מדענים הכניסו גנים של עכביש לעש טוואי המשי, שזחליו מייצרים את סיבי הבד העדין. הם מקווים ליצור כך שיטה יעילה להפקת סיבים חזקים וגמישים במיוחד

עם כוח גדול מגיע פוטנציאל מסחרי גדול – בתנאי שמישהו יצליח לנצל אותו.

כן, אנחנו מדברים על עכבישים, וליתר דיוק על קורי עכביש – אחד החומרים המופלאים של הטבע. החוטים שמייצרים פרוקי הרגליים הקטנים חזקים מאוד, למעשה חזקים יותר מפלדה על פי מדדים מסוימים, וגמישים כמו גומי. התכונות האלו הופכות אותם לחומר אידיאלי לייצור מוצרים רבים, החל בכבלים ואפודי מגן וכלה בתחבושות אנטיביוטיות. כלומר הוא יהיה אידיאלי אם נמצא דרך יעילה להפיק אותו.

ניסיונות להקים "חוות עכבישים" שבהם ייאספו הקורים הסתיימו בכישלון: רוב מיני העכבישים אינם אוהבים לחיות בצפיפות, ואם תנסו להכריח אותם הם יפתרו את הבעיה על ידי הריגת השכנים ואכילתם. מזה זמן מה מנסים מדענים לייצר את הקורים בשיטות אחרות, על ידי הטמעת הגנים האחראים על בניית החלבונים של הקור ביצורים אחרים.

העיזים שמפרישות את חלבוני הקורים בחלב שלהן זכו לפרסום רב, אבל החברה שהוקמה כדי לנסות להעלות את הייצור על פסים מסחריים נכשלה ופשטה את הרגל. מדענים אחרים הכניסו את החלבונים לצמחי אלפלפה וגם לחיידקים ולשמרים. אחת החברות העוסקות בכך אף חברה לאדידס כדי לייצר נעלי ריצה קלות במיוחד שמכילות קורי עכביש. אך כל אלה הם קוריוז בלבד כרגע ואנחנו עדיין רחוקים מייצור המוני אמיתי של מוצרים מקורי עכביש.

תנו לטוואי לטוות

לאחרונה פרסמו חוקרים מסין מאמר שבו חזרו לשורשים. הם מייצרים חוטים המכילים את חלבוני משי העכביש בעזרת זחלי טוואי המשי. האם זוהי פריצת הדרך שחיכינו לה?

טוואי המשי (Bombyx mori) הוא עש שמשמש בתעשיית המשי כבר אלפי שנים. הזחל מייצר את הסיבים וטווה אותם לפקעות שבתוכן יתגלם ומהן מפיקים את המשי. ב-2012 נעשה הניסיון הראשון להנדס גנטית זחל כדי שייצר משי מחוזק בחלבוני משי עכבישיים, אך החוטים שהתקבלו הכילו 5-2 אחוזים בלבד של חלבונים שמקורם בעכביש. גם במחקר החדש התקבלו סיבים שהם שילוב של משי עש וקורי עכביש, אך אחוז חלבוני העכביש בהם גדול הרבה יותר: עד 35 אחוז.

החוקרים הגיעו לתוצאה הזאת באמצעות שיטת הנדסה גנטית דומה ל"קריספר", שבה הגֵן שמכיל את ההוראות לייצור חלבון העכביש מוכנס לגנום של טוואי המשי במקום גֵן אחר, שמשמש בייצור סיבי המשי. במחקר הקודם הכניסו החוקרים את הגן הזר לגנום של העש באופן אקראי, ולא במקום מסוים. השיטה המדויקת יותר הובילה לייצור טוב יותר של החלבון ולהכנסתו היעילה לחוטי המשי.

בשלב הבא בדקו החוקרים את החוטים שהופקו מגלמי הזחלים המהונדסים. הם לא היו חזקים יותר מחוטי משי רגילים, אבל היו גמישים יותר וניתנים למתיחה. החוקרים סבורים שאם ייצרו זחלים שיבטאו כמה גנים של עכביש במקום אחד, הם יצליחו להפיק סיבים שתכונותיהם יהיו דומות יותר לאלו של קורי העכביש: לא רק גמישים אלא גם חזקים מאוד.

אחד היתרונות העיקריים בשימוש בטוואי המשי לייצור חלבוני העכביש, היא שלא צריך לעבד אותם כך שיהפכו לחוטים: הזחל עושה את זה בעצמו, ולהוציא את הסיבים מהפקעת אנחנו יודעים כבר אלפי שנים. יידרש עוד זמן עד שמוצרים מקורי עכביש יעמדו על המדפים בחנויות, אך המחקר החדש עושה עוד צעד חשוב לקראת היעד הזה.

 

0 תגובות