פרס נובל למגלי החיידק הגורם לכיב - דינה צפרירי

יותר מאשר פרס לזוכים מהווה ההכרזה על הזכייה תעודת עניות לקהילת הגסטרואנטרולוגים בפרט ולממסד המדעי-הרפואי בכלל

ועדת פרס נובל החליטה להעניק את הפרס לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 2005 לשני מדענים אוסטרלים - רובין וורן (Warren), נולד ב-1937 וברי מרשל (Marshall), יליד 1951, שעבדו יחד בבית החולים המלכותי בפרת', אוסטרליה, על תגליתם שהגורם לכיב (אולקוס) ולדלקות קיבה הוא החיידק Helicobacter pylori. בין השאר ניתן הפרס על עמידתם של שני המדענים מול ההתעלמות ומול קיתונות הלעג להם זכו מהקהילה הרפואית עם פרסום תגליתם.

ואין המדובר בתגלית שנעשתה באמצע המאה התשע-עשרה, אלא בשלהי המאה העשרים; ב-12 ביוני 1979, מצא וורן, פתולוג שעבד בבית החולים, חיידקים בעלי צורה מפותלת שלא הכיר קודם, בביופסיה שנלקחה מהחלק התחתון של קיבה מודלקת. חיידק כזה תואר כבר מאה שנה קודם על ידי מדען פולני, ו' ז'אוורסקי (Jaworski) ונוכחותו אושרה ב-1893 על ידי פתולוג איטלקי בשם ג'יולו ביצוזרו (Bizzozero). הממצאים נחשבו לקוריוז או לזיהום ונזנחו, ממש כפי שהתייחסו לממצאיו של וורן, והתפישה שהקיבה סטרילית מאחר שמיקרואורגניזמים אינם מסוגלים להתקיים בסביבה חומצית כל כך, המשיכה להיות התפישה הרווחת (והרי בעת ההיא ידע כבר כל מיקרוביולוג שאין כמעט סביבה בה לא יכולים להתקיים חיידקים).

ב-1981 פנה וורן אל מרשל, מתמחה צעיר בגסטרואנטרולוגיה והציג בפניו את החיידק. בניגוד לרוב מדעני הממסד הרפואי, מרשל לא דחה על הסף את רעיונו של וורן שייתכן קשר בין הימצאות החיידק לבין המחלה. לדעת פול ת'אגרד (Thagard) - פילוסוף של המדע שחקר את התופעות הקשורות בהכנסת רעיונות מדעיים חדשים לקונסנזוס - מרשל עדיין לא היה מקובע בדוֹגמות הקיימות והיה פתוח לקבל רעיונות חדשים, בשל גילו הצעיר ובשל חוסר ניסיונו. כשהקהילה המדעית הפנתה את גבה לרעיון, לאחר שבדק יחד עם וורן דגימות שנלקחו מ-100 חולים בכיב קיבה ומצא בהן את החיידק, ניסה מרשל לגדל את החיידק בתנאי מעבדה, כדי להוכיח את היותו גורם המחלה, וזאת לפי העקרונות של רוברט קוך.

החיידק שזוהה הזכיר במקצת את חיידק ה-Campylobacter שגורם לדלקות במעי, ולכן כינוהו בתחילה Campylobacter pylori ("pylori", כלומר "שוערי", לאמור - החיבור השרירי בין הקיבה לתריסריון) , אולם בבחינה מדוקדקת יותר נמצאו הבדלים בין החיידקים, הן בצורה והן ברצף הנוקליאוטידים ב-DNA, והחיידק הוכרז כסוג חדש וכונה בשם Helicobacter. ניסיונות לגדל את החיידק המבודד במעבדה לא צלחו. המיקרוביולוג סטיוארד גודווין (Goodwin), עליו הטיל מרשל את המשימה לבודד ולגדל את החיידקים, ניסה לגדל 34 תרביות מהחיידקים שבודד אך באף אחד מהבקבוקים לא היתה צמיחה. זאת, עד שידו של המקרה השכיח בקבוק אחד באינקובטור - התרבית ה-35 - למשך חמשת ימי חופשת הפסחא, וכשחזר גודווין מהחופשה גילה גדילה של החיידקים בבקבוק שנשכח.

H. pylori - החיידקים הגורמים לכיב קיבה

בשלב זה היה על מרשל להוכיח שהחיידקים גורמים למחלה. ההדבקה בַּפתוגן (גורם המחלה) נעשית בדרך כלל בחיות בהן נוצרת מחלה המשמשת כמחלת מודל למחלה באדם, אולם במקרה זה התברר שלא נמצאה חיית ניסוי הרגישה ל-Helicobacter. מרשל החליט כמי שקדם לו, מקס פון פטנקופר (Pettenkofer) אך בהפוך על הפוך, להפוך לחיית מעבדה כדי להוכיח את נכונות ההשערה.

העקרונות (ה"פוסטולטים") של קוך

ב-1882 קבע רוברט קוך את העקרונות לאישוש גורם המחלה; לפיהם יש לבודד את החיידק מהאזור הנגוע, להדביק באמצעותו חיה בריאה, לגרום לה לחלות באותה מחלה ולבדוק שאכן נמצא בה גורם המחלה

ב-1984, לאחר שדגימות שנלקחו מקיבתו של מרשל באנדוסקופיה ונמצאו נקיות מחיידקי Helicobacter, גמע מרשל תרבית של חיידקי H. pylori ולאחר כשבוע החלו להופיע תסמינים של דלקת בקיבה. בדגימות שנלקחו מהאזורים המודלקים אובחנו חיידקי H. pylori, ביום ה-13 נטל את הקוקטייל שהכין כתרופה, אבל המחלה כנראה נרפאה ללא הטיפול כבר ביום ה-4 (כמות החיידקים לא הספיקה כנראה ליצירת כיב).

"הוכחה מדעית"

פטנקופר, שנולד ב-1818 בדרום גרמניה היה מתנגד חריף לתיאוריה של רוברט קוך ולטענה שמחלת הכולירה שגרמה למגפה בשנות החמישים של המאה התשע-עשרה נגרמה על ידי חיידקים. הוא פיתח תיאוריה שהתעמתה עם רעיונותיו של רוברט קוך. כאשר קיבל מקוך בקבוקון עם תרבית חיידקי Vibrio cholerae החליט להוכיח לקוך שהחיידקים תמימים לגמרי ושאינם גורמים כל נזק וגמע את תרבית החיידקים שהיתה בבקבוקון. הוא חלה בכולרה אך החלים. 

עם אבחון החיידק, נבדקה גם הרגישות שלו לסוגי אנטיביוטיקה שונים ומרשל וורן ניסו טיפולים בסדרה של תרופות כדי להוכיח שהשמדת החיידקים גורמת לריפוי הדלקת והכיב. הקוקטייל היעיל ביותר היה שילוב של האנטיביוטיקה טיניזדול (tinidazol) ושל התרופה שמעכבת את הפרשת החומצה בקיבה: ביסמות תת-ציטראט. התברר כי כשהאנטיביוטיקה ניתנה לבדה החיידקים פיתחו עמידות לאנטיביוטיקה, בעוד השילוב היה יעיל.

עד לאותה תקופה היתה הדעה הרווחת שהקיבה היא סטרילית והגורמים לכיב - שנגרם כתוצאה מהפרשת יתר של חומצה בקיבה - הם נפשיים וסביבתיים. כיב הקיבה הוגדר כמחלה פסיכו-סומטית והטיפול בה היה תרופות הרגעה ותרופות להורדת חומציות הקיבה. התרופות גרמו הקלה, אבל עם הפסקתן חזרו התסמינים במאה אחוזים של המקרים.

כך שהיה על החוקרים לשָרש שני רעיונות מקובעים ומחופרים היטב: האחד, גורם המחלה שהפך להיות ממשהו "מסתורי" שקשור לנפש - "רק" לחיידקים שגדלים במקום שאינם יכולים לגדול. והשני, שכרוך בתעשייה המגלגלת מיליארדי דולרים, תעשיית התרופות שנערכה לספק תרופות לאוכלוסייה ענקית של חולי כיב לאורך כל תקופת חייהם. היה מאוד קשה לקהילת החוקרים לתת לעובדות לקלקל להם את הסיפור.

הניסוי המקיף הבא שערכו החוקרים בין השנים 1985 ל-1987 היה ניסוי כפול סמיות שנערך ב-100 חולי כיב קיבה וכיב התריסריון, כשחלקם קיבלו כל אחת מהתרופות לבדה עם פלציבו וחלקם קיבלו את הקוקטייל. דגימות מהחולים נלקחו לפני ואחרי הניסוי, שהמעקב בו נמשך למעלה משנה, ונבדקו בדיקות היסטולוגיות ומיקרוביולוגיות. התברר ש-80% מהמטופלים שקיבלו את הקוקטייל נרפאו לגמרי ללא חזרה עם השמדה מוחלטת של אוכלוסיית החיידקים - אחוז גבוה לאין ערוך מאשר בשאר הקבוצות. מרשל מצא שביסמות, התרופה המעכבת את ייצור החומצה בקיבה, היא בעצמה בקטריוצידית והורגת חלק מאוכלוסיית החיידקים ולכן יש הקלה בתסמינים עם הטיפול בתרופה. אבל מאחר שאין חיסול מלא של אוכלוסיית החיידקים, המחלה חוזרת עם הפסקת נטילת התרופה.

וורן ומרשל, בעזרת עמיתיהם, פתרו גם את חידת אפשרות גדילתו של החיידק הליקובקטר פילורי בתנאים החומציים הקשים. ראשית, החיידק ממוקם מתחת לשכבת הריר העוטף את תאי האפיתל במערכת העיכול, שכבה המהווה הגנה מפני החומציות. שנית, החיידק מפריש כמות גדולה של האנזים אוראז שמפרק שתנן (אוראה) לפחמן דו חמצני ולאמוניה, המייצרת סביבה בסיסית מסביב לחיידק. עובדה זו ניצל מרשל כדי לפתח שיטה קלה, מהירה ולא חודרנית לאבחון החיידקים בקיבה. החולים בולעים כמות זעירה של אוראה המסומנת בפחמן רדיואקטיבי. אם החולים נושאים בקיבתם או בתריסריון שלהם H. pylori הרי שהשתנן יפורק והם נושפים פחמן דו-חמצני רדיואקטיבי. אם אין הם נושאים חיידקים השתנן אינו מפורק, כי אם מופרש בשתן. במאה אחוזים מהמקרים במבחני הניסוי היתה התאמה עם תוצאות הבדיקות האנדוסקופיות.

