מי היה מאמין: המקום המפתיע בו טמון המפתח להצלת החקלאות העולמית

האם דווקא באדמת מדבר יהודה הצחיחה טמון המפתח להצלת החקלאות העולמית מההשפעות ההרסניות של משבר האקלים? חברה ישראלית בשם "פלנטארק ביו", הצליחה לחלץ ממיקרו-אורגניזמים החיים במדבר גנים של עמידות ביובש – ועוסקת בלהשתיל אותם בזרעי תירס, סויה, כותנה ועוד. השיפור ביבול? דרמטי.

חרף תנאי היובש והחום הקיצוניים, באדמת מדבר יהודה הצחיחה ישנם מיקרו-אורגניזמים שמצליחים לחיות ולשגשג. יכולת העמידות הזו בסביבה כה מאתגרת התפתחה לאורך מיליוני שנים של אבולוציה, והיא חקוקה בצופן הגנטי של אותם יצורים מיקרוסקופיים.

חברת האג-טק הישראלית פלנטארק ביו פיתחה כאמור שיטה המאפשרת לחלץ מאותם יצורים את הגנים האחראיים לאותן תכונות - ולהשתילם ב-DNA של גידולי שדה כמו תירס, סויה וכותנה, וכך לשפר דרמטית גם את היבול וגם את עמידותם בפני שינויי האקלים.

משבר האקלים, המוביל לריבוי בצורות, גלי חום, מדבור ויובש באזורים רבים בעולם, הוא איום ממשי המרחף כיום כמעט מעל לכל חקלאי. למעשה, הוא כבר נותן את אותותיו בתנובת השדות: להערכת הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC), התנובה החקלאית העולמית צפויה להתדלדל מעתה ואילך בין 2 ל-6 אחוזים בכל עשור.

המשמעות? מיליוני דונמים של אדמות חקלאיות שיהפכו מדי שנה לאדמת טרשים. עליית הטמפרטורות הרסנית לגידולים רבים שמהם אנחנו ניזונים. כך למשל, ב-36 מעלות ומעלה זרעי הסויה נהרסים ואבקני התירס אינם פוריים עוד.

פלאנטארק-ביו הוקמה ב-2014 על ידי ד"ר דרור שליטין, המשמש גם כמנכ"ל. שליטין מחזיק בשלושה תארים מהאוניברסיטה העברית ופוסט-דוקטורט ב-UCLA, שבמהלכם התמחה בהיבטים שונים בפיזיולוגיה של הצמח.

ב-2021 הוביל את החברה להנפקה בבורסת תל אביב, וכיום היא מצויה בשלבים ראשונים של מסחור הטכנולוגיה שלה, לאחר שבשנה האחרונה חתמה על מספר חוזים ראשונים למכירת גנים לחברות זרעים.

בשיחה עם "ישראל היום" מספר שליטין כי הנחיצות בהנדסת גנים בענף החקלאות רק התחדדה בעשור האחרון מאז הקמת החברה. "משבר האקלים הסלים בשנים האחרונות והפך לבעיה מאוד מוחשית עבור חקלאים. יותר ויותר מדינות סובלות מיובש ואנחנו מהחברות היחידות בעולם המסוגלות לתת מענה יעיל לבעיה האקוטית הזו".

אבולוציה בקיצור תהליכים

אחת הדרכים להתמודד עם השינויים המהירים בתנאים הסביבתיים היא באמצעות הנדסה גנטית. המטרה בהנדסה גנטית היא לייבא תכונה רצויה מזן אחד, למשל עמידות ביובש או במליחות, ולהטמיע אותה בזן אחר. הקושי הוא לאתר איזה גן אחראי לתכונה הרצויה.

השיטות הקיימות מתבססות על כלים של ביולוגיה חישובית, שבאמצעותם מנסים מדענים לאתר גנים שעשויים לחולל את השינוי הרצוי בתפקוד הצמח. הבעיה בשיטה זו היא שניתן לחקור רק גנים ידועים מזנים שכבר רוצפו. זהו תהליך יקר וממושך, שכרוך בניסוי וטעייה מרובים לאורך מספר שנים, ועם סיכויי הצלחה לא ודאיים.

הטכנולוגיה של פלנטארק מחזירה את ההנדסה הגנטית אל ה"שטח". היא מאפשרת לחלץ את הגנים ישירות ממקורות בטבע שבהם אותם גנים מוכחים כיעילים. כדי למצוא, למשל, גנים שתורמים לעמידות ביובש ובמליחות, אספו בחברה דוגמיות קרקע ממדבר יהודה וסביבת ים המלח, וחילצו את הגנום של מיני פטריות ומיקרו-אורגניזמים שמצליחים להתקיים בתנאים הסביבתיים המאתגרים הללו.

לכל מיקרו-אורגניזם כזה יש אלפים רבים של גנים. כדי לברר איזה גנים אחראים לתכונות הרצויות, בפלנטארק משתילים גן אחד בלבד בכל צמח ניסוי במעבדה, וכך במיליוני צמחים במקביל. באופן זה מתקבל ניסוי מבוקר שמאפשר לבדוק, הלכה למעשה, איזה צמח הציג שיפור מובהק בתפקוד - ולגלות איזה גן חולל את השינוי.

שליטין מספר כי "אנחנו בעצם חוזרים אל הטבע ומפיקים את הגנים מאורגניזמים שהוכיחו את יכולתם לעמוד בתנאים הקשים. אנחנו יכולים לבדוק כך מיליוני גנים. התכונות החשובות שאנחנו מחפשים קשורות לעמידות ביובש והגדלת יבול".

"תרומה לאנושות כולה"

הטכנולוגיה המחישה את הפוטנציאל המרשים שלה בניסוי שנערך בשנה שעברה בשיתוף חברת הזרעים ההודית Rallis, המשתייכת לתאגיד הענק טאטא. בניסוי נבדקה ההשפעה של הגנים של פלנטארק על זרעי תירס, הגידול החקלאי הנפוץ בעולם. התוצאות היו דרמטיות: זרעי התירס שהכילו את הגנים החדשים הציגו שיפור ביבול, בתנאי יובש, של בין 60 ל-250 אחוזים.

"לחברות הזרעים ולחקלאים הערך הכלכלי של גנים כאלה הוא עצום. תירס הוא שוק של עשרות מיליארדי דולרים. אנחנו מביאים פתרון לבעיות גלובליות. זו תרומה לאנושות כולה," מסכם שליטין.