ננו-טכנולוגיה ורובוטיקה תוך-גופית – מהפך הסינגולריות

בניית מאות אלפי רובוטים שכל אחד בגודל קטן מתא, הזרקתם לאדם ושיוטם במחזור הדם תוך כדי שהם משמידים וירוסים ותאים סרטניים נשמעת כמו מדע בדיוני הזוי גם לאנשים מעודכנים. אבל למרות זאת, חברת הסטארט-אפ הישראלית Vecoy מנסה לעשות בדיוק את זה. האם הם הוזים, או שאנחנו יכולים להתחיל לראות במה שהם עושים עדות מעשית לכך שהסינגולריות מתקרבת?

ננו-טכנולוגיה ורובוטיקה תוך-גופית – מהפך הסינגולריות

בניית מאות אלפי רובוטים שכל אחד בגודל קטן מתא, הזרקתם לאדם ושיוטם במחזור הדם תוך כדי שהם משמידים וירוסים ותאים סרטניים נשמעת כמו מדע בדיוני הזוי גם לאנשים מעודכנים. אבל למרות זאת, חברת הסטארט-אפ הישראלית Vecoy מנסה לעשות בדיוק את זה. האם הם הוזים, או שאנחנו יכולים להתחיל לראות במה שהם עושים עדות מעשית לכך שהסינגולריות מתקרבת?

מהפך הסינגולריות – פרק שני (לפרק הכתבה הראשון: מה שהיה לא יהיה – לקראת מהפך הסינגולריות)

מה המשמעות של סינגולריות בעוד שלושים שנה? מה המשמעות של נקודת הפיתול שבה השינוי הופך לכל מה שמורגש? דוברי הסינגולריות מצביעים על כך שאם נקודת הסינגולריות היא עוד כשלושים שנה, אנחנו כעת ממש קרובים לסף האירוע שבו נתחיל להרגיש שינויים מוחשיים.

הדברים שהעתידנים האלה מספרים נעים החל מהסביר וכלה בהזוי. אנחנו יכולים להבין שיחולו התקדמויות בתחומי הרובוטיקה, הרפואה, התכנה, אבל חלק מהדברים שמופיעים בהרצאות ובספרי הסינגולריסטים גובלים במופרך. אחד מהתחומים שהם מצביעים עליהם הוא תחום המזעור. הואיל ואנחנו מסוגלים לייצר מכונות יותר ויותר עדינות ומדויקות וקטנות, כמו מעגלי אלקטרוניקה, הסינגולריסטים לוקחים את המגמה לקיצון ואומרים שמגמת המזעור תתקדם כל כך, עד שתהיה מסוגלת לבנות מכונות שגודלן כמה מיקרונים בלבד – ננו-מכונות.

אכן, ראינו כמה דוגמאות משעשעות לגלגלי שיניים ומנועים זעירים שאפשר לראות רק במיקרוסקופ, אבל מכאן ליצירת רובוט ננו? עתידנים בתחום הננו-רפואה מספרים לנו על חזון עתידי, בו המוני רובוטי ננו יפעלו בתוך גופנו וירפאו מחלות קשות, ואנחנו תוהים אם הם שכחו לבלוע את הכדור הירוק היום. בניית מאות אלפי רובוטים מיקרוסקופיים, הזרקתם לאדם ושיוטם במחזור הדם תוך כדי שהם משמידים וירוסים ותאים סרטניים נשמעת כמו מדע בדיוני הזוי גם לאנשים מעודכנים. אבל חברת סטארט-אפ ישראלית בשם Vecoy מנסה לעשות בדיוק את זה. האם הם הוזים או שאנחנו יכולים להתחיל לראות במה שהם עושים עדות מעשית לכך שהסינגולריות מתקרבת?

***

הרעיון של טכנולוגיית Vecoy,  לדברי הממציא ומייסד החברה, הביולוג ארז לבנה, בוגר אוניברסיטת הסינגולריות, הוא פשוט להסבר, גם אם מסובך לביצוע. הוא מהווה תקווה חדשה לאחד האתגרים הבלתי פתורים הגדולים ביותר של הרפואה כיום – וירוסים.