אולם, תם ולא נשלם. התברר שכחמישים אחוזים מהאוכלוסייה בעולם נושאים את החיידק H. pylori בקיבתם ורק בכ-15% מהנשאים מתפתח כיב קיבה או כיב תריסריון. כנראה שבכל זאת גורמים נוספים קשורים בהפיכת החיידקים מדיירים תמימים לאלימים ובכך בהפיכת הנשאים לחולים.

אך ללא כל עוררין, ובניגוד לכל מה שהיה מקובל, החיידק H. pylori הוא גורם ראשוני והכרחי ביצירת כיב קיבה. בכל המקרים של כיב התריסריון וב-80% ממקרי כיב הקיבה לא נוצרת מחלה ללא נוכחות החיידק. המקרים בהם נוצר כיב קיבה ללא נוכחות חיידקים הם כתוצאה מתופעת לוואי של תרופות הפוגעות באופן ישיר בדופן הקיבה וריפויים נותר כשהיה לפני גילוים של חתני הפרס: תרופות להקלה וניתוח לסילוק הכיב.

בכל מקרה, כיב הקיבה ודלקות קיבה אינן עוד מחלות כרוניות והרופאים אינם יכולים לתלות את ה"אשמה" באורח חייו של החולה. מבחינת החולים שנרפאים מתחלואי הקיבה אחת ולתמיד בעזרת הקוקטייל, מרשל וורן זכו בפרס נובל מזמן.

בהכרזה על הזכייה בנובל נרמזה, בלשון נקייה, הביקורת כנגד הממסד הרפואי בהתייחסות לדבקות ולנחישות שהציגו מרשל וורן לאורך כל הדרך ביכולתם לקרוא תיגר ולהיאבק נגד הדוֹגמות המקובעות, מושרשות ומחופרות עמוק.

פורסם ב"גליליאו" גיליון 87,  2005.

לרמות את הבקטריה - אורית סוליציאנו, אסתר טל

 

שליטה בחיידקים באמצעות התערבות בתקשורת הבין חיידקית

חוקר צעיר מהאוניברסיטה העברית, עאדל ג'בור, פיתח שיטה לשליטה בפעילותם של חיידקים בלא אנטיביוטיקה דרך התערבות בתהליך התקשורת שלהם. על מחקרו זכה ג'בור בפרס קיי לפיתוחים חדשניים.

רוב המחלות הזיהומיות נגרמות בשל הצטברות רובד של חיידקים. במקרים רבים החיידקים נוטים להתקבץ בקהילות המכונות "ביופילם" ולהיצמד לרקמות חיות, לשתלים או לשיניים וכן למשטחים מלאכותיים דוגמת צנרת או מערכות מיזוג. 

ביופילם של חיידקי Staphylococcus aureus על קטטר
צילום במיקרוסקופ אלקטרונים: CDC/Janice Haney Carr

באחרונה גילו כי בתוך הביופילם מתקיימת רשת תקשורת בעזרתה מתקשרים החיידקים על פי עיקרון של רגישות סף. במערכת התקשורת הבין-חיידקית הזו משתתפות מולקולות המכילות את היסוד בּוֹרוֹן.

ג'בור, דוקטורנט בבית הספר לרוקחות ובבית הספר לרפואת שיניים באוניברסיטה העברית, הצליח לייצר תרכובות הדומות למולקולות התקשורת הטבעיות. כך ניתן להשפיע על התקשורת בין החיידקים, למנוע את פעילותם או להגביר אותה בעת הצורך.

לבקרה על תקשורת חיידקים יכולה להיות השפעה על המלחמה במחלות זיהומיות, והיא עשויה לחסוך שימוש באנטיביוטיקה. בדרך זו אפשר להשפיע על הפיזיולוגיה של החיידקים, על האלימות שלהם ועל חיותם. אפשר גם להשתמש בחומרים אלה כדי לעודד את המשך התפתחותם של החיידקים על מצע הביופילם, מה שיכול להועיל, למשל, בענף הביוטכנולוגיה, בחקלאות ובתעשיית המזון, שם משמשים חיידקים לביצוע התהליך או המוצר.

המחקר בוצע בהנחייתם של פרופ' מוריס סרבניק מבית הספר לרוקחות באוניברסיטה העברית ושל פרופ' דורון שטיינברג מבית הספר לרפואת שיניים באוניברסיטה העברית. עוד השתתף במחקר תלמיד המחקר משה ברונשטיין. חברת יישום למו"פ של האוניברסיטה העברית רשמה פטנט על הפיתוח.

אורית סוליציאנו, אסתר טל, מדוברות האוניברסיטה העברית

פורסם ב"גליליאו" 83, יולי 2005.

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם - רבקה ברג ויעקב ברג

 

ברשומות קודמות עסקנו בנימוקים בעד ונגד השימוש בצמחים מהונדסים גנטית. לפניכם מאמר נרחב ומעודכן בנושא זה, הכולל גם סקירה על עמדות מדינות שונות בעולם ביחס לסוגיה זו. העמדה המקובלת כיום על מרבית המומחים היא שלמרות שעדיין אין לשלול מכול וכול סיכונים אפשריים של שימוש נרחב בצמחים מהונדסים, הרי שקרוב לוודאי שלא נובעת מהם, או ממזון שמקורו בהם, כל סכנה מיידית ומשמעותית. קצב התמורות בשטחי המזרע העולמיים מאפיל על כל הדיון

משחר התרבות החקלאית, מזה אלפי שנים, מתרבת האדם צמחים מבין צמחי הבר, במטרה לקבל זנים שאותם מגדלים החקלאים לרווחת האנושות. מגוון הגנים בכל מין-ביולוגי הוא הגורם שמגביל את אפשרויות הטיפוח הקלאסי. כשמופיעה מחלת צמחים חדשה התוקפת מספר מינים, מציאת צמח עמיד למחלה בין קרובי הבר של מין מסוים מאפשרת שילוב הגן שמקנה עמידות בזני התרבות על ידי הכלאות בין צמח הבר העמיד לבין זנים תרבותיים של אותו מין; אך בגלל המחסום הטבעי בפני הכלאה בין מינית, לא ניתן לנצל אותו צמח כמקור להקניית עמידות למינים אחרים הנתקפים על ידי אותו מזיק או גורם מחלה. יתרה מזאת, המהלך הקלאסי של הכלאת צמחים וטיפוחם כדי לשלב גנים חדשים בזנים חקלאים מתקדמים ממושך מאוד ומחייב מאמצים רבים. המכלוא הראשוני בין הזן התרבותי לבין מין הבר הקרוב אכן מכיל את הגן הדרוש אבל גם מכיל גם הרבה גנים הנושאים תכונות שליליות. במהלך ההכלאה גם נפסדות כמה מהתכונות החיוביות של זן התרבות. בטכניקה המקובלת נפטרים מהתכונות השליליות בסדרה ממושכת של הכלאות ומשיבים את התכונות הרצויות של זן התרבות. לעתים לא ניתן להשיב באופן מלא את התכונות הרצויות שעל שילובן בזני התרבות עמלו במשך שנים.

פיתוח טכנולוגיית הההנדסה הגנטית (GM) מאפשר להתגבר על שתי מגבלות: האחת, משך הזמן הדרוש להחדרת הגן הרצוי והשנייה - הפסד גנים רצויים מחד גיסא וכניסת גנים שליליים מאידך גיסא. טכנולוגיה זאת מאפשרת החדרת גן יחיד, שמקורו בכל אורגניזם שהוא, לצמח התרבות. וכך, מגוון המקורות מתוכם ניתן "לשאול" את הגן האחראי לתכונה אותה רוצים לשלב משתרע על כל עולם החי, ובנוסף ניתן לבנות גנים חדשים מלאכותיים שאינם קיימים בטבע (למשל, על ידי שינוי מכוון של גנים קיימים). ההנדסה הגנטית כוללת גם מגוון טכנולוגיות המאפשרות לשלב את הגן הרצוי "במכה אחת" - ושלא באמצעות הכלאה מינית - במין התרבות, מבלי לפגוע ביתר התכונות הרצויות, ובכך מתקצר ומתייעל תהליך הטיפוח.

טכנולוגיה זו המאפשרת ל"הנדס" את צמחי התרבות נושאת בחובה אפשרויות אדירות לשיפור איכות החיים, וכבר כיום יישומה מגביר במידה ניכרת את ייצור המזון. בהיות הטכנולוגיה בעלת עוצמה המבוססת על שבירת המחסומים הקיימים בטבע למניעת העברת גנים בין מינים שונים, יישומה מחוץ למעבדה מעורר פולמוס ציבורי חריף והתנגדות הנובעת בעיקר משני נימוקים:

א. תפישׂה דתית הרואה בהנדסה הגנטית התערבות במעשה הבריאה.

ב. חשש לסיכונים עתידיים, גם כאלה שלא מזוהים כעת, אשר עלולים להתגבר עם השימוש הנרחב בטכנולוגיה.

החששות מפני הסיכונים העתידיים מתייחסים הן להשפעת המוצר המהונדס על הצרכן והן להשפעתו על סביבת הצומח והחי. עד כה לא התממשו החששות בפני הסיכונים העתידיים.

היתרונות הנובעים מהצמחים המהונדסים מחד גיסא, והחששות בפני שימוש בהם מאידך גיסא, מחייבים חשיבה יצירתית ומעמיקה של ארגונים מתחום החקלאות, המדע, התעשייה, המשפט והצרכנים. גישה רב תחומית זו יוצרת רב שיח ממנו נגזרים נהלים וחקיקה. במאמר זה נסביר את עיקרי הטכנולוגיה, יתרונותיה, סיכונים אפשריים, טכנולוגיות שפותחו להתמודדות עם הסיכונים, ונסקור את המעמד החוקי של ייצור וגידול צמחים מהונדסים בארץ ובחלק ממדינות העולם.

הטכנולוגיות המקובלות ליצירת צמחים טרנסגניים

בכל האורגניזמים החיים, להוציא חלק מהנגיפים (וירוסים), כל גן המכתיב תכונה תורשתית מהווה מקטע מתוך מולקולות ה-DNA המהוות את כלל החומר התורשתי (גנום) של המין-הביולוגי. שינוי החומר התורשתי באמצעות הנדסה גנטית כולל שלושה שלבים:

1. זיהוי ובידוד גן (מקטע DNA) מאורגניזם כלשהו המבקר את התכונה אותה רוצים לשלב בצמח היעד. לחילופין ניתן לבנות במבחנה גן מלאכותי שיבקר תכונה רצויה של הצמח המהונדס.
2. פיתוח טכנולוגיה להשתלת הגן הזר בגנום של תא של צמח היעד.
3. פיתוח טכנולוגיה ליצירת צמח שלם ופורה מהתא אליו הוחדר הגן הזר.

