ממציאי כלי העריכה הגנטית "קריספר" זכו בפרס וולף

שמות הזוכים בפרס היוקרתי בתחומי הרפואה, הפיזיקה, המתמטיקה, החקלאות והאמנות הוכרזו הבוקר בבית הנשיא ■ בין הזוכים: מדענים שפיתחו דרך לגילוי יכולותיו הנסתרות של הפחמן

עידו אפרתי
עידו אפרתי
שתפו בפייסבוק
שתפו כתבה במיילשליחת הכתבה באימייל
שתפו כתבה במיילשליחת הכתבה באימייל
מעבר לטוקבקיםכתוב תגובה
הדפיסו כתבה
פרופסור עמנואל שרפנטייה, בנובמבר
פרופסור עמנואל שרפנטייה, בנובמבר. אחת מהשתיים הובילו את גילוי הכלי לעריכת גנים Cas9-CRISPRצילום: רמי שלוש
עידו אפרתי
עידו אפרתי

שמותיהם של הזוכים בפרס וולף, שנחשב לאחד הפרסים היוקרתיים בתחומי המדע והאמנות ומחולק בישראל, הוכרזו הבוקר (שני) בבית הנשיא בירושלים. הפרס עבור הישגים "לקידום המדע והאומנות לטובת האנושות", יוענק השנה לתשעה זוכים משש מדינות - ארה"ב, אנגליה, צרפת, רוסיה, ספרד וישראל. לזוכים יחולקו חמישה פרסים בגובה מאה אלף דולר לכל אחד, בחמישה תחומים: רפואה, פיזיקה, מתמטיקה, חקלאות ואמנות. בין הזוכים מדענים שפיתחו את היכולת לבצע עריכה גנטית, לגלות את יכולותיו הנסתרות של הפחמן כחומר מוליך מתקדם, להבין כיצד עובד מנגנון הזכרון של הצמחים ואמנית ששינתה את תפיסת הצילום.

רפואה: "המספריים הגנטיים" שמשנים את הרפואה

העולם המדעי-הרפואי מנסה להתמודד עם התופעה של עמידות חיידקים לאנטיביוטיקה, שהולכת ומחמירה וגובה קורבנות רבים. המדע משווע לחשיבה יצירתית ולפריצות דרך במאבק בחיידקים זיהומיים. על רקע זה, נוכח התפתחות הטכנולוגיה לריצוף, מיפוי ועריכה גנטית, נפתחות בפני מדענים אפשרויות חדשות ללמוד ולהכיר מחדש ולעומק את העולם החיידקי על כל השפעותיו. 

פרס וולף ברפואה יוענק השנה לפרופסור ג'ניפר דאודנה מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי שבארה"ב, על גילוי מנגנון שהשימוש בו ברפואה עשוי להיות מהפכני – . מחקרה של דאודנה מנסה להבין כיצד מולקולות RNA  - החומר הגנטי שמאפיין כל זן ותת-זן של חיידקים,  שולט בביטוי של המידע הגנטי, כלומר ביצירת התכונות והיכולות של החיידקים בפועל.

ג'ניפר דאודנה
ג'ניפר דאודנהצילום: Duncan Hull

את הפרס תחלוק דאודנה עם פרופסור עמנואל שרפנטייה, ביוכימאית, מיקרוביולוגית וגנטיקאית צרפתיה, מומחית בחקר מנגנוני בקרה העומדים בבסיס תהליכי זיהום וחסינות בפתוגנים חיידקיים. השתיים הובילו את גילוי Cas9-CRISPR, שכיום נעשה בו שימוש נרחב בתחום. באמצעות העבודה המשותפת שלהן על הגנטיקה החיידקית הניחו המדעניות את הבסיס להתפתחות טכנולוגית חדשנית של עריכה והנדסה מגוונת וספציפית של הגנום.

טכנולוגיית ה"קריספר" שמתוארת לרוב כ"מספריים גנטיים" מאפשרת של התא. באמצעותה ניתן "להפעיל" או "לכבות" גן כמו מתג חשמל, וכן לשנות, לתקן או להסיר גנים. כלי חדש זה משמש כיום במעבדות לביולוגיה מולקולרית ברחבי העולם, ויש לו פוטנציאל לסלול את הדרך למציאת צורות טיפול חדשות למחלות חשוכות מרפא. עם זאת, היכולת שהטכנולוגיה טומנת בחובה מעוררת .  

פרופסור ג'רילו-הררו
ג'רילו-הררוצילום: Justin Knight

פיזיקה: "זווית הקסם" של הפחמן  

פרס וולף בפיזיקה יוענק השנה במשותף לשלושה חוקרים: פרופסור פבלו ג'רילו-הררו ממכון מסצ'וסטס לטכנולוגיה (MIT) בארה"ב, פרופסור אלאן מקדונלד מאוניברסיטת טקסס בארה"ב ולדוקטור רפי ביסטריצר מהחטיבה הישראלית של חברת אפלייד מטיריאלס, על עבודתם החלוצית בתיאוריה וניסוי של גרפן דו-שכבתי מפותל.

