חוקר רב תחומי

מעוז וצוות המחקר שלו מנסים לבנות במעבדה את מה שהוא מכנה 'בן אדם קטן בצלחת'. מעוז מדגיש שאין זה נעשה על-ידי שיטות של הנדסה גנטית, כפי שאנשים שאינם מכירים את התהליך נוטים לשער, אלא באמצעות קונספט שנקרא 'איבר על שבב' (Organ on a Chip) כשהרעיון הוא לחקות את הפעילות של איבר מסוים באמצעות הנדסת רקמות ותאים של בני אדם בתוך 'מחסנית מפלסטיק'.

מה המשמעות של לבנות 'איבר על שבב'?

מעוז: "ניקח לדוגמה את איבר הכליה, שתפקידה לסנן את הדם. תחשבי שיכולתי לקחת תאי כליה של בן אדם, ובעזרת הנדסת רקמות לבנות מהתאים הללו מסננת ולשים בתוך מחסנית מפלסטיק. זה נקרא 'כליה על שבב'. או למשל, אילו יכולתי לקחת תאי לב של בן אדם, לבנות מהם משאבה קטנה ולשים אותה במחסנית מפלסטיק וליצור 'לב על שבב'. בסרטון ההדמיה של 'לב על שבב', ניתן לראות גלים רכים שעל גבם ישנם תאי לב של בן אדם שמתכווצים. המערכת מאפשרת בדיקה של תרופות. לדוגמה, לראות כיצד היא משפיעה על התכווצות רקמות הלב וכן לראות עוד פעילויות ביולוגיות של הרקמה".

מתי פותח ה'איבר על שבב' הראשון?

מעוז: "האיבר על שבב הראשון שפותח על-ידי דאן הו ודון אינגבר מאוניברסיטת הרווארד בארה"ב, היה ריאה על שבב. הריאה, למשל, מורכבת משתי תעלות המופרדות על-ידי ממברנה, כאשר בכל צד של הממברנה אנחנו שמים תאים, בין אם זה תאי ריאה או תאי כלי דם. למרות שהתהליך נשמע פשוט, הוא למעשה די מורכב, והתוצר מאפשר ללמוד דברים מורכבים על הפיזיולוגיה האנושית. לדוגמה, ניתן להעביר בתעלה אחת תאי דם לבנים שהם מערכת החיסון של הגוף, ובצד שני בקטריות, וללמוד איך הגוף מזהה את המזהמים שחודרים".

כיצד משיגים תאים לטובת תהליך יצירת 'איבר על שבב'?

מעוז: "ישנן מספר דרכים שבהם ניתן להשיג תאים הומאניים (של בני אדם), כמו למשל, אנשים שתורמים את גופם למדע, אך ישנן גם שיטות אחרו שאחת מהן היא pluripotent stem cell Induced. בשיטה הזאת, שפותחה בשנת 2008 על-ידי חוקר בשם יאמנקה (שקיבל על תגליתו זו פרס נובל), ניתן לקחת תא מהעור ובעזרת שיטות ביולוגיות להפוך אותו לתא גזע ומשם להפוך אותו כמעט לכל תא של הגוף. כלומר למעשה הוא מצא שיטה שבה, באופן עקרוני, ניתן לקחת כל תא ולהפוך אותו לכל תא שנרצה. כך נוכל לקחת תא עור מאדם מסוים ובעזרתו ליצר מגוון איברים על שבב שמקורם מאותו אדם. החוזק של הכלי הוא בכך שאם יש אדם שחולה במחלות גנטיות, נוכל (בעתיד) לייצר מספר איברים 'שלו' על שבב, ולבדוק עליהם איזה תרופות יעילות יותר מאחרות, כך שנקבל מערכת מותאמת אישית".

מעוז הגיע לתחום באורח מקרה, ללא הכרות מוקדמת עמו. במהלך ביקורו בבוסטון לקראת הפוסט דוקטורט, הוא דילג בין מספר מעבדות, ביניהן המעבדה של הפרופסור קיט פרקר והפרופסור דון אינגבר באוניברסיטת הרווארד בארה"ב. כאשר ראה את הדברים המדהימים שניתן לעשות באמצעות הנדסה ביו רפואית, הבין שזה תחום המחקר בו הוא רוצה לעסוק.