ארז לבנה מייסד ומנכל Vecoy מציג את פרס FutureMed 2013 של אוניברסיטת הסינגולריות (באדיבות ארז לבנה)

כשמדובר בווירוסים, כפי שכל אחד יודע, אין כמעט טיפולים למחלות ויראליות. אם יש לך שפעת, או משום מה אתה מרגיש לא טוב, שב בבית, קח אקמול ותאכל מרק עוף. אנחנו רגילים לחשוב על וירוסים כעל מיחושים בבטן או חום לא מוסבר בן יום-יומיים, אבל חלק מהמחלות הקטלניות ביותר הידועות לאנושות הן מחלות ויראליות, כולל איידס, צהבת נגיפית, פוליו, כלבת, הרפס ואבעבועות שחורות. אפילו שפעת יכולה להפוך למגיפה קטלנית, כפי שכבר קרה לפני 100 שנה, ב-1918, כשהשפעת הספרדית קטלה יותר מ-40 מיליון איש בתוך שנתיים, יותר מכל חללי מלחמת העולם הראשונה שהתחוללה אז.

אז מה עושים עם וירוסים? כיום משתמשים בחיסונים כטיפול מונע, אם יש חיסון, ובקומץ קטן של "תרופות הקוקטייל" שמעכבות את הווירוסים בתוך התאים הנגועים. אלו לרוב תרופות עם תופעות לוואי רעילות, והווירוסים מפתחים עמידות להן במהירות מדאיגה.

מוזרקת לחולה זריקה המכילה מיליוני מלכודות-וירוסים

ב-Vecoy מפתחים גישה ננוטכנולוגית חדשה להתמודד עם האתגר – מלכודות וירוסים. מדובר בפיתוח של מעין מלכודות עכברים מיקרוסקופיות שמיועדות רק לווירוסים. פיתוח אחד של החברה הוא ננו-כדורים, כשכל כדור הוא בגודל כמה מיקרונים בודדים. הכדור החלול עם חורים על פניו מצופה בחומרים שגורמים לווירוס לטעות ו"לחשוב" שמדובר בתא אמיתי. מכאן גם השם Vecoy, שילוב של Virus ו-Decoy. כלומר, הטעיה לווירוסים. בטיפול בחולה, במקום הטיפול בתרופות הרגילות כפי שנהוג היום, מוזרקת לחולה זריקה המכילה מיליוני מלכודות-וירוסים. הואיל והמלכודת נראית לווירוסים כתא אמיתי, הוא נכנס לתוכה ומחוסל על ידי חומרים שמפרקים אותו. כך נמנעת התפשטות הווירוסים בגוף החולה.

סוג כזה של תרופה מתאים לטיפול בווירוסים כגון שפעת, איידס, צהבת נגיפית, ואפילו אבולה. משום שאין מגע של החומרים שבתוך הכדור בתאים בריאים, הם לא משפיעים עליו, ולכן אפשר להשתמש בחומרים שיהיו אפקטיביים לכל סוג של וירוס. כלומר, תרופה כזאת אינה רק עבור סוג אחד של מחלה, אלא תיאורטית תרופה עבור כל סוג של זיהום ויראלי.

מלכודות הוירוסים של Vecoy (באדיבות ארז לבנה)

טוב, הכל נשמע יפה בתיאוריה, אבל האם זה רק חלום באספמיה?

ובכן, הכל קיים ושריר, ובשלב הניסויים בבעלי חיים נצפו תוצאות של ירידה של 97% בכמות הווירוסים בחיות הניסוי. לחברה יש פטנט ומשקיעים והיא מתקדמת לעבר ניסויים בבני אדם בעוד מספר שנים. מדובר בפריצת דרך מדעית ורפואית, עם פוטנציאל להציל את חייהם של מיליוני בני אדם.