שתי הטכנולוגיות הנפוצות ביותר להשתלת טרנסגן בתא הצמח:

א. השיטה "הביוליסטית" המשלבת טכנולוגיה פיזיקאלית וביולוגית. בשיטה זאת יוצרים כמות גדולה של עותקי הטרנסגן אותם מצפים על-גבי כדוריות זעירות של מתכת (זהב או טונגסטן). את הכדוריות המצופות בגן יורים באמצעות "אקדח גנים" אל רקמה צמחית. בחלק קטן מהתאים "המופצצים", חלק מהכדוריות חודרות לגרעין התא, המכיל את החומר התורשתי, והגן הזר משולב פיזית בתוך DNA התא.

ב. התמרה באמצעות חיידק אגרובקטריום מהונדס גנטית. באופן מקורי החיידק גורם למחלה בהרבה מיני צמחים ומהווה טפיל אשר במהלך האבולוציה פיתח מנגנון מתוחכם להעברת חלק מהגנים שלו אל גנום תאי הצמח, המשמש כ"פונדקאי" עליו ניזון החיידק. בשיטות ההנדסה הגנטית שינו את החיידק כך שהוא עדיין מסוגל להעביר מקטעי DNA לצמחים, אבל מבלי לגרום למחלה. הטרנסגן אותו מעוניינים להעביר לצמח היעד משולב בתוך מולקולת ה"נשא" של החיידק המהונדס. הדבקת רקמה צמחית בחיידק המהונדס מובילה להעברת מקטע ה-DNA המשולב בנשא אל תוך גנום הצמח (שימוש בחיידק זה מקובל ביותר בהנדסה גנטית של צמחים, בשעה שבבעלי חיים משתמשים בנשאים אחרים). בהמשך, התאים המותמרים עוברים ריבוי וברירה ומהתאים המותמרים נוצר צמח מהונדס. בטכניקת ההנדסה הגנטית חייב להתקיים שלב של יצירת צמח שלם במבחנה מהתאים הטרנסגנים. לאחר יצירת הצמח ניתן להרבותו בדרך מינית (על ידי זרעים), או באופן אל-מיני.

הציבור איננו חושש מעצם הטכנולוגיות להחדרת הטרנסגן; ואולם יש החוששים מהצמחים הטרנסגניים עצמם. גם ריבוי אל-מיני של הצמחים המותמרים אינו מהווה בעיה מאחר שהאמצעים המסורתיים לריבוי צמחים אינם מעוררים דאגה בלב הציבור. משחר החקלאות הִרבה האדם צמחים בדרך אל-מינית, כמו עצי פרי מייחורים, בננות מחוטרים, בצל, שום ותפוח-אדמה מבצלים ופקעות. לגבי צמחים, טכנולוגיה זו מקובלת כ"בטוחה", להבדיל מההתנגדות הנמרצת לשיבוט בעלי-חיים ובני אדם, התנגדות שגברה עם הצלחת השיבוט של הכבשה "דולי". בעניין השיבוט נעשה מאמץ חקיקתי במדינות רבות בעולם, כולל ישראל, שמטרתו לאסור התערבות גנטית ושיבוט בני אדם.

היעדים לפיתוח צמחים מהונדסים

טיפוח זנים חדשים הוא תהליך דינאמי ומתמשך שנועד להתאים את הגידולים החקלאיים הקיימים לצרכים ולתנאי סביבה משתנים ונמנו בתהליך הפיתוח כמה יעדים: מענה מהיר כנגד מחלות צמחים ומזיקים חדשים להם רגישים הזנים הקיימים, התאמה לשינויים סביבתיים, הגדלת היבול, שיפור הערך התזונתי, הקטנת השימוש בחומרי הדברה מזהמים, סיוע בסילוק פסולת רעילה (כמו שיירי חומרי נפץ ומתכות כבדות המהווים זיהום סביבתי חמור). יצירת מוצרים חדשים מהווה פרק בפני עצמו בהנדסת הצמחים הגנטית כגון, חומרי חיסון ותרופות אחרות למחלות התוקפות את האדם או את חיות המשק, מיני שמנים תעשייתיים המופקים כעת מבעלי-חיים בלבד (פולימרים פחמימניים בעלי תכונות מבוקשות בתעשייה, ותחליפי חומרים פלסטיים). גם בשיטות הטיפוח המסורתיות ניתן להשיג חלק מאותם יעדים, אלא שקצב הפיתוח בשיטות אלו לא יענה על דרישות השוק; לעומת זאת, חלק מאותם הפיתוחים אפשרי אך ורק באמצעות הנדסה הגנטית.

הסכנות בשימוש בצמחים טרנסגניים והפתרונות האפשריים

המודעות לסיכונים הסביבתיים וההתמודדות עם האתגר הבטיחותי מלווים את המדענים העוסקים בהנדסה גנטית כבר מראשית העיסוק בטכנולוגיה זו. אנשי המדע, בהכירם באחריות לבטיחות ניסוייהם ומתוך החשש לבריחת חומר שעלול לסכן את הסביבה, יזמו לראשונה את הדיון בנושא וביקשו לערוך בקרת ניסוייהם. הוצעו שני סוגי מיגון, שונים במהותם, כדרכים למניעת סיכונים אישיים וסביבתיים:

א. מיגון ביולוגי, המתבסס על שימוש במערכות מאכסן-נשא בעלות טווח פונדקאים מצומצם מאוד, או כושר הישרדות נמוך. כלומר, החיידקים שבהם נעשים הניסויים הם מזנים שלא יכולים להתקיים בטבע, אלא רק בתנאי מעבדה.

ב. מיגון פיזי ברמות בטיחות שונות של המעבדות ומתקני המחקר שבהם נעשים הניסויים בהנדסה הגנטית. המעבדות סווגו לקבוצות סיכון ולכל קבוצה נקבעו רמות המיגון הדרושות.

פיתוח זני צמחים מהונדסים טומן בחובו סכנות, אשר טרם התממשו, הכוללות:

א. העצמת העמידות של חיידקים לתרופות אנטיביוטיות.

ב. רעילות ואלרגניות של תוצרי הטרנסגן.

ג. פגיעה באקולוגיה בעקבות העברת טרנסגנים אל מיני בר קרובים, האצת יצירת עשבים רעים חדשים והגברת הסלקציה של מחלות צמחים אלימות.

כנגד הטיעון בדבר אפשרות בריחת טרנסגנים לעמידויות למחלות ומזיקים ממין התרבות אל מיני הבר הקרובים עומדת העובדה שבריחה כזאת עלולה לחול גם כאשר העמידות למחלת הצמח הושגה בשיטות טיפוח קלאסיות. פתרון אפשרי לסכנה שבהעברת גנים לעמידויות לצמחי בר באמצעות האבקה אפשרי על ידי השתלת טרנסגנים לעמידות למחלה בתוך הגנום של אברונים תוך תאיים - מחוץ לגרעין-התא - המכילים חומר תורשתי, DNA (כלורופלסטים או מיטוכונדריונים). בתהליך ההפריה אברונים אלה אינם מועברים בדרך כלל מגרגר האבקה לביצית המופרית ובכך מצטמצמת אפשרות הפצת טרנסגנים על ידי גרגרי אבקה הנישאים ברוח ועלולים להפרות מיני בר קרובים.

איומים נוספים אפשריים של הצמחים המהונדסים מתמצים בפגיעה בחרקים לא מזיקים ובחרקים מועילים, העברת גנים בין מינים שונים, איום גלובלי על אספקת המזון לאנושות (בגלל ריכוזיות המסחר בצמחים טרנסגניים בידי קונצרנים השולטים בכל שרשרת הייצור ואספקת הזרעים), ופגיעה בחופש ההחלטה של האדם. אנשים רבים מסרבים לאכול מזון המכיל מוצרי צמחים מהונדסים מסיבות של אמונה או אידיאולוגיה. הכללתם של תוצרים טרנסגניים במזון בלתי מסומן שוללת את חופש הבחירה של המתנגדים למוצרים אלה, דבר העשוי להתפרש כפגיעה בחירות יסודית.

התפשטות גידולים חקלאיים שמקורם בצמחים מהונדסים

ראשית פיתוח צמחים מהונדסים נעשה במסגרת אוניברסיטאות ומכוני מחקר. בתוך פרק זמן קצר למדו חברות מסחריות כי לתגלית המדעית פוטנציאל מסחרי, דבר שהאיץ את המחקר והמסחור במסגרת החברות הביוטכנולוגיות. השימוש המסחרי המשמעותי הראשון בצמחים מהונדסים נעשה בשנת 1996. בשנת 1999 כ-70% מכלל השטחים בעולם בהם גודלו צמחים מהונדסים היו בארצות הברית, ואחריה ארגנטינה 14% וקנדה 9%, ובאירופה 0.03% בלבד, ומרביתם בספרד. במהלך שנת 2000 חל תהליך מואץ של הגדלת שטחי הגידול של צמחים מהונדסים, במיוחד בארצות העולם השלישי.

משנת 1996 מסתמנת מגמה להגדלת שטחי הצמחים המהונדסים ומספר המדינות המאפשרות גידולם הולך וגדל. תחילה, מאז שנת 1995, העלייה בשטחים בהם גודלו בצמחים המהונדסים חלה בעיקר במדינות התעשייתיות, אולם במהלך השנים הבאות אומץ גידול הצמחים המהונדסים על ידי המדינות המתפתחות וכיום קצב התפשטות גידולם מהיר במדינות מתפתחות מאשר במדינות המתועשות.

גידולי הצמחים הטרנסגנים העיקריים הם: סויה, תירס, כותנה וקנולה (לפתית). שטחי הסויה גדלים בקצב מהיר משטחי שאר הגידולים. שני גורמים הביאו לגידול העיקרי בזריעת צמחים מהונדסים. האחד, עמידות צמח הסויה הטרנסגני לקוטל עשבים ("גליפוסאט" מתוצרת חברת "מונסנטו"; החברה מייצרת גם את הצמחים המהונדסים). השני, תירס טרנסגני המקנה עמידות בפני חרקים מזיקים. וכך החליפו הצמחים המהונדסים של הסויה והתירס את הזנים המסורתיים.

