריתם בסיסי שקיבלנו בתחילת השנה,” אומר הסטודנט בנימין קמפר, “אבל היינו צריכים לעבוד עליו ולפתח אותו לצרכים הספציפיים שלנו. בכל פעם שנתקלנו בבעיה שיפרנו אותו כדי להתגבר עליה.

“בשלב הזה האלגוריתם מחפש בוויקיפדיה את הערכים המבוקשים, ובונה מעין ‘מִדרג-רלוונטיוּת’ של המופעים השונים, ומתוכם יוצר את הספר. במילים אחרות, זה לא חיפוש עיוור של הערכים האלה אלא חיפוש חכם מאוד, שמנתח את הרלוונטיות של החומר הקיים ברשת להגדרות שהמשתמש הכניס.”

“אפשר כמובן להרחיב את השיטה לחיפוש נרחב יותר ברשת, אבל זה דורש עבודה נוספת,” מסביר סער גרוס, “ולנו היה חשוב מאוד להציג מוצר מוגמר ולא שלב ביניים בתהליך. לכן הגבלנו את עצמנו לעבודה עם וויקיפדיה, ואפשר לראות לפי התוצאות שזה עובד יפה מאוד, גם מבחינת איתור התכנים וגם מבחינת העיצוב הגרפי של הספר.

“אנחנו בהחלט לא מתכוונים לעצור כאן, אלא להמשיך ולפתח את האלגוריתם והאתר על ידי שיפור היכולות הקיימות של המערכת והוספה של יכולות חדשות.”

בתמונה (מימין לשמאל): ולדימיר רודנקו, רועי מגדל, איתמר אזולאי, אלון מורגנשטרן, ענבל סרצ’וק, סער גרוס, מיכל ניר, בנימין קמפר

תוכנית עבודה משותפת ל”מקורות” ולטכניון לחמש השנים הבאות תגובש בקרוב. כך הוחלט בסיור של הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית באתר אשכול של “מקורות”

בעקבות הסיורים הוחלט כי תגובש תוכנית עבודה משותפת ל”מקורות” ולטכניון לחמש השנים הבאות. מטרת התוכנית היא לתת מענה לסוגיות של הון אנושי, טכנולוגיות בתחום המים, מחקר ומלגות. התוכנית תגובש בזמן הקרוב על ידי צוות משותף ל”מקורות” ולטכניון.

תוכנית זו היא המשך לפרויקטים פוריים של “מקורות” והטכניון בעבר. שיתוף הפעולה בעבר כלל התמודדות עם אתגרים בתחום ההתפלה, כגון שיפור איכות המים המותפלים ושימוש בכימיקלים ידידותיים לסביבה, וכן אתגרים בתחום איכות המים, כגון אופטימיזציה של הטיפול הכימי במי המוביל הארצי לפני הסינון ובמהלכו ואופטימיזציה והטמעה של מכשירים המבוססים על תבחינים ביולוגיים, המשמשים להתראה על הרעה באיכות המים. שיתופי פעולה נוספים כללו השתתפות מוצלחת של “מקורות” בפרויקט “עתידים לתשתיות”, במסגרתו זכו סטודנטים מהטכניון לחניכה אישית וניסיון מעשי כעובדים ב”מקורות” במהלך ובתום לימודיהם.

כיום מועסקים ב”מקורות” בוגרי טכניון בתפקידים שונים. יו”ר החברה, אלכס ויז’ניצר, אשר סיים את לימודיו בטכניון בשנת 1978, הוא הבוגר הבכיר ביותר מהטכניון. ויז’ניצר סיים את לימודיו בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית.

“הטכניון הוא מוסד מחקרי ומדעי מהדרגה הראשונה, אשר שיתוף הפעולה עמו מניב פירות רבים לשני הצדדים”, אמר ויז’ניצר. “מקורות” גאה להיות שותפה עם הטכניון לפעילות בתחום המו”פ, ותקדם הענקת מלגות לסטודנטים בתחום הנדסת המים על מנת להגדיל את היצע המהנדסים לו זקוק המשק בישראל”.