הדנ"א משמש לא כמידע תורשתי, אלא כחומר גלם לכל דבר  

אלא שזה לא הכל, וסוג נוסף של פיתוח ש Vecoy שוקדים עליו נשמע עוד יותר מד"ב ודומה לסיפור הרובוטים הקטנים שעושים פעולות בתוך התא. הרובוט הקטן עשוי דנ"א. זוהי ננוכנולוגיית- דנ"א, תחום יחודי בו הדנ"א משמש לא כמידע תורשתי, אלא כחומר גלם לכל דבר, ממנו אפשר לבנות מבנים קטנים ומתוחכמים. המבנים מתוכננים קודם במחשב ואחר כך מורכבים בתוך המבחנות, ודרושים מיקרוסקופים חזקים במיוחד בכדי שיהיה אפשר להבחין במבנים שנוצרו.

ד"ר עידו בצלת, מדען ב-Vecoy, הוא ככל הנראה המומחה הגדול בארץ, ואחד המתקדמים בעולם כיום, בתחום של ננוטכנולוגיית דנ"א. במעבדתו שבבר-אילן הוא והסטודנטים שלו בונים מבנים מיקרוסקופים מורכבים ופורצי דרך, ולא רק מלכודות לווירוסים. למשל, הוא בונה בימים אלה ננו-קפסולה הנראית כמו דוד עם זנב קטן שבקצהו גרגר זהב. הדוד מכיל בתוכו את התרופות, ואפשר בעזרת השראת גלי מיקרו לפתוח אותו ולשחרר את התרופות. הרובוטים מיועדים בעתיד להיות מוזרקים לחולה סרטן, אבל השראת קרני מיקרו מתבצעת רק באזור הגידול, כך שבכל הגוף אין שום השפעה של התרופה. התרופה פעילה רק באזור השראת קרני המיקרו, שזה אזור הגידול, ותאי הגידול מושמדים. כיום אין שום דבר דומה לטיפול כזה בטיפול במחלות הסרטן.

במעבדתו של בצלת מתכנתים לרובוטים האלה גם אט אט בינה מלאכותית ובונים מכונות ננו שמסוגלות להבין את סביבתם וליצור קשרים זו עם זו. כך הן מסוגלות, למשל, להבין שהן נמצאות בסביבת עצב פגוע ולבנות עבורו תעלה שתאפשר לו לצמוח לצידה השני ולשקם את העצב.

וכך, פתרון כולל לנושא מגפות ויראליות בעולם ותרופות לסרטן שאפילו לא היה בגדר חלום לפני שלוש שנים, קורם זה עתה עור וגידים הלכה למעשה בגלל ההתקדמות הבלתי נתפשת בתחום הננו-טכנולוגיה.

>>>לפרק הכתבה הראשון: מה שהיה לא יהיה – לקראת מהפך הסינגולריות

[related-posts title="כתבות נוספות מאת סבירם ליאור"]

מהפך הסינגולריות – פרק שני (לפרק הכתבה הראשון: מה שהיה לא יהיה – לקראת מהפך הסינגולריות)

מה המשמעות של סינגולריות בעוד שלושים שנה? מה המשמעות של נקודת הפיתול שבה השינוי הופך לכל מה שמורגש? דוברי הסינגולריות מצביעים על כך שאם נקודת הסינגולריות היא עוד כשלושים שנה, אנחנו כעת ממש קרובים לסף האירוע שבו נתחיל להרגיש שינויים מוחשיים.

הדברים שהעתידנים האלה מספרים נעים החל מהסביר וכלה בהזוי. אנחנו יכולים להבין שיחולו התקדמויות בתחומי הרובוטיקה, הרפואה, התכנה, אבל חלק מהדברים שמופיעים בהרצאות ובספרי הסינגולריסטים גובלים במופרך. אחד מהתחומים שהם מצביעים עליהם הוא תחום המזעור. הואיל ואנחנו מסוגלים לייצר מכונות יותר ויותר עדינות ומדויקות וקטנות, כמו מעגלי אלקטרוניקה, הסינגולריסטים לוקחים את המגמה לקיצון ואומרים שמגמת המזעור תתקדם כל כך, עד שתהיה מסוגלת לבנות מכונות שגודלן כמה מיקרונים בלבד – ננו-מכונות.

