הנדסה גנטית: העז הביונית

כל זה לא הפריע למדענים לחקור את המשי העכבישי ולעמוד על תכונותיו. באוניברסיטת וויסקונסין בארצות הברית, למשל, גילו כי קורי העכבישים, שקוטרם שלושה מיקרונים (שלוש אלפיות המילימטר), חזקים פי חמישה מחוטי פלדה וגמישים פי שניים מחוטי ניילון כאשר הם בעלי עובי ומשקל זהים.

קורי העכביש עשויים מחלבונים, הנוצרים מחומצות אמיניות בבלוטות הטווייה של העכביש, ומעריכים כי מאז ימי הדינוזאורים, ב־125 מיליון השנים האחרונות, בתקופה ארוכה של "מחקר ופיתוח" אבולוציוניים, הגיעו העכבישים ליצירת קורים אופטימליים מבחינת חוזק וגמישות. אין ספק שתכונותיו של סיב המשי (יש הקוראים לו "סיב על") מאפשרות להשתמש בו ביישומים פוטנציאליים רבים. כמו כן, כחומר אורגני סיב המשי הוא ידידותי לסביבה ובסופו של דבר הוא יתפרק לרכיביו. אבל, כאמור, קשה להשיג את החומר היקר הזה.

החוקרים החליטו לפתור זאת באופן מקורי: לנסות לייצר סיבי משי של עכבישים ללא העכבישים עצמם! הבלוטות שמייצרות את קורי העכביש דומות לבלוטות החלב של העז: בשתיהן תאי אפיתל, היוצרים ומפרישים חלבונים מסיסים במים בכמויות גדולות. החוקרים בודדו את הגן שאחראי ליצירת הקורים, שמהם מופק המשי, בעכבישים ושתלו אותו בביצית לא מופרית של עז.

כך נהיה גן זה חלק מהחומר התורשתי (גנום) של העז. העזים המהונדסות פיתחו יכולת לייצר בבלוטות החלב את החלבונים שמהם מורכב משי העכבישים. לגן מייצר המשי צירפו "מפסק", שדואג להפעילו רק כשהעזים מיניקות. את החלבונים אפשר להפריד מהחלב ולייצר מהם סיב משי דומה להפליא לסיב הטבעי.

הסיב המהונדס עדיין חלש יחסית לעומת סיב טבעי. נראה שחוץ מהרכבו הכימי של הסיב, משפיעות על חוזקו גם שיטת הטווייה של העכבישים והתארגנות החומצות האמיניות. עם זאת, הסיבים המופקים מחלב עזים חזקים דיים, וכיוון שהגן השתול בעזים עובר מדור לדור, אין צורך להשתילו מחדש, כך שיש בסיס לייצור המוני.

יש כמה מאות עזים נושאות גנים עכבישיים כיום, והן חיות בחווה באזור מונטריאול שבקנדה ובבסיס צבאי לשעבר בצפון ארצות הברית. הסיב שהן ייצרו אמור להיות משווק בשם "פלדה ביולוגית" (BioSteel) ומיועד ליישומים רבים, כמו חוטי תפירה רפואיים וחוטי דיג. מדובר גם על ייצור אפוד מגן אישי קל, עמיד בפני כדורים, שפיתוחו יסתיים בעוד שלוש־ארבע שנים, ושימוש בייצור רכיבים לכלי רכב ולציוד בחלל.

אבל מעבר למשי וליישומיו השונים, יש הרואים בייצור זה מהפכה תעשייתית. הרי את אותה שיטה אפשר ליישם, וכיום כבר מיישמים חלקית, בייצור חומרים ביולוגיים כתרופות, כאנזימים וכחומרי צמיחה. לא עוד קווי ייצור מסובכים ויקרים, אלא עדר עזים או פרות שיאכל עשב וחציר ויספק לאנושות את החומרים היקרים ביותר.