“מקורות היא חברת תשתית לאומית עתירת טכנולוגיה,” אמר פרופ’ ארנון בנטור, דיקן הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון. “שיתוף הפעולה האסטרטגי אתה יקדם טכנולוגיות אשר יענו לא רק על הצרכים בארץ אלא יהוו מנוף לקידום פעילות עסקית בחו”ל, המבוססת על טכנולוגיות חדשניות כחול-לבן”.

בתמונה: אינג’ אלכס ויז’ניצר – יו”ר מקורות (מימין), ופרופ’ ארנון בנטור – דיקן הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון. צלם: משה ברקון

במענק של כשני מיליון יורו מהאיחוד האירופי ובתרומה גדולה של הנדבן לורי לוקיי:
בטכניון נחנכה מעבדה מתקדמת המפתחת טיפול חדשני בסרטן באמצעות קרני לייזר וננו-חלקיקים מזהב

המעבדה חוקרת ומפתחת טיפול בלתי פולשני, עם מעט תופעות לוואי ובלי גרימת נזק לתאים בריאים

 בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון נחנכה בשבוע שעבר מעבדה מתקדמת המפתחת טיפול חדשני בסרטן באמצעות ננו-חלקיקים מזהב וקרני לייזר. מדובר בטיפול בלתי פולשני, שאינו מלווה בתופעות לוואי ופוגע אך ורק בתא הסרטני ולא בתאים הבריאים בסביבתו.

המעבדה, שבציודה הושקעו מיליוני דולרים, הוקמה בעזרת הנדבן לורי לוקיי, שהודות לתרומתו בסך 30 מיליון דולר הוקם בטכניון בשנת 2006 המרכז הבין תחומי למדעי החיים וההנדסה, בראשותו של חתן פרס נובל, פרופסור אהרן צ’חנובר. המעבדה היא רב תחומית, עם חוקרים מתחומי הפיסיקה, האופטיקה, הביולוגיה, ההנדסה הביו-רפואית והננו-טכנולוגיה.

הטיפול החדשני מעורר עניין רב בארץ ובעולם והמחקר זכה באחרונה לשני מענקים משמעותיים – כשני מיליון יורו מהאיחוד האירופי וכמיליון דולר מהקרן הישראלית למדע.

המעבדה החדשנית עוסקת בכמה פרוייקטים שכולם קשורים לתפיסה מתקדמת של איבחון וטיפול רפואי בתוך גוף האדם. ד”ר ילין מפתח טכנולוגיה אשר מאפשרת להרוג תאים סרטניים בצורה מאוד סלקטיבית וללא רעלים. הוא מביא אל הגידול ננו-חלקיקים מזהב שרעילותם נמוכה מאוד. “אחרי שהם מוזרקים לדם הם מגיעים אל הגידול, ואז אנו מאירים את הגידול בלייזר דרך אנדוסקופ זעיר המבוסס על סיב אופטי”, מסביר ד”ר ילין. “ללייזר שני פרמטרים מיוחדים: האחד – הוא מורכב מפולסים מאוד קצרים (מיליונית המיליארדית של שניה) המסוגלים לפרק את התא בלי לחממו. השני – יש ללייזר אורך גל שמתאים בדיוק לתדר התהודה של הננו-חלקיקים, דבר המאפשר יעילות גבוהה של תהליך הגברת הלייזר”.בתנאים אלה, במרחק של ננו-מטרים ספורים (מיליונית המילימטר) מפני הננו-חלקיק, נוצרות עוצמות הארה שמספיקות לפירוק (יינון) החומר הביולוגי שבתוך התא הסרטני, אשר מת בלי שייגרם נזק לתאים בריאים בסביבתו.