אכן, ראינו כמה דוגמאות משעשעות לגלגלי שיניים ומנועים זעירים שאפשר לראות רק במיקרוסקופ, אבל מכאן ליצירת רובוט ננו? עתידנים בתחום הננו-רפואה מספרים לנו על חזון עתידי, בו המוני רובוטי ננו יפעלו בתוך גופנו וירפאו מחלות קשות, ואנחנו תוהים אם הם שכחו לבלוע את הכדור הירוק היום. בניית מאות אלפי רובוטים מיקרוסקופיים, הזרקתם לאדם ושיוטם במחזור הדם תוך כדי שהם משמידים וירוסים ותאים סרטניים נשמעת כמו מדע בדיוני הזוי גם לאנשים מעודכנים. אבל חברת סטארט-אפ ישראלית בשם Vecoy מנסה לעשות בדיוק את זה. האם הם הוזים או שאנחנו יכולים להתחיל לראות במה שהם עושים עדות מעשית לכך שהסינגולריות מתקרבת?

***

הרעיון של טכנולוגיית Vecoy,  לדברי הממציא ומייסד החברה, הביולוג ארז לבנה, בוגר אוניברסיטת הסינגולריות, הוא פשוט להסבר, גם אם מסובך לביצוע. הוא מהווה תקווה חדשה לאחד האתגרים הבלתי פתורים הגדולים ביותר של הרפואה כיום – וירוסים.

ארז לבנה מייסד ומנכל Vecoy מציג את פרס FutureMed 2013 של אוניברסיטת הסינגולריות (באדיבות ארז לבנה)

כשמדובר בווירוסים, כפי שכל אחד יודע, אין כמעט טיפולים למחלות ויראליות. אם יש לך שפעת, או משום מה אתה מרגיש לא טוב, שב בבית, קח אקמול ותאכל מרק עוף. אנחנו רגילים לחשוב על וירוסים כעל מיחושים בבטן או חום לא מוסבר בן יום-יומיים, אבל חלק מהמחלות הקטלניות ביותר הידועות לאנושות הן מחלות ויראליות, כולל איידס, צהבת נגיפית, פוליו, כלבת, הרפס ואבעבועות שחורות. אפילו שפעת יכולה להפוך למגיפה קטלנית, כפי שכבר קרה לפני 100 שנה, ב-1918, כשהשפעת הספרדית קטלה יותר מ-40 מיליון איש בתוך שנתיים, יותר מכל חללי מלחמת העולם הראשונה שהתחוללה אז.

אז מה עושים עם וירוסים? כיום משתמשים בחיסונים כטיפול מונע, אם יש חיסון, ובקומץ קטן של "תרופות הקוקטייל" שמעכבות את הווירוסים בתוך התאים הנגועים. אלו לרוב תרופות עם תופעות לוואי רעילות, והווירוסים מפתחים עמידות להן במהירות מדאיגה.

מוזרקת לחולה זריקה המכילה מיליוני מלכודות-וירוסים

ב-Vecoy מפתחים גישה ננוטכנולוגית חדשה להתמודד עם האתגר – מלכודות וירוסים. מדובר בפיתוח של מעין מלכודות עכברים מיקרוסקופיות שמיועדות רק לווירוסים. פיתוח אחד של החברה הוא ננו-כדורים, כשכל כדור הוא בגודל כמה מיקרונים בודדים. הכדור החלול עם חורים על פניו מצופה בחומרים שגורמים לווירוס לטעות ו"לחשוב" שמדובר בתא אמיתי. מכאן גם השם Vecoy, שילוב של Virus ו-Decoy. כלומר, הטעיה לווירוסים. בטיפול בחולה, במקום הטיפול בתרופות הרגילות כפי שנהוג היום, מוזרקת לחולה זריקה המכילה מיליוני מלכודות-וירוסים. הואיל והמלכודת נראית לווירוסים כתא אמיתי, הוא נכנס לתוכה ומחוסל על ידי חומרים שמפרקים אותו. כך נמנעת התפשטות הווירוסים בגוף החולה.