טבלה 1. התפלגות שטחי מזרע של הזנים הטרנסגנים העיקריים בשנת 2004 בין הגידולים וטכנולוגיות היעד (מיליוני דונם)

תכונה / גידול	סויה	תירס	כותנה	קנולה	סך הכל
עמידות לקוטלי עשבים	484	43	15	43	585
עמידות לחרקים		112	45		157
עמידות משולבת לקוטלי עשבים וחרקים		38	30		68
סך הכל	484	193	90	43	810

עם התפשטות גידולם של צמחים מהונדסים גברה דאגת הצרכנים. בתגובה לחששות הציבור הפיצה תעשיית הצמחים המהונדסים את הטכנולוגיה במדינות המתפתחות והציגה את המהלך כמלחמה ברעב, בתקווה כי הדבר ישפיע על דעת הקהל ויקטין את החשש מפני מזון "מהונדס". הגישה השיווקית של החברות התמקדה בחקלאים ובמגדלים, ולא בצרכנים שהיוו את ליבת התנגדות הציבור לצמחים טרנסגניים ומוצריהם, התנגדות שלעתים קרובות ניזונה מטיעונים שאינם מבוססים מדעית. בשעה שתשומת הלב הציבורית מוקדשת לדיונים בין מחייבי ההנדסה הגנטית בחקלאות לבין שולליה, הדיון הציבורי כלל אינו עוקב אחר השנויים בשטחי המזרע ונזון מנתונים מלפני כמה שנים.

משנה לשנה גדל מספר המדינות המאפשרות את גידולם של הצמחים המהונדסים. בשנת 2003 התוספו לרשימה 17 מדינות והשינוי בגישתן של מדינות בעולם לצמחים מהונדסים מביא לקצב גידול עולה של שטחי החקלאות המיועדים לצמחים מהונדסים.

היעדים החקלאיים למענם מופעלת ההנדסה הגנטית בשטחי המזרע עולמיים

בשנת 2004 התמקדו כאמור שטחי המזרע העיקריים של צמחי GM בסויה, תירס כותנה וקנולה. מטרות ההנדסה הגנטית נחלקו בין עמידות לקוטלי עשבים, עמידות לחרקים ועמידות משולבת לחרקים ולקוטלי עשבים. שיפור התנובה באיכותה וכמותה נראה כיעד חקלאי ראשון במעלה וצמחי GM רבים פותחו למטרה זאת אולם בשטחי המזרע העיקריים שולטים הצמחים שהוקנו להם תכונות אחרות.

העמידות כנגד החרקים הושגה על ידי החדרת הטרנסגן המייצר בצמח את הרעלן BT toxin, רעלן המיוצר על ידי החיידק Bacillus thuringiensis ופוגע באופן ייחודי במעי החרק ואינו פוגע בחולייתנים, ולכן ראוי לשימוש בהדברה ביולוגית. הגן החיידקי המקודד את יצירת הרעלן (BT toxin gene) שולב בצמחים מהונדסים גנטית. השימוש בצמח הטרנסגני מפחית מאוד את השימוש בחומרי הדברה כנגד זחלי חרקים מזיקים.

חקלאות בעולם וצמחים טרנסגניים, דו"ח ועדה מדעית בינלאומית

במהלך השנים נתמנו מספר רב של ועדות מדעיות במטרה להמליץ על קווי מדיניות לטיפול בצמחים מהונדסים בהיבטים השונים: הניסויים בעזרתם מפתחים את הצמח, הבעיות האקולוגיות העלולות להופיע, סכנת פגיעה באיכות הסביבה ובעיות בריאוּת הציבור.

ועדה רב-לאומית בחסות החברה המלכותית של לונדון, האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית, האקדמיה למדעים של סין, האקדמיה הלאומית למדעים של הודו, האקדמיה הלאומית למדעים של מקסיקו והאקדמיה למדעים של העולם השלישי המליצה בשנת 2000 על הכרח לשלב אנשי מדע בקבלת החלטות גורליות בתחום הביוטכנולוגיה על-ידי חברות פרטיות, תאגידים וממשלות, שכן החלטות אלו עשויות להשפיע על האנושות והמקורות הטבעיים של הצמחייה במאה ה-21. המלצות הוועדה כוונו מחד גיסא כלפי מפתחי הצמחים המהונדסים ומאידך גיסא כלפי הפלוגתא הציבורית בעניין החדרת מוצרי מזון שהם תוצרי צמחים מהונדסים.

הוועדה המדעית הבינלאומית הגיעה למסקנה כי הכרחי לנקוט צעדים בכדי שהחקלאות תתאים עצמה לצרכים הגואים של אוכלוסיית העולם למזון, ללא הריסת הסביבה והמקורות הטבעיים. הומלץ כי ייעשה שימוש בטכנולוגית הנדסה גנטית של אורגניזמים להגדלת ייצור מזון באופן יעיל תוך מזעור השפעת החקלאות על הסביבה ומתן אפשרות לחקלאות זעירה להמשיך ולהתקיים.

הומלץ למקד את המחקר בפיתוח זני צמחים אשר: תפוקתם יציבה; יוצרים יתרון תזונתי לצרכן; השפעתם על הסביבה מזערית; משמשים מקור לתרופות וחיסוניים. כן הודגש הצורך בקביעת הוראות, נהלים ותהליכי בקרה כדי להבטיח כי יבולי צמחים מהונדסים שיפותחו לצרכים שאינם תזונתיים לא יתפזרו ויתערבבו עם מוצרי צמחי מזון רגילים.

הוועדות המליצו על הקמת מערכות לבקרת בריאות הציבור שתזהנה סכנות פוטנציאליות של השפעת הצמחים על הבריאות במדינות בהן מגדלים ומפתחים צמחים מהונדסים. כמו כן המליצו על זמינות המידע, כולל האמצעים הננקטים לצורך בקרת הספקת מוצרי מזון ובטיחותו, ומכאן נגזרת חובת סימון מזון שמקורו צמחים מהונדסים. הוועדות המליצו על תיאום הפעולות הננקטות לבדיקת פוטנציאל ההשפעה של טכנולוגיות של הנדסה גנטית על הסביבה.

הוראות ותקנות

לפי התקנות הקיימות ברוב מדינות העולם, המזון שמקורו בצמחים טרנסגניים אינו חייב בסימון, לא המזון העומד בקריטריון של "זהות עיקרית", ובמיוחד לא מזון מעובד. פירוש הדבר שלפחות 80% ממוצרי המזון המעובדים המכילים מרכיבים שמוצאם מצמחים טרנסגניים אינם חייבים בסימון, וההחלטה לסמנם נתונה בידי היצרנים והמשווקים. בצד מדינות בהן קיימות הוראות מחמירות בדבר הפיקוח על צמחים מהונדסים ומוצריהם, ישנן מדינות בהן הפיקוח מזערי.

להלן תוצגנה גישות ועמדות של מדינות שונות בעולם ובכללן מדינת ישראל.

רוב מדינות דרום מזרח אסיה אימצו רמות שונות של אמצעי בטיחות בטיפול בצמחים מהונדסים אולם אמצעים אלה מיושמים, אם בכלל, רק בשלבי הפיתוח המבוצעים במעבדה ובניסויי שדה מוקדמים.

באוסטרליה ובניו-זילנד קיים פיקוח מחמיר הנגזר מחקיקה ותקנות. הפיקוח מופעל החל משלב ייצור הצמח, בדרך גידולו וכלה בשיווק המוצר. מזון המכיל מרכיבים שמקורם בצמחים מהונדסים (אפילו בשיעור מזערי) חייב בסימון. במדינות אלו קיימים גופים המפקחים בהקפדה יתרה על סימון מוצרי מזון שמכילים תוצרי צמחים מהונדסים.

ביפן הבקרה של הנדסה גנטית וביו-טכנולוגיה משקפת מצב של ניגודים רבים. ממשלת יפן הקימה מסגרת מסודרת לבקרת הנושא הפועלת לפי הנחיות מפורטות, אולם המנגנון שהוקם לפיקוח ולבקרה גרם לעיכוב הפיתוח של מגזרים מסוימים בתעשייה הביו-טכנולוגית היפנית, ובמיוחד ביישומים החקלאיים. כתוצאה מכך פיגרה יפן ביחס לארצות אחרות באישור הרשאות לניסוי של מוצרים חקלאיים.

בהודו אין הוראות בדבר בטיחות ביולוגית הקשורה בהכנה, בגידול או בשימוש אחר בצמחים מהונדסים. אולם הרשות הממשלתית לביוטכנולוגיה יצרה מנגנונים שבאמצעותם ניתן לפקח על צמחים מהונדסים.

במצרים פורסם בשנת 1997 שהממשלה מתנגדת ליישום טכנולוגיות של הנדסה גנטית בצמחים והועלתה דרישה שבמוצרי מזון לא ייכללו מרכיבים שעברו שינויים טרנסגניים. מכיוון שמצרים מייבאת מוצרי מזון רבים מארצות הברית החלטה זו השפיעה על הסחר עמה. ועל-כן, לאחר משא ומתן שערך מספר חודשים, יושבה המחלוקת והותר יבוא מוצרים טרנסגניים למצרים. תהליכים דומים התרחשו במדינות נוספות, מה שמשקף את כוח הכלכלה במימוש מדיניות.

בשוויץ נאלצו יצרני השוקולד, בשנת 1997, להסיר מהמדפים 500 טון שוקולד ולהשמידו משום שהשוקולד הכיל מוצר שהופק מסויה שטופחה בשיטות ההנדסה הגנטית. האירוע גרם ליצרנים להעביר את תעשיית השוקולד מאירופה לארצות אחרות. בשנת 1998 נערך משאל עם ואזרחי שוויץ התבקשו להביע דעתם בעניין השימוש במוצרי צמחים מהונדסים וברוב המתקרב ל- 70% תמכו בהסרת החרם על מוצרים "מהונדסים". תוצאות משאל העם מבטאות את השפעת הכוחות הכלכליים על קביעת עמדת הציבור, גם במדינות בעלות כלכלה חזקה, ובהמשך על אופי החקיקה בנושא.

העמדה של מדינות דרום אמריקה מושפעת מאוד מההיבטים הכלכליים הכרוכים בגידול צמחים מהונדסים. לדוגמה, ארגנטינה היא המדינה העיקרית המגדלת צמחים מהונדסים, ובה ניתן להחדירם באופן פשוט וחוקי. בברזיל, בניגוד לארגנטינה, אסור לגדל צמחים מהונדסים, אולם בגלל התנובה הגבוהה של זנים טרנסגנים, מוברחים זרעי צמחים מהונדסים ומגדלים אותם בברזיל באופן בלתי חוקי. אם נתפס חקלאי שמפר את החוק שדותיו מושמדים.

