איך הביוטכנולוגיה עוזרת להעלאת תוחלת החיים | המכללה האקדמית תל חי

איך הביוטכנולוגיה עוזרת להעלאת תוחלת החיים

איך הביוטכנולוגיה עוזרת להעלאת תוחלת החיים

ראשון, 24 אפריל, 2022

 

ביוטכנולוגיה היא שימוש בתהליכים של ביולוגיה לצורך מטרות יישומיות. זהו ענף הייטק המורכב מלימודי ביולוגיה יחד עם כימיה ופיזיקה, עם שילוב של הפן ההנדסי וטכנולוגיה מתקדמת. לצורך ענף זה נדרשת הבנה של תהליכים ביולוגיים מפרספקטיבות שונות, כמו הבנת הפעילות הגנטית או גילוי והשוואה של מבנים שונים, על מנת להבין מה אפשר לעשות עימם בפועל, וכיצד ניתן לנצל אותם לשימוש ולפיתוח של מחקר, תעשיה, תרופות, מכשירים, ועוד.
תואר בביוטכנולוגיה מאפשר לעסוק במחקרים בתחום בתעשיה או באקדמיה, וכן בעבודה הנדסית של פיתוח. מהנדסי והנדסאי ביוטכנולוגיה מתאימים לעבודות המערבות ידע כימי, ביולוגי והנדסי, יחד עם יכולות גבוהות במתמטיקה, ובתום הלימודים יוכלו בוגרים שלמדו את התחום להשתמש בידע ובכלים שרכשו בקורסים הבסיסיים ללמוד את העבודות הספציפיות בכל מקום שאליו יגיעו.

תחום הביוטכנולוגיה הוא בעל השפעה רבה על מגוון של תחומים הנוגעים לחיינו. ייצור של דלק מצמחים בתחום הכלכלי; בתחום החקלאי פיתוח של חומרי הדברה, פיתוח של זני צמחים ופירות מפותחים ועמידים בפני מזיקים, מחלות ופגעי טבע, ניצול של התנאים הביולוגיים והכימיים השונים לטובת האדם והחקלאות, שיפור התכונות והארכת חיי המדף של הפרי, ועוד ועוד; אפילו תהליכים פשוטים מאוד בתחום המטבח הם חלק מהביוטכנולוגיה, כמו הכנה של בירה, כבישה של מלפפונים והתפתחת בצק.

תחומים רבים בתוך הביוטכנולוגיה משפרים את איכות החיים של האדם, ומאריכים את תוחלת החיים באופן עקיף, כמו פתרונות חקלאיים שמספקים מזון בריא וזמין יותר, הפתרונות במטבח שמקלים על ההתנהלות ומפנים זמן, ועוד. 
אולם אחד התחומים העיקריים בביוטכנולוגיה בשנים האחרונות עוסק בכך ישירות. זהו תחום הרפואה ובריאות האדם. הוא כולל בין השאר פיתוח מוצרים בתחומי רפואה, וייצור של תרופות ומכשור רפואי.

פיתוח התרופות משלב פיתוח הנדסי עם ידע ביולוגי וכימי, ותרופות רבות מבוססות על מחקר ופיתוח. ידע בביולוגיה, לדוגמא, הביא לפיתוח תרופות המבוססות על נוגדנים, אך הפקת הנוגדנים מתאי החלבון נעשית באופן הנדסי, והחיבור בין התחומים הוא זה שאיפשר אותה.
פיתוח תרופות דורש מעקב ומחקר אחר התופעות, ובהתאם לזה לאחר מכן פיתוח ויישום של המסקנות. בשלב הראשון עדיין לא יודעים להגיד בוודאות אם הפיתוח אכן יעבוד ואיך, ולאחר פיתוח טיפול כלשהו יש לחקור אותו ולראות אם הוא עובד בפועל, וכמה הוא יעיל.
לדוגמא, טיפולים כימותרפיים רבים מבוססים על צמחים או פטריות, שהם חומרים טבעיים. כשמחקר הביא לגילוי חומר טבעי מהצומח שתוקף ומונע התרבות תאי סרטן אך נמנע מפגיעה בתאים הבריאים, יש לחקור את השפעתו של חומר זה על התאים בתנאים ובהקשרים שונים, ולבחון את יעילותו.