סוג כזה של תרופה מתאים לטיפול בווירוסים כגון שפעת, איידס, צהבת נגיפית, ואפילו אבולה. משום שאין מגע של החומרים שבתוך הכדור בתאים בריאים, הם לא משפיעים עליו, ולכן אפשר להשתמש בחומרים שיהיו אפקטיביים לכל סוג של וירוס. כלומר, תרופה כזאת אינה רק עבור סוג אחד של מחלה, אלא תיאורטית תרופה עבור כל סוג של זיהום ויראלי.

מלכודות הוירוסים של Vecoy (באדיבות ארז לבנה)

טוב, הכל נשמע יפה בתיאוריה, אבל האם זה רק חלום באספמיה?

ובכן, הכל קיים ושריר, ובשלב הניסויים בבעלי חיים נצפו תוצאות של ירידה של 97% בכמות הווירוסים בחיות הניסוי. לחברה יש פטנט ומשקיעים והיא מתקדמת לעבר ניסויים בבני אדם בעוד מספר שנים. מדובר בפריצת דרך מדעית ורפואית, עם פוטנציאל להציל את חייהם של מיליוני בני אדם.

הדנ"א משמש לא כמידע תורשתי, אלא כחומר גלם לכל דבר  

אלא שזה לא הכל, וסוג נוסף של פיתוח ש Vecoy שוקדים עליו נשמע עוד יותר מד"ב ודומה לסיפור הרובוטים הקטנים שעושים פעולות בתוך התא. הרובוט הקטן עשוי דנ"א. זוהי ננוכנולוגיית- דנ"א, תחום יחודי בו הדנ"א משמש לא כמידע תורשתי, אלא כחומר גלם לכל דבר, ממנו אפשר לבנות מבנים קטנים ומתוחכמים. המבנים מתוכננים קודם במחשב ואחר כך מורכבים בתוך המבחנות, ודרושים מיקרוסקופים חזקים במיוחד בכדי שיהיה אפשר להבחין במבנים שנוצרו.

ד"ר עידו בצלת, מדען ב-Vecoy, הוא ככל הנראה המומחה הגדול בארץ, ואחד המתקדמים בעולם כיום, בתחום של ננוטכנולוגיית דנ"א. במעבדתו שבבר-אילן הוא והסטודנטים שלו בונים מבנים מיקרוסקופים מורכבים ופורצי דרך, ולא רק מלכודות לווירוסים. למשל, הוא בונה בימים אלה ננו-קפסולה הנראית כמו דוד עם זנב קטן שבקצהו גרגר זהב. הדוד מכיל בתוכו את התרופות, ואפשר בעזרת השראת גלי מיקרו לפתוח אותו ולשחרר את התרופות. הרובוטים מיועדים בעתיד להיות מוזרקים לחולה סרטן, אבל השראת קרני מיקרו מתבצעת רק באזור הגידול, כך שבכל הגוף אין שום השפעה של התרופה. התרופה פעילה רק באזור השראת קרני המיקרו, שזה אזור הגידול, ותאי הגידול מושמדים. כיום אין שום דבר דומה לטיפול כזה בטיפול במחלות הסרטן.

במעבדתו של בצלת מתכנתים לרובוטים האלה גם אט אט בינה מלאכותית ובונים מכונות ננו שמסוגלות להבין את סביבתם וליצור קשרים זו עם זו. כך הן מסוגלות, למשל, להבין שהן נמצאות בסביבת עצב פגוע ולבנות עבורו תעלה שתאפשר לו לצמוח לצידה השני ולשקם את העצב.

וכך, פתרון כולל לנושא מגפות ויראליות בעולם ותרופות לסרטן שאפילו לא היה בגדר חלום לפני שלוש שנים, קורם זה עתה עור וגידים הלכה למעשה בגלל ההתקדמות הבלתי נתפשת בתחום הננו-טכנולוגיה.

>>>לפרק הכתבה הראשון: מה שהיה לא יהיה – לקראת מהפך הסינגולריות

[related-posts title="כתבות נוספות מאת סבירם ליאור"]

כתבות אחרונות באתר

error: התוכן באתר מגפון ניוז מוגן
דילוג לתוכן