ב-2004 בודדה לראשונה שכבה דו-ממדית בעובי אטום אחד של פחמן הקרויה "גרפן". מאז הולך וגובר העניין בשכבות אלה ובחומרים דו-ממדיים, והגרפן מהווה בסיס לדור חדש של חומרים וטכנולוגיות. התקווה של מדענים היא שיישומים המבוססים על גרפן ייטיבו עם הסביבה ויוזילו עלויות. בתעשיית האלקטרוניקה והמחשבים נדרשים חומרים שניתן לשלוט בהולכה שלהם, והמחקרים פורצי הדרך של הזוכים הראו כי ניתן לשלוט בתכונות ההולכה של צמתי גרפן באמצעות הזווית המרחבית שבין שכבות הגרפן, וכי בזוויות מסויימות קיימת התנהגות פיזיקלית מפתיעה של האלקטרונים.

ב-2011 חקר צוותו של פרופסור מקדונלד, פיזיקאי תיאורטי, התנהגות של לוחות גרפן דו-שכבתי. החוקרים קיוו שהממצאים יובילו ליצירת מוליך-על חדש - חומר שיאפשר מעבר זרם חשמלי ללא התנגדות וללא אובדן אנרגיה. הממצאים פורסמו בשנת 2018, במאמר שנחשב למהפכה של ממש בתחום הפיזיקה, וגרר שטף של עבודות נוספות בתחום הגרפן הדו-שכבתי.

פרופסור דונלדסון
פרופסור דונלדסוןצילום: Jonathan Tickner

מתמטיקה: החוקרים ששינו את הגיאומטריה הדפרנציאלית

פרס וולף במתמטיקה יוענק במשותף לפרופסור סיימון דונלדסון מאוניברסיטת סטוני ברוק והאימפריאל קולג' של לונדון ולפרופסור יעקב אליאשברג מאוניברסיטת סטנפורד, על תרומתם לגיאומטריה דיפרנציאלית וטופולוגיה. פרופסור אליאשברג הוא ממייסדי הטופולוגיה הסימפלקטית והקונטקטית, תחום שתחילתו כשפה מתמטית לפתרון בעיות איכותיות של מכניקה קלאסית, ובעל קשרים הדוקים לפיזיקה המודרנית. התפתחות התחום מהווה התקדמות משמעותית וארוכת טווח במחקר המתמטי של ארבעים השנים האחרונות, ופרופסור אליאשברג נמנה עם המובילים העיקריים שלה.

אליאשברג
אליאשברג צילום: Bengt Nyman

בשנות השמונים פיתח פרופסור אליאשברג טכניקה קומבינטורית שעיצבה את הסיווג המלא של מבני מגע על הספירה התלת-ממדית. במאמריו הניח את היסודות לטופולוגיה הקונטקטית המודרנית והציג שפה מתמטית שחוקרים בתחום עושים בה שימוש נרחב. בעבודתו משנת 2000 הוא הניח, יחד עם עמיתיו, את היסודות לתורת שדה סימפלקטי - מבנה אלגברי רב עוצמה, עשיר ומתוחכם. לעבודתו נודעה השפעה עצומה, והיא הפכה לאחד הכיוונים המרכזיים בטופולוגיה סימפלקטית ובטופולוגיה קונטקטית. היא הובילה להתקדמות משמעותית בתחומים רבים, לרבות גיאומטריה ודינמיקה של טרנספורמציות קונטקט. 

חקלאות: זיכרון הלבלוב של הצמחים 

פרס וולף בחקלאות יוענק השנה לפרופסור קרוליין דין במכון ג'ון אינס באנגליה על הבנתם של מנגנוני זיכרון וחישת טמפרטורה בצמחים, שמטרתם להביא לשליטת החקלאי בזמני הפריחה והלבלוב. לפי ועדת הפרס, לעבודתה של פרופסור דין היתה השפעה לא רק על חקלאות, אלא גם על תחום הביולוגיה כולו.

פרופסור קרוליין דין
פרופסור קרוליין דין צילום: Jane Gitschier

מחקרה של פרופסור דין הוביל לכמה פריצות דרך משמעותיות שהשפיעו ישירות על הבנת המנגנון המולקולרי המבקר את תזמון הפריחה של צמחים עילאיים. מחקרה התמקד בשתי שאלות מרכזיות בביולוגיה של הצמח: מדוע צמחים מסוימים חייבים לעבור את עונת החורף לפני שיוכלו לפרוח וכיצד הם זוכרים שנחשפו לטמפרטורות קרות שבועות או חודשים קודם לכן.

פרופסור דין ותלמידיה שיבטו כמה מהגנים החשובים ביותר השולטים בזמן הפריחה של הצמח תודרנית לבנה (thaliana Arabidopsis) בתגובה לוורנליזציה - התהליך שבו צמחים "זוכרים" שנחשפו בעבר לטמפרטורה נמוכה כדי לתזמן את הפריחה שלהם. בניסיון להבין את מנגנוני הפעולה של תהליך זה, פרופסור דין ועמיתיה אפיינו מערכת אפי-גנטית המבקרת אותו. פרופסור דין תרגמה את המחקר הבסיסי שלה לביולוגיה של גידולים חקלאיים. עבודתה מספקת פרדיגמה מולקולרית לוויסות אפי-גנטי הנשלט על ידי הסביבה, עם השלכות עצומות על טיפוח גידולים בתנאי סביבה משתנים או תנאי גידול לא אופטימליים המאפיינים שינויי אקלים. 

תגיות:

תגובות

הזינו שם שיוצג באתר
משלוח תגובה מהווה הסכמה לתנאי השימוש של אתר הארץ