ביולוגיה סינתטית: בין חדשנות מדעית לאתיקה מקצועית - רפאל שלהב

ייצור אורגניזמים במעבדה והסכנות הכרוכות בו מעלים את הצורך בנקיסת צעדים שיבטיחו הקפדה על כללי אתיקה נוקשים

U.S. Air Force photo by Airman 1st Class Jason Couillard

בשנים האחרונות חברות שונות מתחרות ביניהן במציאת דרכים לייצור זול של דלק ממקורות מתחדשים. רבות מחברות אלה מתמחות בתהליכי ייצור דלקים ממקורות צמחיים או מפסולת ביולוגית, אלא שהליך הפקת הדלק ממקורות צמחיים הוא יקר וממושך, ונכון לעכשיו רובו אינו רווחי. זו הסיבה לכך שיותר ויותר חברות מתמקדות כיום במציאת דרכים לזרז את תהליך הייצור ולהוזילו באמצעות שינוי הגנום של הצמחים שמהם מיוצר הדלק. לדוגמה, חברת אמיריס (Amyris), המדורגת כמספר 1 במצעד 50 החברות ה״חמות" של אתר ביופיול דיג׳סט, פיתחה זן מיוחד של שמרים בעלי אנזים סינתטי. מדעני החברה השתמשו בשמרים שהפיקו ארתמסינין (artemesinin) - תרופה למחלת המלריה, והחדירו להם גן סינתטי. הזן הסינתטי שנוצר הופך סוכרים לפרנסין (farnesene) - רכיב שמן שיש לו ביקוש תעשייתי רב. חברה אחרת, סולאזים (Solazyme) מפתחת זנים חדשים של אצות באמצעות הוספת רכיבים סינתטיים למבנה הגנטי שלהן, במטרה לייצר שמנים ייחודיים למטרות שונות. את עיקר השמנים שמפיקות האצות מפנה החברה לשימוש במנועים, אך מאצות מסוימות מפיקים שמנים שבהם משתמשים ליצירת מוצרי טיפוח ואף כתוספי מזון.

חברות כאלו, ועוד רבות מסוגן, מהוות את הבסיס לתחום מדעי חדש הנקרא ביולוגיה סינתטית. עד היום מדענים ביצעו התערבות גנטית באורגניזמים בשיטת ״מלמעלה-למטה" (top down): זיהוי הגנים האחראים על תכונות מסוימות, בידוד אותם גנים תוך כדי ניקוי "פסולת DNA" מיותרת, והוספתם לרצפים גנטיים קיימים לפי הצורך. הישגים אחרונים במדע הביולוגיה הסינתטית מעידים על מגמה חדשה ביכולתם של מדענים להתערב ברצפים גנטיים, הפעם בשיטת ״מלמטה-למעלה" (bottom-up): שימוש במודלים ממוחשבים על מנת ליצור רצפים גנטיים מחומרי גלם שהורכבו במעבדה. בניגוד לביולוגיה ה״רגילה" אין מדובר בלימוד של הטבע הקיים ובהבנתו, כי אם ביצירה של אורגניזמים חדשים, שלא התקיימו עד היום.

פריצת הדרך העיקרית בתחום התרחשה במאי 2010, כשצוות מדענים ממכון ונטר (Venter institute) הודיע כי יצר לראשונה תא חי, שהחומר התורשתי שלו עשוי כולו מכימיקלים שהורכבו יחד במעבדה. בעקבות הודעה זו, הורה הנשיא אובמה על הקמת ועדה נשיאותית ללימודי ביו-אתיקה, והורה לה לבחון את נושא הביולוגיה הסינתטית, ואת היתרונות והסכנות הטמונות בו. המנדט שניתן לוועדה ביטא את עמדתו של הממשל, כי ראוי לעודד את המחקר המדעי החדשני, אך גם לפקח עליו. בדו"ח, שהעבודה עליו הסתיימה בדצמבר האחרון, סוקרת הוועדה את האפשרויות הטמונות בשימוש בביולוגיה סינתטית לטובת האדם, מיצירת מקורות אנרגיה חדשים, דרך פיתוח תרופות וחיסונים יעילים יותר, ועד ליצירת אורגניזמים בולעי זיהומים בקרקע או במים, או יבולים עמידים יותר. במקום להשתמש במה שהטבע מציע ולהתמקד בפיתוח תהליכים יקרים ומסובכים שיופעלו בכל פעם מחדש כדי להגיע לתוצאה הרצויה, חברות יוכלו להשקיע פעם אחת סכום גדול ביצירת חומרי הבסיס שדרושים להם בדיוק, אך להוזיל לאין שיעור את הליכי הייצור עצמם.