המעבדה נחנכה בהשתתפות התורם, פרופסור צ’חנובר, ראשי הטכניון ומשלחת של חוקרים מאוניברסיטת אורגון, שגם לה תורם לורי לוקיי רבות.

בתמונה: ד”ר ילין (עומד, במרכז) מסביר ללורי לוקיי את עבודתו בעת ביקור במעבדה החדשה. צילם: שלמה שהם, דוברות הטכניון

הישג נאה לטכניון ולמשלחת ישראל בתחרות הבינלאומית במתמטיקה שנערכה בשבוע שעבר: אופיר גורודצקי דורג במקום ה- 12 ושחר פפיני במקום ה- 25 מבין 305 משתתפים

הישג נוסף לטכניון בחיפה: בתחרות הבינלאומית למתמטיקה שהסתיימה בשבוע שעבר דורגה נבחרת ישראל במקום החמישי בעולם. בתחרות שנערכה בבולגריה השתתפו 305 מתמודדים ומבין שבעה חברי הנבחרת הישראלית שייצגו מוסדות להשכלה גבוהה בארץ, זכו שני נציגי הטכניון במקומות מכובדים: אופיר גורודצקי בן 19 מחיפה זכה במקום ה- 12 מבין 305 המתמודדים בתחרות ושחר פפיני, אף הוא סטודנט בטכניון,זכה במקום ה- 25 המכובד. השניים הקדימו מתמודדים מאוניברסיטאות יוקרתיות בעולם.

במהלך התחרות זכו הנציגים הישראליים בהישגים משמעותיים וקטפו 4 פרסים ראשונים,ו- 3 פרסים שניים, כאשר בסיכומה של התחרות הגיעה המשלחת הישראלית למקום ה- 5 בדירוג הנבחרות כשהיא עוברת את המשלחת האיראנית שנחשבת למצטיינת במתימטיקה.

אופיר גורודצקי שסיים את לימודי המתמטיקה בטכניון בשנה שעברה הוא בן 19, חייל ביחידה יוקרתית בצה”ל ומתכוון להמשיך בלימודי המתמטיקה בסתיו הקרוב. אביו, גרישה גורודצקי  בן למשפחת מסורבי עליה מאז שנות החמישים בעיר סמרה שעל גדות הוולגה ובקישינב סיפר כי בנו אופיר שנולד בישראל אוהב כל חייו מתמטיקה ורצונו לעסוק במקצוע גם בעתיד.

אופיר שחזר לבסיסו הצבאי מיד עם הנחיתה חזרה בישראל למד בבית הספר עירוני ה’ בחיפה ובמהלך שנות לימודיו בתיכון קפץ כיתה ונרשם ללימודי מתמטיקה באוניברסיטה הפתוחה. כעבור שנה עבר ללמוד בטכניון וסיים את התואר הראשון בשנה שעברה בציונים גבוהים שהקנו לו את התואר מצטיין נשיא ומצטיין דיקאן. בימים אלו אופיר לומד לתואר שני במתמטיקה.

גם שחר פפיני שדורג במקום ה- 25 בעולם משרת ביחידה היוקרתית. הוא עתודאי של הטכניון וחתום לשש שנות שירות. שחר, תושב חיפה בן 21, סיים את לימודי התואר הראשון במחשבים, מתמטיקה ופיסיקה .שחר סיפר עם חזרתו לישראל כי “האוירה בתחרות היתה טובה, לא עירבנו פוליטיקה במתמטיקה. התמקדנו בתחרות עצמה וזכינו להישג מעולה”.

לדבריו של שחר “בשנים האחרונות אנחנו זוכים להישגים יפים מאד, גם בשנה שעברה דורגנו במקום גבוה, ישראל נמצאת בצמרת המתמטיקה העולמית וכמו בשנה שעברה גם השנה הקדמנו את המשלחת האיראנית החזקה וגם נציגים של אוניברסיטאות בולטות בעולם”.