מה היה עיקר המחקר בפוסט דוקטורט?

מעוז: "במהלך המחקר שלי במעבדתם של הפרופסור פרקר והפרופסור אינגבר בהרווארד, בנינו מערכת של איבר על שבב שמחקה את הפעילות של המערכת הנירו-וסקולרית, שהיא בעצם המערכת שמקשרת בין כלי הדם של המוח והתאים של המוח. המערכת הזאת קשה מאוד ללמידה בגלל המורכבות שלה, כמו גם, כי אנו רוצים שזה יהיה רלוונטי למוח האנושי, מה שמגביל אותנו באפשרות ללמוד עליו. ניסויים על בעלי חיים לא בהכרח מדמים את המוח האנושי, ולעומת זאת גידול של תאים בצלחת לא מחקה את התקשורת הבין תאים. "בעזרת הטכנולוגיה של איבר על שבב, לקחנו את המערכת הנירו-וסקולרית ובנינו אותה על-ידי מספר איברים על שבב, על-ידי כך שיצרנו מוח על שבב שמחובר לכלי דם על שבב. המערכת הייחודית הזאת, אפשרה לנו לשמור על תקשורת בין כלי הדם והעצבים וגם להצליח לשמור על הייחודיות של כל יחידה פיזיולוגית עם רקמות אנושיות. באמצעות מערכת זו גם גילינו שכלי הדם של המוח הם לא רק צינור שמוביל דם, אלא יש להם חלק חשוב ומשמעותי בפעילות של תאי המוח וכן השפעה ישירה על פעילות תאי העצב במוח, באופן שכלי הדם מעכלים חלק מהחומרים שבדם לפני שהם מגיעים לתאי העצב. בנוסף, השתמשנו במערכת לבדוק כיצד סמים (קריסטל מת') משפיעים על המוח, וראינו שהתגובה של התאים במערכת שלנו, הייתה זהה לזאת שרואים במוח של מכורים לסמים". תגליתו של הד"ר מעוז, גידול רקמה אנושית מתרומת רקמות ומתאי גזע שהומרו לתאי איברים, כך שניתן לדמות את פעילות האיבר בצורה מבוקרת ולחבר בין החלקים השונים של המוח, פורסמה בכתב העת Nature Biotechnology. תגלית זו אפשרה יצירת מערכת שלמה, המדמה את האינטראקציות של המוח אנושי - רקמת מוח על-שבב המחוברת לשתי רקמות כלי דם ותאי עצב המדמות את מחסום הדם-מוח. איבר על שבב זאת טכנולוגיה שהומצאה כבר ב-2008, מסביר מעוז, אבל היישום שלה בהבנת תהליכים ביולוגים בסיסיים במוח היה מוגבל מאוד. הסיבה לכך הייתה שבחנו את רקמת המוח במנותק ממחסום הדם.

מהי מטרת המחקר מבחינה יישומית?

מעוז: "מטרת הדגל שלנו היא להביא למדע מודל או מערכת שהכי דומים למערכת האנושית שהיא לא בן אדם. מערכת כזאת תעניק לנו אפשרויות רבות, כגון לנסות עליה תרופות וללמוד על הפיזיולוגיה של האדם. התגלית שלי ב-2018, למשל, הייתה ללמוד משהו על המערכת הפיזיולוגית של המוח שלא ידעו לפני כן. יעד נוסף חשוב הוא רפואה מותאמת אישית, כמו במערכת 'Mini me on a chip', שכולה נוצרת מתאים של אותו אדם כדי לבדוק אם תרופה מסוימת עובדת על אדם שיש לו מחלה מסוימת. החזון הוא שהמערכת שאנחנו מפתחים, תוכל להיות מערכת זמינה, פשוטה וקלה לתפעול בכל מעבדה שתרצה להשתמש בה. חשוב לנו מאוד לשתף את הטכנולוגיה, ואנו עובדים בשיתופי פעולה אדירים עם בתי חולים ברחבי הארץ ועם חוקרים רבים מהארץ ומכל העולם.

מה מקורות המימון לפיתוח המחקר?