ארצות הברית

בארצות הברית קיימת רשות לקביעת המדיניות ביחס לצמחים טרנסגניים (National Center for Food and Agricultural Policy), ארגון העוסק בקידום החקלאות, וקיימת מערכת בקרה ואכיפה של תקנות ונהלים על פיתוח וגידול צמחים מהונדסים הפועלת בשלוש רשויות:

א. FDA (רשות המזון והתרופות) - ה-FDA מאשר שימוש במוצרי מזון שמקורם בצמחים מהונדסים אם הרכב המוצר איננו שונה ממוצרים שמקורם מצמחים שהתקבלו בדרך מסורתית.

ב. USDA (משרד החקלאות של ארצות הברית) - בסמכותו לאשר לחברות זרעים ולחברות ביוטכנולוגיות לבצע ניסויי שדה. הפיקוח מופעל על תוצר הצמח המהונדס וגם על מקור הגֶן, כך שנמנע ייצור צמחים העלולים לשאת תכונות מזיקות.

ג. EPA (הסוכנות להגנת הסביבה) עוסקת באישור השימוש בגנים המבקרים יצירת רעלנים (למשל, כנגד חרקים מזיקים) וכן צמחים מהונדסים שמכילים רעלנים. על יצרן הצמח להוכיח כי אין בו סכנה לציבור ושלא עלול להיגרם נזק לסביבה.

קנדה

בשנת 2001 הגישה ועדת מומחים בתחום טכנולוגית מזון מסמך לממשלת קנדה שכותרתו: אמצעי זהירות, המלצות לבקרת ביוטכנולוגיה של מזון בקנדה. בגלל האפשרות המזערית של סכנות עתידיות המליצה הוועדה לנקוט אמצעי זהירות ביחס לייצור מזון המתקבל באמצעות שיטות ההנדסה הגנטית. מכיוון שקיימים גורמים לא ודאיים רבים המליצה הוועדה על מחקר מקיף על מנת לצמצם סכנות אפשריות ולחזק את ביטחון הציבור כי ננקטים אמצעים הולמים למניעת נזקים לאדם ולסביבתו. עמדה זו של הוועדה מוצאת את ביטויה בהוראות החוק הנוגעות לשימוש בצמחים מהונדסים ומוצריהם. בניגוד לגישה האירופית, זו הקנדית מתבססות על שני עקרונות:

1. ההוראות יתבססו על עקרונות מדעיים.

2. ההוראות נובעות מגישה המתבססת על הערכת המוצר עצמו (ולא לפי דרך קבלתו).

הגישה הקנדית מייצגת איזון בין הצורך לפתח צמחים מהונדסים לבין חשיבות שמירת בריאות האדם והסביבה האקולוגית.

המצב בשוק האירופאי המשותף

עם התפשטות השימוש בצמחים מהונדסים נקט השוק האירופאי המשותף גישה הססנית. מערכת הבקרה של השוק האירופאי המשותף נתפשׂה בעיני הציבור כבלתי אמינה ולא היתה מסוגלת להתמודד עם חששות הציבור ביחס לצמחים מהונדסים. דוגמה לגישה הבלתי יציבה של השוק האירופאי היא העמדה שננקטה ביחס למוצרי צמח הקנולה המהונדס-גנטית. למרות ההתנגדות הבסיסית למוצרים מהונדסים גנטית, הצרכנים האירופאים לא גילו נכונות לשלם את מחיר מוצרי הקנולה שמקורם בחקלאות המסורתית, וגם תעשיית המזון לא יכלה לעמוד בעלויות הנדרשות, ולכן עם הזמן גדל המרכיב של הקנולה המהונדסת במוצרי המזון.

לא כל החברות בשוק האירופאי המשותף מאמצות אותה עמדה ביחס לצמחים מהונדסים. לדוגמה, ספרד מאפשרת גידולים מסחריים של צמחים מהונדסים. הקשיים בגיבוש מדיניות אחידה הובילו לעמדה נוקשה הדורשת סימון ברור של מוצרי מזון המכילים מרכיבים שמקורם בצמחים מהונדסים. קובעי המדיניות היו נתונים ועדיין נתונים תחת לחץ מתמיד מצד גורמים המתנגדים להחדרת צמחים מהונדסים לגידולם באירופה או לשימוש בהם להזנת בעלי חיים ואדם. כל העמדות השונות הביאו למצב בו מדינות שונות החברות בשוק האירופאי קבעו חוקים, תקנות ונהלים שונים. יש הממצים זאת באִמרה: המדיניות האירופית כלפי מצורי הנדסה גנטית - קורבן של ביו-פוליטיקה. למרות המאבקים הפוליטיים, כוחות השוק הכלכליים עושים את שלהם ובמהלך השנים עמדות מחמירות הופכות פניהן למקילות, דבר המשתקף בחדירה הדרגתית של גידולים טרנסגניים או מוצריהם לשוק האירופאי המשותף.

ייתכן כי בעתיד כאשר מדינות כמו רוסיה ואוקראינה ישנו את עמדתן הנוכחית האוסרת על גידול צמחים מהונדסים, יהיה שינוי בעמדת מדינות נוספות ובהן מדינות השייכות לשוק האירופאי המשותף.

ישראל

בשנים האחרונות מגדלים בארץ במסגרות מחקר שונות צמחים מהונדסים שהוחדרו להם גנים במגוון רחב, וזאת למטרות חקלאיות ואחרות. במוסדות המחקר נערכים כיום בתחום ההנדסה הגנטית כמה עשרות מחקרים. הגנים המוחדרים לאורגניזמים בשיטות ההנדסה הגנטית מייצגים מגוון רחב של תכונות: עמידות למחלות, לחרקים, לקוטלי עשבים, ולעקות סביבה שונות (כמו יובש ומליחות); מרכיבי יבול, וייצור חומרים שונים. לאור ההתפתחות בתחום, מינה המדען הראשי של משרד החקלאות בסוף 1988 ועדה לקביעת קריטריונים ולפיקוח על ניסויים בצמחים מהונדסים. לפי ההמלצות שפורסמו על ידי הוועדה החליט המדען הראשי של משרד החקלאות למנות ועדת פיקוח ארעית לצמחים מהונדסים, שתפעל מכוח חוק הגנת הצומח. מנהל האגף להגנת הצומח במשרד החקלאות התמנה לעמוד בראש הוועדה. כמו כן הוקמו ועדות בטיחות של מוסדות המחקר החקלאיים הפועלות בתיאום עם הוועדה הראשית המרכזת את הטיפול בנושא. כל פיתוח בתחום ההנדסה הגנטית מחייב הגשת בקשה לוועדת הבטיחות המוסדית. כל חוקר המתעתד לבצע ניסויי הנדסה גנטית בצמחים או במיקרואורגניזמים הקשורים אליהם - ברמת המעבדה, החממה, השדה, או מי שמגיש תוכנית מחקר הכרוכה בניסויים כאלה, או מי שמבקש לייבא חומר צמחי שמקורו בצמחים מהונדסים, חייב לפנות לוועדת הבטיחות המוסדית ולהגיש בקשה לאישור אמצעי הכליאה (קרנטינה) וקביעת נוהלי הבטיחות שעליו לנקוט. אישורה של כל בקשה מטופל בראשונה על ידי ועדת הבטיחות המוסדית, המתבססת בהחלטתה על הנחיות ונהלים שנקבעו על ידי הוועדה הראשית. ניסויי שדה נבחנים, מאושרים ונמצאים בפיקוח על ידי הועדה הראשית לצמחים מהונדסים.

היבטים ציבוריים

ההחדרה והשימוש בצמחים מהונדסים מעוררים מספר סוגיות אשר הציבור והמחוקק נתנו דעתם עליהם כגון, שיבוט, זכויות קנייניות, היבטים נזקיים לצרכן, היבטים נזקיים לסביבה, סימון מזון וסימון זרעים. הדאגה ולחץ הציבור בעולם הוביל לניסוחה של אמנה בינלאומית אשר מטרתה לאזן בין הצורך להגן על הסביבה לבין מימוש האפשרויות הכלכליות שטכנולוגיה זו מאפשרת.

הגברת השימוש בצמחים מהונדסים מביאה לתלות החקלאים בחברות המספקות את חומר הריבוי הטרנסגני. לעתים קרובות נמכרים הזרעים תוך הסכמה חוזית שהחקלאי לא ישמור זרעים להמשך הריבוי אלא ירכוש אותם כל עונה מחדש מחברת הזרעים. מצב זה, הנוגד את המקובל בחקלאות המסורתית, תורם להגברת תלות החקלאים בספק הזרעים, ועלול להקטין את הכנסות החקלאי. חוזה הספקת הזרעים נכפה תחת הכסות של פגיעה במשאב אינטלקטואלי. כמה מחברות הזרעים שילבו טרנסגן הפוגע בחיוניות הזרעים וכך נמנע שימוש בזרעי הצמחים הטרנסגניים לצורך ריבוי על-ידי החקלאי. התלות של החקלאי בחברות הביו-טכנולוגיות גוברת, מאחר שרבות מהן פועלות כחלק מקונצרן השולט גם בחברות המייצרות ומשווקות חומרי הדברה אליהם עמידים הזנים הטרנסגנים; קונצרנים אלה שולטים גם בשיווק ובעיבוד התעשייתי של התוצרת החקלאית. בדרך זאת נעשו החקלאים, במיוחד בארצות הברית ובארגנטינה, תלויים בקונצרנים, מצב שהקטין את האוטונומיה של החקלאי, ומכאן עולה השאלה האם לגבי החקלאי הבודד קיים יתרון בגידול צמחים טרנסגנים.

בארצות הברית, בקנדה ובארגנטינה היו ציפיות גבוהות מהחדרת זני צמחים מהונדסים לשימוש חקלאי מסחרי. בארצות הברית הצפי להגדלת היבולים מהווה סיבה עיקרית לנכונות החקלאים לגדל צמחים מהונדסים, והחיסכון בהוצאות מהווה סיבה משנית. ואכן גידול תירס טרנסגני עמיד לחרקים הגדיל את היבולים באופן משמעותי. גידול סויה עמידה לקוטל עשבים איפשר חיסכון בהוצאות הדברת העשבים הרעים, אבל יבול צמחי הסויה המהונדסים נמוך במעט מיבול צמחי הסויה הרגילים. במקרה זה החקלאים מעדיפים את נוחות הגידול והחיסכון בהוצאות להדברת עשבים על פני הירידה הקטנה ביבול.