מקווים שבעתיד הדבר יאפשר לתרגם את “תוכנות ההפעלה” הקיימות בגנום; פועלים בתחום החדשני של ביולוגיה סינתטית ומאמינים כי יהיה ה”הי-טק של הביו-טק”

“אחת התגליות המרכזיות בביולוגיה בעידן הפוסט-גנומי היא ההבנה שהתרומה העיקרית לשוני בין אורגניזמים (למשל – בין עכבר לאדם) אינו נובע מגנים”, מסביר ד”ר רועי עמית מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון, שהחל את מחקרו במסגרת בתר-דוקטורט ב”קלטק”. “מקורו של השוני הזה באלגוריתם או תכנית, הקובעים מתי, היכן וכיצד יבוטא גן כלשהו. בשנים האחרונות מתחילה להתבהר תמונה חדשה של הגנום ובעקבותיה מודל שבו הגנום נתפס ככלי מורכב לאיחסון מידע ולהפצתו”.

מטרת חוקרי הטכניון היא פיענוח ה”תכנית” המבקרת את התהליך ושימוש בידע זה לפיתוח יישומים רפואיים. “כדי לעשות זאת בכוונתנו ליצור את ‘אבן הרוזטה’ של הבקרה הגנטית (אבן רוֹזֵטָה היא סלע דיוריט מסוג גרנודיוריט שתודות לטקסט קדום שנחקק עליה בכמה שפות, אפשרה את פענוח הכתב ההירוגליפי)”, אומר ד”ר עמית. “כלי זה יוכל לשמש ל’פריצות’ לתכנית הבקרה של אורגניזמים ממשיים וכתוצאה מכך יאפשר לנו ‘לכתוב’ תוכניות חדשות שלא קיימות בטבע למטרות רפואיות, ישומים סביבתיים וכו’. ביולוגיה סינתטית היא ענף חדש במדעי החיים, המקדם את הגישה המכוננת/בונה. היא מבקשת לעשות שימוש ברכיבים ביולוגיים לכינון מערכות ביולוגיות חדשות שאינן קיימות בטבע. היא מאלצת אותנו לבחון באופן קונקרטי את הבנתנו, בכך שהיא מחייבת אותנו להשתמש במה שנדמה לנו שאנו מבינים ליצירת פונקציות ביולוגיות, היא מאפשרת לנו לשאול מדוע האבולוציה ‘ננעלה’ על דפוסים ספציפיים, לדמיין וליצור פונקציות ביולוגיות חדשות ומאלצת אותנו לעבוד באופן רב תחומי”.

גישת החוקרים בביולוגיה סינתטית מתבססת על שימוש ברכיבים גנומיים מאופיינים ובסידורם יחד ( או ב”חיווטם” זה לזה) בארכיטקטורות חדשות. בשלב הבא הם מפתחים דפוסים המבוססים על מודלים תרמודינמיים ולבסוף מנתחים את הפלט באמצעות המודל שלהם. דבר זה מאפשר לחלץ עקרונות תכנון בסיסיים שבאמצעותם ניתן לתרגם את הארכיטקטורה ואת הרצף לאלגוריתמים ממוחשבים. “אם נצליח לכתוב רצף שנוכל לנבא את הפלט שלו על סמך כללים ממוחשבים שאיתרנו ב’אבן הרוזטה’ – נוכל לאחר מכן להשתמש ב’מפתח’ הזה לפענח רצפים מסויימים המופיעים בגנום”, אומר ד”ר עמית.