בכוחם של טיפולים תרופתיים להציל חיי אדם. אלא שבמקרים רבים הם כרוניים ודורשים טיפול עקבי בחולה לאורך תקופות ארוכות מאוד. טיפולים כאלה הם ארוכים ויקרים, גורמים לירידה באיכות החיים ומכבידים מאוד כלכלית.
בשנים האחרונות הביאה הביוטכנולוגיה, מלבד ייצור תרופות, לפיתוחים וגילויים רפואיים פורצי דרך בתחום של רפואה משקמת, שבכוחם לשנות באופן משמעותי את אופן הטיפול באדם. פתרונות רפואיים כאלה מבוססים על הביולוגיה הטבעית של האדם, ולעתים הם מחליפים את הצורך בתרופות.

אחד התחומים האלה הוא שחזור איברים.
כשמחפשים איברים להשתלה הבעיה הגדולה ביותר היא מציאת התורם, מה שהביא מדענים לנסות לבנות איברים כאלה באופן מלאכותי. מדענים ורופאים ברחבי העולם מרכזים מאמצים ליצור מלאי של איברים מהונדסים שיוכלו להוות  תחליף במקרים של מחלות הפוגעות בתפקודם של איברים חיוניים, או במקרים של קטיעות איברים מסיבות שונות.

איברים כאלה נבנים מפולימרים המתכלים בסביבת הגוף, או ממרכיבים סינטטיים שונים, שמהווים כעין פיגום שמעוצב מראש בהתאם לצורת האיבר הרצויה. מעליהם זורעים תאים חיים מגופו של האדם הפגוע, וכך נוצר שתל המוחדר אל הגוף והופך לאיבר חדש. התאים החיים מתרבים ומתפקדים, כלי הדם מתחברים אל השתל, והאיבר החדש נטמע בסביבת הגוף.
בבני אדם חיים כבר הצליחו להשתיל בהצלחה רקמות שנוצרו תוך שימוש בביוטכנולוגיה, כמו רקמות של עצמות שהונדסו מתאי עצם או מתאי סחוס של האדם עצמו, תאי עור, תאי דם מתאי עצב, ועוד.
במקרים אלה הרכבת האיברים כוללת את הרקמות של האדם הפגוע, ומתאימה ספציפית אליו את האיבר המשוחזר.

בטכנולוגיות אחרות מנסים לייצר מלאי של איברים שיוכלו להתאים לכל אדם במקרה שייפגע, כמו חברות המפתחות טכנולוגיה רפואית לשחזור ברכיים.

תעשיית הביוטכנולוגיה הרפואית פועלת למצוא פתרונות מצילי חיים, אך גם להיטיב ולשפר את שיקום החולים. פתרונות כאלה קשורים באופן הדוק להארכת תוחלת החיים, והם עשויים להביא מזור לאוכלוסייה מבוגרת הסובלת ממחלות סרטן ולב, ממחלות של מערכת הדם, ממחלות של ניוון במערכת העצבים, ועוד.

בטכנולוגיות החדשות המתפתחות, גם חברות התרופות משקיעות כיום מאמצים שייתנו מענה מהיר מדויק ויעיל יותר. חברות שונות מפתחות תרופות לטיפול באלצהיימר, לא רק בתסמינים, אלא בסיבה למחלה ולירידה הקוגניטיבית, באופן שיוכלו לעצור אותה ולא רק להקל עליה. באותה מידה ישנם נסיונות מתקדמים לטיפולים בשבץ חריף, טיפול מהיר בדיכאון קשה, ועוד. 

כיום כשתוחלת החיים עולה, ושיעורי הילודה יורדים, אוכלוסיית העולם מזדקנת. כלכלת העולם בנויה על ההנחה שדורות צעירים נוטלים מן המבוגרים את המעמסה של הטיפול במבוגרים ושל הצמיחה הכלכלית. אולם כשיחס הגמלאים לעומת העובדים עולה, גם הצורך באפשרות של הקשישים לעבוד ולהיות יצרניים ובריאים עולה.

ישנה הבנה שמציאת פתרונות שישפרו את איכות החיים במקרה של הארכת תוחלת החיים- אינה מהווה רק אינטרס של הקשישים והחולים, אלא יש לה השפעה מכרעת על כלכלת המדינה כולה. 
לכן ממשלות מעוניינות להשקיע ולהרחיב את גישתם של הקשישים ובעלי המוגבלויות לטיפולים, ורגולטורים במדינות שונות מעודדים פיתוח מואץ של תרופות וטכנולוגיות מתחום הרפואה המשקמת. הרפואה המשקמת מאפשרת טיפול במחלות שאין להן מענה הולם מבחינה רפואית, בתועלת העולה בעשרות מונים על הפתרונות הקיימים היום.