הסיכויים מלווים גם בסיכונים, ובראשם האפשרות שאורגניזם סינתטי שיוצר במעבדה ישתחרר אל הטבע ויגרום לזיהום רחב היקף. זיהום מסוג זה, בין אם מקורו יהיה בתאונה ובין אם בפעולה מכוונת, עשוי להיות התרבות מהירה של האורגניזם הסינתטי בטבע, הכלאה שלו עם זנים טבעיים או הכחדה של אורגניזמים קיימים. דמיינו, למשל, תסריט לפיו אצה שהונדסה לגדילה מהירה פי כמה מכל סוג אצה טבעית מוצאת את דרכה מבריכת הגידול שבה היא מיוצרת אל הנהר הסמוך. בתוך זמן קצר האצה הסינתטית עלולה להתפשט אל המערכת האקולוגית כולה ולחנוק את בתי הגידול של זני הצמחים המקומיים. עכשיו דמיינו שהאורגניזם שמשתחרר לעולם אינו אצה אלא חיידק מזן חדש, ללא היסטוריה וללא תרכיב חיסון קיים. כמענה לחשש זה, הדוח מציין כי רבים מהמשאבים בתחום הביולוגיה הסינתטית מוקדשים ליצירת ״גן מתאבד׳׳ או ״גן להשמדה עצמית" - מנגנון גנטי שימנע מהאורגניזמים להתרבות או להתקיים מחוץ לתנאי מעבדה מבוקרים.

עיקר הדוח הוא ניסוח חמישה עקרונות אתיים שבעזרתם יוכל הממשל האמריקאי לנהל את המחקר העתידי בתחום. העיקרון הראשון הוא תועלת לציבור. בהקשר זה מציעה הוועדה כי הממשל האמריקאי יוביל מחקרים מקיפים שיבחנו את הסיכונים לציבור שטמונים בביולוגיה סינתטית, ובמקביל ישתתף במימון מחקרים ספציפיים שיש בהם תועלת לציבור, גם אם הסיכוי להצלחתם נמוך. עוד מציעה הוועדה לבחון בקביעות את השפעתם של דיני הקניין הרוחני והבעלות בפטנטים על התקדמות במחקר המדעי. מכיוון שהמחקר הביו-סינתטי עודו בחיתוליו, אם חברה או אדם מסוימים יזכו בבעלות מסחרית על פטנט או על הליך חיוניים, עשויה להיות לכך השפעה רבה על היכולת לשתף מידע ולבצע מחקרים עתידיים.

העיקרון השני הוא ניהול אחראי של סיכונים. הוועדה מציגה שני עקרונות קוטביים - עיקרון המניעה, הנהוג באיחוד האירופי, שמטיל חובה על תומכים במחקר מסוים להוכיח כי הוא בטוח לציבור; ועקרון עידוד הפעולה, שמניח כי כל מחקר בטוח אלא אם הוכח אחרת. הוועדה הציעה לנשיא לנקוט מדיניות ביניים של ״ערנות זהירה״ - ניטור, זיהוי ונטרול הסיכונים עם התקדמות המחקר, והתערבות פעילה בתחום רק כאשר יתעורר בכך צורך.

העיקרון השלישי הוא חופש וזהירות מחשבתיים. הוועדה הציעה כי הממשל האמריקאי יבחן מדי פעם אם הפיקוח שהוא מפעיל על מחקר מדעי מאפשר למדענים לעבוד בחופשיות, ביעילות ובביטחון. על הגופים שמפקחים על המחקר יהיה לגבש קודי התנהגות מוסכמים ולבחון אם יש להפעילם באופן זהה על מוסדות מחקר ואוניברסיטאות ועל חוקרים עצמאיים.

העיקרון הרביעי הוא הליך קבלת החלטות דמוקרטי. הוועדה קבעה כי ראוי שהציבור יהיה שותף בהליכי קבלת ההחלטות בכל הנוגע לטכנולוגיות מתפתחות. הוועדה קראה לממשל לעודד דיון ציבורי גלוי ומדויק ככל האפשר, וכן מזמינה מדענים, קובעי מדיניות, וקבוצות דתיות, חילוניות וחברתיות כאחד לגלות מעורבות ולהשמיע את עמדותיהן בעניין, במטרה לפתח מדיניות מורכבת ועשירה בדעות.

העיקרון החמישי והאחרון הוא צדק והוגנות. הוועדה קראה לממשל לבחון כיצד אפשר לחלק את הרווחים והסיכונים הטמונים בביולוגיה הסינתטית, כך שאף קבוצה בציבור לא תרוויח או תיפגע ממנו באופן בלתי-ראוי. הוועדה מציינת במיוחד את הצורך לפקח על יצרנים מסחריים שעלולים להתעלם מסיכונים מתוך רצון להשיא רווחים.

תחום הביולוגיה הסינתטית עודנו צעיר, והוא טרם עורר דיון ציבורי של ממש בישראל. עיקר תרומתה של הוועדה הנשיאותית האמריקאית הוא העלאת השאלות האתיות והמשפטיות העיקריות שיכולות להיות בסיס לדיון כזה. האם השימוש באורגניזמים סינתטיים יתקבל בציבור או מאיים עליו? מהן הסכנות העולות משימוש במוצרי דלק סינתטיים, ומהן הסכנות העולות מצריכת מוצרי מזון או קוסמטיקה סינתטיים? נראה שהעת לדון בשאלות אלו הגיעה. 

רפאל שלהב הוא עורך דין העוסק במחקר בנושאי משפט וחברה.

פורסם ב"גליליאו" 151, מרץ 2011