מגמת המסחר של חברות הביוטכנולוגיה, ותלות החקלאים בהן, גרמו לצרכנים לחששות ולדאגה מפני החדרת מוצרי מזון בעלי פוטנציאל להזיק לסביבה. בתחילה לא נקטו הממשלות עמדה ביקורתית כלפי החברות, אך במהלך השנים, בעקבות הלחץ הציבורי, השתנתה עמדת מערכות השלטון, וזאת בעיקר בעקבות פעילותם של ארגונים שונים המתנגדים להחדרת צמחים מהונדסים. מובן שלעמדת הציבור יש השפעה על הערכות החברות המסחריות, הן ברמת הייצור של צמחים מהונדסים והן בדרכי התעמולה והעברת המידע לציבור כחלק מהמאבק על דעתם וכיסם של הצרכנים.

מה קורה בשטחי המזרע?

ספק אם היתה התפתחות טכנולוגית כה נמרצת בתולדות האנושות (לבד מפיתוח הנשק הגרעיני בשנות ה-40 וה-50) דוגמת התפתחות שטחי המזרע של הצמחים המהונדסים משנת 1996 ועד היום. לפי עליית קצב גידול שטחי המזרע בשנים האחרונות מהווים צמחי GM כ-7% מהשטחים החקלאיים בתבל. בעליית קצב זאת עתידים שטחי מזרע GM לכסות בסוף העשור הנוכחי שני מיליארד דונם, מחציתם בארצות מפותחות ומחצית במתפתחות, ויתכן שבסוף העשור הבא ישתנה לחלוטין היחס בין הצמחים הרגילים לצמחי GM. ברור לכל שבקצב עלייה כה מהיר לא ניתן להציב תחזית של ממש. ולכן הדיון המשפטי והאקדמי בנושא צמחי GM יצטרך לעבור הערכה מחדש עם ההתקדמות המדעית והשנויים בשוקי העולם. ואולי כל הדיון הנוכחי הוא בבחינת סגירת שערי האורוות כאשר כל הסוסים מזמן ברחו ונותר רק חמור מסכן שלא הצליח לדלג מעל המשוכה...

הדיונים על הסיכונים והיתרונות של השימוש בצמחים מהונדסים משקפים קשת דעות הנעה בין תומכים נלהבים, עבור למצדדים תוך הטלת פיקוח ומגבלות וכלה בבעלי עמדה קיצונית השוללת את השימוש מכול וכול. הבעיה המרכזית של חלק ממייצגי העמדות המנוגדות היא התעלמות מהידע הקיים, כך שבהרבה מקרים העמדות אינן מתבססות על ממצאים בדוקים, אלא משקפות אמונה או רגש. חמור מכך, פורסמו מחקרים מדעיים, לכאורה, שהצביעו על התפשטות לא מבוקרת של טרנסגנים לסביבה, אך בהמשך הסתבר שהדיווחים שזרעו בהלה בציבור הם חסרי ביסוס מדעי.

עם זאת, מסקירת הספרות המדעית הדנה בסיכונים וביתרונות של צמחים מהונדסים ומוצריהם לא ניתן, בשלב זה, לשלול באופן מוחלט סיכונים אפשריים של שימוש נרחב בהם. הדבר נובע ממורכבות המערכות האקולוגיות המעמידות אתגר מסובך כיצד להעריך את ההשפעות ארוכות הטווח של הצמחים המהונדסים.

העובדה, שלמרות השטחים הגדולים של צמחים מהונדסים שגודלו, לא התגלתה עד כה השפעה שלילית על איכות הסביבה מעידה כי אין סכנה מידית ומשמעותית הנובעת מהצמחים או ממוצרי מזון שמקורם בצמחים אלה. ההשקפה הרווחת כיום בין המדענים היא שבטיחותם של מוצרי המזון מצמחים מהונדסים והצמחים עצמם דומה לצמחים שהתקבלו באמצעות טיפוח מסורתי, ואין עוררין כי צמחים מהונדסים עשויים לתרום לפתרון בעיית הרעב בעולם.

למרות שעד היום אין מקרים של מימוש הסכנות המשוערות הכרוכות בפיתוח צמחים טרנסגניים, רוב מדינות העולם הכירו בצורך לקבוע הוראות חוק לפיקוח על הטיפוח, הגידול, והשיווק של צמחים וזרעים טרנסגנים וכן על יצור מזון מהונדס גנטית. מטרת התקנות והנהלים לאפשר שימוש בטכנולוגיות של הנדסה גנטית לקידום החקלאות תוך הקפדה על שמירת בריאות האדם, ומניעת סכנות לסביבה או לשונות הגנטית הטבעית.

מילון מונחים

• גֶן - מקטע DNA המכיל מידע בדבר תכונה תורשתית מסוימת, בדרך כלל- מידע לייצור חלבון מסוים.
• גֶנום- סך כל החומר התורשתי האופייני למין-הביולוגי, ברוב המינים-הביולוגים בנוי מיחידות של DNA.
• הנדסה גנטית - מגוון טכנולוגיות מולקולריות המאפשרות להעביר גן שמקורו יכול להיות מכל מין-ביולוגי שהוא, או שיוצר במבחנה, אל מין אחר, ובכך לשנות באופן קבוע את תכונותיו התורשתיות של המין המהונדס.
• טרנסגן - גן זר המשולב לגנום של אורגניזם (יצור) באמצעות שיטות של הנדסה גנטית.
• צמח טרנסגני (צמח מהונדס) - צמח שאל הגנום שלו צורף חומר תורשתי זר (טרנסגן) באמצעות שיטות של הנדסה גנטית.
• Genetically Modified, GM - שינוי גנטי של יצורים באמצעות שיטות של הנדסה גנטית.
• קנולה - שם מסחרי לצמח הלפתית (rapeseed) ממשפחת המצליבים, אשר טופח לפני שנים בשיטות טיפוח מקובלות, לייצור שמן מאכל. השמן מהצמח שלא טופח אינו ראוי למאכל.
• מיטוכונדריון - אברון ייצור ATP.
• כלורופלסט - אברון הטמעת הפחמן הדו-חמצני בצמחים.

לקריאה נוספת

• גפני י. צמחים מהונדסים. גלילאו 1995; 13 עמ' 21-16.
• הירשברג י, מעוז א, מי מפחד מצמחים מהונדסים? גלילאו 1999; 34 עמ' 41-35.
• חוק זכויות מטפחים של זני צמחים, התשל"ג - 1973, מדינת ישראל ספר החוקים.
• חוק איסור התערבות גנטית (שיבוט אדם ושינוי גנטי בתאי רביה), התשנ"ט- 1999, מדינת ישראל ספר החוקים.

• Estruch JJ, Carozzi NB, Desai N, Duck NB, Warren GW, Koziel MG. Transgenic plants: an emerging approach to pest control Nat Biotechnol, 1997;15:137-41.
• Richter LJ, Thanavala Y, Arntzen CJ, Mason HS Production of hepatitis B surface antigen in transgenic plants for oral immunization. Nat Biotechnol 2000;18:1167-1177.
• Larrick JW, Yu L, Chen J, Jaiswal S, Wycoff K. Production of antibodies in transgenic plants. Res Immunol 1998;15:603-8.
• Giddings G, Allison G, Brooks D, Carter A. Transgenic plants as factories for biopharmaceuticals. Nat Biotechnol 2000;18:1151-5.
• Transgenic plants and the world of agriculture, Report. National Academy Press, Washington DC. 2000.
• Freckleton RP, Stephens PA, Sutherland WJ,Watkinson AR. Amelioration of biodiversity impacts of genetically modified crops: predicting transient versus long-term effects. Proc R Soc Lond B 2004;271:325-31.
• Onyango B, Nayga RMJr, Schilling B. Role of product benefits and potential risks in consumer acceptance of genetically modified foods. AgBioForum 2004;7:202-1.
• Ghalford N. Prospects for genetically modified crops. Ann Appl Biol 2004;145:17-24.

ד"ר רבקה ברג, חוקרת בכירה, המחלקה לגנטיקה, המכון לגידולי שדה וגן, מכון וולקני, מנהל המחקר החקלאי.

פרופ' יעקב ברג, פרופסור חבר, עמית בפקולטה למדעי החקלאות, המזון ואיכות הסביבה, המכון לביוכימיה, מדעי המזון והתזונה, בית הספר למדעי המזון, האוניברסיטה העברית, והחוג לקרימינולוגיה המכללה האקדמית אשקלון.

פורסם ב"גליליאו" גיליון 83, יולי 2005.

מפוסטר ו... טעים - יורם אורעד

שיטה חדשה להשמדת פתוגנים במזון תמנע את הפגיעה בטעמו הכרוכה בפיסטור המקובל

פיסטור היא שיטה רווחת לשימור מזון, שפותחה על ידי לואי פסטר (1822 - 1895) כבר במאה ה-19, ומאז ממשיכים להשתמש בה בהצלחה. השיטה, הקרויה על שמו, ושמהותה חימום מזון לשם השמדת פתוגנים (חיידקים גורמי מחלות) הנמצאים בתוכו, הוכחה כיעילה. אך אליה וקוץ בה - לעתים קרובות השימוש בה גורם לפגיעה בטעם המזון.

שיטה חדשה שפותחה על ידי צוות מדענים מהמרכז לפיזיקה שימושית וטכנולוגיה מתקדמת שבאוניברסיטת מקסיקו, בראשותו של אכים לושקה (Achim Loske) מעוררת את התקווה שבעתיד ניתן יהיה להשמיד את הפתוגנים ללא פגיעה בטעם המזון. מהותה של השיטה היא שימוש בגלי הלם והבזקים של קרינה נראית וקרינה על סגולה על מנת להביא להשמדתם של החיידקים גורמי המחלות.

חיידקי Listeria monocytogenes
CDC/ James Archer

יושקה ערך ניסוי בצלוחיות המכילות חיידקים הטבולים בנוזל. הוא חשף אותן למתקן המפיק גלי הלם בלחץ של עד 1000 אטמוספרות וכן הבזקי קרינה בעוצמה רבה בתחום האור הנראה ובתחום הקרינה העל סגולה. הסתבר שהפעולה גורמת להשמדת חיידקים המצויים בתוך הצלוחיות. גלי ההלם שמפיק המתקן גורמים לכך שבועות אוויר מיקרוסקופיות בתוך הנוזל המקיף את החיידקים מתפשטות באופן רגעי ולאחר מכן קורסות בעוצמה רבה. תהליך זה גורם להיווצרותו של חום רב באזורים הנקודתיים בהם הוא מתרחש. תהליך ההתפשטות והקריסה של בועות האוויר המיקרוסקופיות, בנוסף לעצם הלחץ עצמו וכן להבזקי הקרינה הנראית והעל סגולה, גורמים להשמדתם של החיידקים. 