במאמר ב-Cell מראים חוקרי הטכניון כי ביכולתם להשתמש בגישה זו לפיתוח הבנה חדשה של אובייקטי הבקרה (Enhancers) בקרב חיידקים. רצפים אלה שכיחים בכל היצורים החיים ויכולים להחשב אובייקטים מודולריים המסוגלים לעשות אינטגרציה של “אינפוטים” או אותות. ל-Enhancers של חיידקים יש ארכיטקטורה פשוטה יותר ולעיתים קל יותר לאפיין אותם. לכן בחרו חוקרי הטכניון לבדוק זאת בחיידקים. הם הראו אפשרות לבנות תכניות enhancers חדשניות לחיידקים, שהובילו למודל ביופיזיקלי של תכנית הבקרה, או ל”קוד מכונה”. החוקרים מציינים כי סוג המיחשוב המתרחש בהקשר זה מזכיר הליכים חישוביים אנלוגיים, יותר מאשר תהליכים דיגיטליים. “אבן הרוזטה הזאת, בהקשר החיידקי, איפשרה לנו לנסח הבנה חדשה, או מודל איכותני, לדוגמאות רבות של enhancers בחיידקים בטבע, שרובם מעולם לא נותחו”, מדגיש ד”ר עמית. “כעת נוכל להבין, לפחות באופן חלקי, כמה מהתכניות הטבעיות שעדיין לא פוענחו”.

בתמונה: אבני הרוזטה

הטכניון חתם על הסכם שיתוף פעולה עם “פריז טק”, רשת האוניברסיטאות הטכנולוגיות הגדולה בצרפת

הטכניון חתם על הסכם שיתוף פעולה עם “פריז טק”, רשת האוניברסיטאות הטכנולוגיות הגדולה והחשובה בצרפת. במסגרת ההסכם יהיו חילופי חוקרים וסטודנטים, מרצים אורחים יבקרו, יחקרו וילמדו בצרפת ובטכניון ויתקיימו מחקרים משותפים.

ב”פריז טק” יש 12 אוניברסיטאות טכנולוגיות, בהן נלמדים ונחקרים כל תחומי המדע וההנדסה. חמש מתוכן נוסדו במאה ה-18 והאחרות במאה ה-19 ובמאה ה-20. הן התאחדו ל”פריז טק” בשנת 1990 ומקיימות קשר הדוק מאוד עם התעשייה הצרפתית.

נשיא הטכניון, פרופסור פרץ לביא, אמר כי הוא מקווה שההסכם החשוב יביא לטכניון סטודנטים צרפתים רבים, אשר ישתלבו בכל הפקולטות ובבית הספר הבינלאומי להנדסה שהחל לפעול בטכניון באחרונה.

בית הטכניון אבל על פטירתו של פרופסור יוסף זינגר, לשעבר נשיא הטכניון. פרופסור זינגר, חתן פרס ישראל, נולד בוינה בשנת 1923 ועלה לארץ בשנת 1933. הוא היה פעיל ב”הגנה” והיה מהראשונים בישראל לקבל רשיון טייס, אותו עשה במקביל ללימודי הנדסה אוירונוטית.

פרופסור זינגר שירת בצבא הבריטי בשלהי מלחמת העולם השניה, סיים בהצטיינות לימודי הנדסת מטוסים באוניברסיטת לונדון ועם שובו לארץ היה ממקימי מחלקת ההנדסה של חיל האויר. הוא סיים לימודי דוקטורט במכון הפוליטכני בניו יורק, הצטרף לטכניון והמשיך לייעץ לחיל האוויר, חיל הים, רפאל ומשרדי הביטחון והמדע. פרופסור זינגר (יוז’י בפי כל) שימש פעמיים כדיקן הפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל וכנשיא הטכניון בשנים 1982-1986. הוא שימש כמרצה אורח באוניברסיטאות מובילות בארה”ב, בריטניה וצרפת ומחקריו היו חלק ממערך הניסויים שקדמו לתכנית החלל אפולו וייצור הטיל סאטורן 5. בשנים 1971-1973 היה פרופסור זינגר ראש חטיבת ההנדסה וסמנכ”ל התעשייה האוירית.