לושקה מציין שעד כמה שידוע, גלי הלם אינם גורמים לשינוי בטעמו של מזון.

בניסויים שנעשו התקבלו עד כה התוצאות הטובות ביותר לגבי חיידק הקרוי בשם ליסטריה מונוסיטוגנס (Listeria monocytogenes), חיידק העלול לגרום להפלות. למרות השמדתם של חיידקים באמצעות השיטה, מודה לושקה שהיא עדיין אינה יעילה דיה להפוך את המזון לכזה שיהיה בטוח לאכילה. כדי להגיע לכך, דרוש פיתוח נוסף.

האם בעתיד תחליף השיטה של פיצוץ החיידקים בגלי הלם והקרנתם באמצעות אור נראה וקרינה על סגולה את שיטת הפיסטור המלווה אותנו כבר דורות? התשובה לכך תלויה בוודאי לא רק במידת השיפור בטכנולוגיה החדשה ובמידת הבטיחות שהיא תשיג אלא גם במחירה.

פורסם במקור ב"גליליאו" גיליון 78, פברואר 2005.

מי היה הראשון לגלות מיקרואורגניזמים - עיון מחדש - הווארד גסט

עיון מדוקדק במסמכים מהמאה ה־17 מראה שהראשון שראה מיקרואורגניזם במיקרוסקופ היה הוק, ולא לוונהוק.

הזכות לגילוי מיקרואורגניזמים במאה ה-17 שמורה לשני חוקרים גאוניים - רוברט הוק (Hooke) ואנתוני ואן לוונהוק (van Leeuwenhoek). שני אנשים אלו, השונים כל כך באופיים וברקע שלהם, היו למגלי עולם המיקרואורגניזמים הודות לצירוף מורכב של נסיבות ועניין במיקרוסקופים. מסעותיהם לתוך העולם המיקרוביאלי תועדו בין השנים 1665 ו־1678 בפרסומי החברה המלכותית בלונדון. בין הישגיו המופלאים של הוק, ניתן לכלול את פירסום התיאור הראשון של יצור חי הנמנה עם המיקרואורגניזמים. בציורים המעולים שפרסם הוק בספרו מ-1665 Micrographia, יכלו המיקולוגים לזהות את העובש Mucor, עובש הלחם המוכר. בספר זה כלל הוק ציורים מיקרוסקופיים של חומרים ביולוגיים רבים, בהם ספוגים, עץ, עשב ים, משטחי עלים, שיער, נוצות טווס, כנפי זבובים, ביצי טוואי המשי, קרדיות, פרעוש וכינה - וכן עובש. הוק נטל את המדגם מ״כתם לבן קטן של עובש שעיר", שרבים כמותו הוא ראה על כריכות מעור כבש של ספר קטן. הוא קרא למיקרואורגניזם "פטריה מיקרוסקופית". הוא ניסה לראות את ה׳׳זרע" (מה שקרוי היום נבג, sporangiospore) ממנו מתפתח היצור, אולם המיקרוסקופ החלש שעמד לרשותו לא איפשר זאת.

הוק שיכלל את שיטות המיקרוסקופיה בדרכים רבות המפורטות בהקדמה ל״מיקרוגרפיה" ובמאמר שהופיע ב-1678, "Lectures and Collections: Microscopium". בהקדמה ל״מיקרוגרפיה" נכתב גם איך להכין מיקרוסקופ עם עדשה אחת, מהסוג ששימש את לוונהוק במחקרים בהם החל עשר שנים אחר כך.

ממחקרי ואילו של בריאן פורד, נראה שהראשון שראה ותיעד מיקרואורגניזם במיקרוסקופ היה הוק ולא לוונהוק. יתרה מזאת, ה״מיקרוגרפיה" היוותה את המודל הבסיסי והמניע לגילוי מיקרואורגניזמים אחרים על ידי לוונהוק במהלך המאה ה-17. כך, גם רוברט הוק וגם אנתוני ואן לוונהוק ראויים להיחשב כ״אבות" המיקרוביולוגיה.

רוברט הוק - מבט על קריירה מזהירה

רוברט הוק (1703-1635) החל ללמוד בקולג' קריסטצ׳רץ' באוניברסיטת אוקספורד, אך כפי הנראה לא הגיע לתואר. אף על פי כן הוא התחבר לקבוצת משכילים מבריקים שכללה את כריסטופר רן (Wren) ורוברט בויל, שנפגשו לעתים קרובות לדון בבעיות מדעיות.

עם הזמן, הייתה הקבוצה לגרעין ממנו צמחה החברה המלכותית. הוק, אחד ממייסדי החברה, שימש כ״אוצר ניסויים" ("Curator of Experiments") בשנים 1667-1662. אחריותו כללה ביצוע ניסויים חשובים ומשימות מחקר אחרות שהוטלו עליו. תוך זמן קצר נעשה הוק לכוח האינטלקטואלי המוביל בחברה וכאוצר, סיפק את החומר להרבה מפגשים. באפריל 1663 הרצה הוק על המבנה של רקמות צמחיות כשעם וטחב, וכך טבע את המונח "תא". ב״מיקרוגרפיה" תיאר הוק את מבנה השעם בהסבר לציור כך: "מבנה השעם, והתאים והנקבוביות בגופים קצפיים אחרים".

פורטרט של רוברט הוק כפי שצוייר על-ידי Rita Greer, ב-2004
Wikimedia commons

תחומי העניין המדעיים של הוק היו נרחבים, ולגאוניותו פנים רבות. הפיזיקאי ג׳. ד. ברנל כתב ב-1965 על הוק: "תחומי ההתענינות שלו הקיפו מכניקה, פיזיקה, כימיה וביולוגיה. הוא חקר את תופעת האלסטיות, וגילה את מה שידוע לנו היום כ׳חוק הוק׳... הוא המציא את גלגל האיזון, שאיפשר לבנות שעונים מדוייקים; הוא כתב את ה"מיקרוגרפיה", התיאור המדוייק הראשון של העולם המיקרוסקופי, לרבות גילוי התאים; הוא החדיר את השימוש בטלסקופ למדידות אסטרונומיות והמציא את המיקרומטר". בשנת 2003, השנה ה־300 למותו, יצאו לאור מספר ביוגרפיות חדשות בהן תוארו חייו והשגיו המדעיים, לרבות תרומתו כארכיטקט לשיקום נזקי השריפה הגדולה שהשתוללה בלונדון ב־1666.

אנתוני ואן לוונהוק - קריירה מיוחדת במינה 

לוונהוק (1723-1632) זכה להשכלה פורמלית מועטת, ובהיותו בן 22 פתח חנות לממכר אריגים בדלפט בהולנד. שורשי הקריירה המדעית שלו היו כנראה בשימוש בעדשות מגדילות לבדיקת בדים. לוונהוק פיתח יכולת לבניית מיקרוסקופים מעולים בעלי עדשה יחידה בקוטר של מ"מ אחד. לוונהוק היה תצפיתן מוכשר וניחן בסקרנות יוצאת מגדר הרגיל, אותה הוא מיקד בטבע. הוא היה הראשון שראה ותיאר תאי זרע של בעלי חיים, תאי דם אדומים, חד-תאיים, ותאי שמרים. בזמנו עדיין האמינו שרימות, פרעושים, ודומיהם נוצרים מאליהם, אך הוא הראה שיצורים אילו בוקעים מביצים.

אנתוני ון-לבנהוק - פורטרט מ-1686
צייר:  Jan Verkolje, Wikimedia commons

לוונהוק פירסם את ממצאיו בקהיליה המדעית באופן חריג. מכרים הולנדיים, שהיו חברים בהתכתבות בחברה המלכותית באנגליה, יעצו לו לתאר את ממצאיו בכתב ולשלוח את התיאורים לחברה. במהלך חייו, שלח לוונהוק לחברה כ־200 מכתבים בשפה ההולנדית. מכתבים אילו תורגמו לאנגלית בין השנים 1939 ו־1983 על ידי צוותים גדולים של מדענים הולנדיים, ופורסמו ב-11 כרכים במתכונת דו-לשונית. הערות שוליים אחדות הראו שלוונהוק היה בקי ב"מיקרוגרפיה" עוד לפני שהחל לשלוח מכתבים לחברה המלכותית.

אחת התרומות החשובות של לוונהוק לביולוגיה הייתה גילוי החיידקים ב-1676. כצפוי, הטילו לראשונה ספק בממצאים והתיאורים של היצורים הזעירים. הוק, שלוונהוק לא הכירו, התמנה למזכיר החברה המלכותית ב-1677 ובמסגרת תפקידו קיבל מלוונהוק מכתב, שנשא את התאריך 5 באוקטובר 1677, בו תיאר לוונהוק חיידקים בחליטה של פלפל במים. המספר הגדול של החיידקים בטיפה אחת הפעים את לוונהוק שכתב: "זה לא יאומן". הוא גם צירף עדות של "שמונה אנשים אמינים" שאישרו את הממצאים.

ב־Microscopium מ־1678 אישר הוק את התצפיות של לוונהוק בחיידקים, וכתב "למרבה הפליאה, גיליתי ריבואות מהיצורים הזעירים שמר לוונהוק תיאר...ויש ביניהם כה קטנים שמיליונים על גבי מיליונים יכולים להימצא בטיפת מים אחת". האישור על ידי הוק והסמכות של החברה היו מכריעים לגבי לוונהוק ומעמדו. בשנת 1680 הוא נבחר בחבר בחברה המלכותית והפך לאדם מפורסם שרבים שיחרו לפתחו בדלפט, לרבות הצאר פטר הגדול.