“איבדנו מדען דגול וחבר אהוב, צנוע ואציל נפש”, אמר נשיא הטכניון, פרופסור פרץ לביא. “תרומתו לטכניון, למדינת ישראל ולביטחונה, כמו גם למחקר העולמי בתחומי האוירונוטיקה והחלל – הייתה עצומה. פרופסור זינגר חינך דורות רבים של מהנדסי אוירונוטיקה וחלל והטביע את חותמו על התעשייה האוירית המתקדמת של מדינת ישראל”.

דיקן הפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל בטכניון, פרופסור עמרי רנד, שהיה תלמידו של פרופסור זינגר, אמר כי השיטות שפיתח מיושמות על ידי מדענים ותעשיות ברחבי העולם, גם בתעשיות הקשורות בהנדסה אזרחית, בהנדסת מכונות ובהנדסת אניות. “פרופסור זינגר זכה להוקרה בינלאומית בולטת”, אמר. “הוא היה הישראלי הראשון שנבחר לעמית חוץ של האקדמיה האמריקנית להנדסה, הישראלי הראשון באקדמיה הבינלאומית לאסטרונוטיקה, הישראלי הראשון באקדמיה הצרפתית לתעופה וחלל והישראלי הראשון שנבחר לעמית של האגודה האמריקנית לאוירונוטיקה ואסטרונוטיקה. עשרות תלמידיו תופסים כיום עמדות בכירות בתעשיה ובאקדמיה”.

צוות מחקר בראשותו של פרופ’ אריאל מילר, מנהל המרכז לטרשת נפוצה והיחידה למחלות נוירו- אימונולוגיות במרכז הרפואי כרמל ובפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, דיווח לאחרונה על ממצאים חדשניים באשר למנגנונים ביולוגיים באמצעותם, ככל הנראה, פולשים תאים אוטואימוניים למוח וגורמים לטרשת נפוצה. הגילוי עשוי לשפר את אופן המעקב והטיפול במחלה.
מנגנון אחד הינו: אנזימים פרוטאוליטיים בשם קטפסינים המופרשים על-ידי תאי הדלקת הלבנים ומאפשרים להם לפרוץ דרך המחסום דם-מוח
(Blood Brain Barrier;BBB), לחדור למוח ולגרום לפגיעה במיאלין.

החוקרים מצאו כי רמות גבוהות של האנזים קטפסין –  S( CTSS )  מתבטאות בתאי דלקת בעת התקף חריף של טרשת נפוצה. ממצאים אלו עשויים להצביע על אנזימי הקטפסינים כסמנים ביולוגיים בטרשת נפוצה וכמטרה לטיפול.
המחקר הינו חלק מעבודת המוסמך של הסטודנטית דנה חבס. שותפה להנחיה” ד”ר תמר פפרנה.

בעבודה נוספת דיווחו החוקרים כי תאים אימונולוגיים האחראיים להתפרצות התקף של טרשת נפוצה מבטאים על פני הממברנה שלהם מולקולות ייחודיות מסוג Claudin 5-TJP. ביטוי מולקולות אלו נמצא בהתאמה למצבים של התקף חריף ובתגובה לטיפולים אימונולוגיים.
ככל הנראה אינטראקציה בין מולקולות אלו על פני הלאוקוציטים בדם לבין מולקולות דומות על פני תאי האנדותל המוחי ,במנגנון תחרותי, מאפשרת לתאים האוטואימוניים לפלוש למוח ולגרום לנזק המתבטא בפגיעה נוירולוגית.
המחקר הינו חלק מעבודת הדוקטורט של הסטודנטית אילנה מנדל. שותפה להנחיה” ד”ר תמר פפרנה.

עבודות המחקר הנ”ל פורסמו לאחרונה כשני מאמרים בעיתון J. Cellular and Molecular Medicine
(J. of Translational Medicine), ומהווים כאמור, תרומה חשובה להבנת מחלת הטרשת הנפוצה, לפיתוח של סמנים (Bio-Markers) לפעילות המחלה ולתגובה לטיפול.