ההתחלה השלובה של המיקרוסקופיה והמיקרוביולוגיה

אין ספק שהוק היה הראשון שתיאר מיקרואורגניזמים בספרות המדעית, ותיאורי שיטות המיקרוסקופיה שפירסם סללו את הדרך לשכלולים. לוונהוק, בניגוד להוק, שמר את שיטות עבודתו בסוד. ב־1685, 20 שנה לאחר הופעת ה"מיקרוגרפיה", שלחה החברה המלכותית את תומס מולינה (Molyneux) לבקר אצל לוונהוק במטרה לשאוב מידע על שיטותיו. בדו״ח של מולינה מתוארים אחדים מהמיקרוסקופים החלשים של לוונהוק, יחד עם ההערה הבאה:

"אלו הם המיקרוסקופים שאני ראיתי, אותם הוא מראה לסקרנים הבאים לבקרו. בנוסף להם, הוא אמר, יש לו עוד סוג, שאיש לא התבונן דרכם מלבדו. בהם הוא עורך את התצפיות שלו, והוא הצהיר שהם עובדים טוב יותר מכל מה שהראה לי עד כה, אך הוא אינו יכול לאפשר לי לראות אותם... באשר למיקרוסקופים שראיתי, הם לא מגדילים יותר מעדשות אחרות שראיתי, גם באנגליה וגם באירלנד. דבר אחד, שאני יכול לציין, הוא שהן עולות עליהן בהרבה, הן בבהירות והן בחדות בה נראים בהן העצמים". הערה זו ואחרות אינן מותירות ספק לגבי הסודיות שאיפיינה את לוונהוק. מחלקים אחרים של התיעוד ההיסטורי נראה שלעתים היה לוונהוק עמום עד כדי להטעות.

לוונהוק ידע לבטח על ה״מיקרוגרפיה״ של הוק

לפני יותר מ-10 שנים, המיקרוסקופאי בריאן פורד מאוניברסיטת קרדיף הצביע בפני על קטע מההקדמה ל״מיקרוגרפיה", שם כתב הוק הוראות מדוייקות להתקנת מה שכונה מאוחר יותר "מיקרוסקופ לוונהוק". כך כתב:

"א□ תיקח חתיכה צלולה מאוד של זכוכית "ונציה", תמתח אותה בלהבת מנורה לנימיות דקות כחוט השערה, תשאיר את הנימיות בלהבה עד שיותכו לכדורית קטנה ועגולה, או טיפה, תלוייה על קצות החוטים; ואם תדביק כמה מהן בקצה קיסם באמצעות שעוות חותמות, כך שהנימיות יפנו כלפי מעלה, ואם תלטש חלק ניכר מהן באבן משחזת, ואחר בך על לוח מתכת חלק עם מעט טריפולי (?), תשייף אותם עד שיהיו חלקות מאוד; אם תקבע אחת מהן, באמצעות שעווה רבה, בנקב בקוף המחט, שתקדח בלוח דק של פליז, עופרת, ...או כל מתכת אחרת, ותקרב אליו מאוד את העצם, הוא יגדיל את העצם וכמה מהעצמים יראו חד יותר מאשר בכל אחד מהמיקרוסקופים הגדולים."

מתיאור זה הסיק פורד ש״מקור התכן של מיקרוסקופ היד בו השתמש לוונהוק במחקריו הינו בכתבי הוק שיצאו לאור". הוק ציין באחדים מפרסומיו שהשימוש במיקרוסקופ מסוג זה אימץ את עיניו, ולכן הוא העדיף את המיקרוסקופים הגדולים עם שתי עדשות.

במכתב לחברה המלכותית, מה־28 באפריל 1673, לוונהוק מתאר בקצרה "עובש" ו׳׳כינה" - תיאורים מתאימים מאוד לתיאורים הארוכים יותר של הוק ב״מיקרוגרפיה'' ליצורים אילו, שפורסמו 8 שנים קודם. באותו המכתב, לוונהוק מתייחס בקושי לתצפיות דומות של "אחרים". אחד מהעורכים ההולנדיים של מכתבי לוונהוק ציין בהערת שוליים ש״קרוב לודאי, מילה זו מתייחסת ל׳׳מיקרוגרפיה" של הוק".

בדיקה דקדקנית יותר לא מותירה ספק. דוגמאות אחרות מראות שלוונהוק עיין בציורים שב״מיקרוגרפיה״ ודאג לתרגום של כמה מההסברים של הוק. במכתב מ-1676 להנר׳ אולדנבורג, שקדם להוק כמזכיר החברה המלכותית, כתב לוונהוק שיש לו חברים שיכולים לתרגם מצרפתית או מלטינית, והוסיף "איני יכול להסתדר עם השפה האנגלית מאז מותו של אדם אחד ששלט בה היטב". אבל, העורכים ההולנדיים של המכתבים ציינו שבימי חייו של לוונהוק היו בדלפט קהילות של דוברי אנגלית, והרבה מחבריהן שלטו בהולנדית. גם פורד מציין שלוונהוק ידע להגיע למתרגמים מאנגלית להולנדית.

מדוע התעלמו מממצאיו של הוק, המעידים על בכורתו?

נשאלת השאלה מדוע, על אף הרקע של הוק, הוא בקושי נזכר בכתובים על ההיסטוריה של המיקרוביולוגיה? מילטון ויינרייט מאוניברסיטת קרדיף ציין שתיאורי ההיסטוריה הראשונית של המיקרוביולוגיה מתחילים כולם בהצגת לוונהוק כחוקר הראשון שראה מיקרואורגניזמים. לדוגמה, ב-Autobiography of Science מוגדר לוונהוק כ״ראשון ציידי החיידקים".

"למרבה הצער, רוב החומר הנלמד בהיסטוריה של המיקרוביולוגיה לוקה בפשטנות יתר, עד כדי החטאה לאמת, במקרה הטוב, סיפור מקסים ומורכב מוקטן למינימום על מנת שיתקבל בקלות וללא עוררין", מציין ויינרייט. אני מאמין שערכה של תרומת הוק פחת ונשכח בגלל התמונה המעוותת שמקורה בשני ספרים נפוצים. הספר החשוב יותר הוא ספרו של חוקר החד-תאיים קליפורד דובל, Anthony van Leewenhoek and his 'Little Animals' , שיצא לאור ב־1932. דובל הציג את עולם המיקרואורגניזמים בראייה צרה, בהדגישו את תצפיותיו של לוונהוק בחד-תאיים וחיידקים. הספר של דובל, שאין בו זכר לגילוי העובשים המיקרואורגניזמיים על ידי הוק ותרומתו למיקרוסקופיה, מסתפק, משום מה, בהערת השוליים הבאה:

"ד"ר רוברט הוק, ממיסדי החברה המלכותית, היה גאון וממציא מקורי ויוצא דופן. תרומותיו למדע ידועות ורבות מכדי שנציינן, רק כעת מתחילים להכיר בערך האמיתי של השפעתו על בני תקופתו והתפקיד שמילא בימיה הראשונים של החברה... אי אפשר ומיותר לדון כאן באיש מופלא זה ופועלו". (הדגשת המחבר).

אכן, יש בספר של דובל 34 איזכורים להוק ועבודתו במפתח העיניינים, אבל הם טפלים ומציינים בעיקר תאריכים ומספר מכתבים. אין במפתח כל ציטוט מה"מיקרוגרפיה", הנזכרת במסגרת "אסמכתות ומקורות אחרים".

הספר של דובל נקרא על ידי דורות של מיקרוביולוגים. רבים מהם קראו גם את ספרו הפופולרי של פול דה-קריף, "ציידי החיידקים", שיצא לאור ב־1926. שם נקרא הפרק הראשון "לוונהוק, ראשון ציידי החיידקים". המהדורה הראשונה בכריכה רכה הופיעה ב־1940 וב־1963 נדפסה בפעם ה־28. שם נזכר הוק רק פעם אחת כזה שאישר את תגליתו של לוונהוק. אין זה פלא שב-70 השנים האחרונות גם מיקרוביולוגים וגם בציבור הרחב לא שמעו דבר על תרומתו הפורה של הוק למיקרוביולוגיה.

הקריירה של לוונהוק הייתה, ללא ספק, מיוחדת במינה ויש בה אלמנט חזק של דרמה. הוא נתפס כגאון שגילה תגליות חשובות בהיותו מנותק מהקהיליה המדעית בכללה במאה ה־17. תסריט זה נראה תפור על פי מידה לשיטתו של דה־קריף, שמטרתה פו פולריזציה של אירועים היסטוריים על ידי העשרתם בדיאלוגים בדויים. על אף התיאורים מלאי החיים, יש לזכור שהוק, ולא לוונהוק, היה הראשון שראה ותיעד את קיומם של מיקרואורגניזמים.

לקריאה נוספת:

Bennett, J, M. Cooper, M. Hunter, and L. Jardine. 2003. London's Leonardo - the life and work of
 Robert Hooke. Oxford University Press, Oxford

Bernal, J. D. 1965. Science in history. Hawthorn Books, New York

Bulloch, W. 1979. The history of bacteriology. Dover Publications, New York. (Republication of the original published by Oxford University Press in 1938 

de Kruif, P. 1926. Microbe hunters. Harcourt Brace, New York

Dobell, C. 1932. Antony van Leeuwenhoek and his "little animals." Staples Press, London

Ford, B. J. 1981. The van Leeuwenhoek specimens. Notes Records R. Soc. 36:37-59

Ford, B. J. 1985. Single lens. Harper and Row, New York

Ford, B. J. 1991. The Leeuwenhoek legacy. Biopress and Farrand Press, Bristol and London

Hooke, R. 1665. Micrographia, or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses with observations and inquiries thereupon. J. Martyn and J. Allestry, Printers to the Royal Society, London

Hooke, R. 1678. Lectures and collections; Microscopium. J. Martyn, Printer to the Royal Society, London

Jardine, L. 2004. The curious life of Robert Hooke: the man who measured London. Harper Collins, New York.

Lechevalier, H. A., and M. Solotorovsky. 1965. Three centuries of microbiology. McGraw-Hill, New York

Leeuwenhoek, A. v. 1673-1696. Alle de Briefen van Antoni van Leeuwenhoek/The Collected Letters of Antoni van Leeuwenhoek. Eleven volumes published intermittently between 7 939 and 7 983; edited, illustrated and annotated by committees of Dutch scientists. Swets and Zeitlinger, Amsterdam 

Schifferes, j. J. 1960. Autobiography of science, 2nd ed. Doubleday & Company, Carden City, N.Y

Wainwright, M. 2003. An alternative view of the early history of microbiology. Adv. Appl. Microbiol. 52:333-355

הווארד גסט (Gest)

פרופסור אמריטוס למיקרוביולוגיה ופרופסור להיסטוריה ופילוסופיה של המדע. באוניברסיטת אינדיאנה בבלומינגטון.

תרגם ועיבד - ד"ר אבשלום פלק

מתוך Gest, Howard, 2004: The discovery of microorganisms revisited. ASM News, 70(6), 269 - 274.

פורסם ב"חדשות ISM",  גליון 40, נובמבר 2004