מעוז: "לצערנו מחקר עולה הרבה מאוד כסף, אך למזלנו ישנם גופים שמוכנים לממן מיזמי מחקר. ישנם כל מיני אפיקים (קרנות מחקר, תרומות, משרד המדע, חברות ועוד), שמפרסמים את התחומים שהם מעוניינים לממן אותם. חיפוש אחרי מקורות מימון היא חלק ניכר מעבודתנו כחוקרים, ולשמחתי בישראל יש תמיכה במחקר. ישנן עוד מספר מעבדות בארץ ובעולם שעובדות בתחום ולכל מעבדה יש את הייחודיות שלה. תחום ה'איבר על שבב' הוא תחום שהתפתח משמעותית בשנים האחרונות. מאז המאמר הראשון שהתפרסם ב-2008 וכיום כעשר שנים אחר כך, יש כבר חברות שקמו והתעניינות רבה של ה-FDA. 'איבר על שבב' הפך לכלי עם פוטנציאל גדול, גם בגלל היכולת שלו לחבר בין איברים, גם בגלל יכולת חיקוי פונקציונליות של איברים על-ידי תאים אנושיים, וכמובן הדברים העתידיים שיתגלו בהמשך עבודת המחקר על המערכת הזאת".

מהי תפישתך לגבי שילוב משפחה וקריירה מנקודת מבט של חוקר?

מעוז: "הנושא של משפחה וקריירה קרוב ללבי. אשתי, הד"ר יסמין מרוז, היא חברת סגל בפקולטה לביולוגיה בבית ספר למדעי הצמח באוניברסיטת תל אביב, וגם הייתה מדריכת מעבדה שלי כשעשיתי את התואר הראשון בכימיה. הייתי מודע לסטטיסטיקה שמראה שבדוקטורט יש שיעור גבוה של נשים ואז במעבר לפוסט דוקטורט, שיעור הנשים קטן משמעותית וישנו שיעור נמוך עוד יותר של נשים כחברות סגל. במהלך המסע האקדמי שלי, נתקלתי בעובדות מעניינות שעזרו לי להבין את הסיבות לנתונים אלו. "במוסדות אקדמיים בחו"ל מנסים מאוד לקדם נשים ועוזרים למדעניות שמגיעות מהארץ, גם במציאת משרה לבן הזוג שלהן, בין אם משרה אקדמית ובין אם לא. בארץ התמיכה הזאת פחות בולטת כי ישראל היא קטנה. אם, נניח, הציעו ליסמין משרה בקליפורניה ואנחנו גרים בניו-יורק, אז מדובר במרחק של שש שעות טיסה. בארץ, אם הציעו לי משרה בתל אביב וליסמין בחיפה אז מדובר במרחק של שעה וחצי נסיעה, לכן המוסדות האקדמיים בישראל לא כל כך צריכים להתמודד עם בעיות מסוג זה, אבל זאת עדיין בעיה".

מדוע לדעתך המעבר לפוסט דוקטורט מאתגר יותר עבור נשים?

מעוז: "נוכחתי שהרבה נשים מוכשרות וחזקות שאני מעריך מאוד, התקשו במעבר לפוסט דוקטורט, בגלל שלבן זוגן הייתה קריירה בארץ. הופתעתי מכך שהתופעה הזאת כל כך נפוצה. זה מובן מאליו שאם בן הזוג יוצא לפוסט דוקטורט אז בת זוגו תצטרף אליו בלי שאלה כמעט, לעומת המצב ההפוך שבו אישה רוצה לצאת לפוסט דוקטורט. זה נובע גם מכל מיני אילוצים בחיים, נניח שהאישה נמצאת בדיוק בחופשת לידה, או שבני הזוג רוצים באותה עת להוליד ילד נוסף. כך שיש פה שילוב של שני הדברים, גם של המשפחה וגם של הקריירה של הבעל. יש כל מיני מלגות בארץ שמנסות לתמוך בקידום נשים במדע לתקופת הפוסט דוקטורט. זה חשוב מאוד בעיני, אך לצערי זה לא מספיק. למשל, במקרה ששני בני הזוג עם קריירה אקדמית, כמו יסמין וכמותי, שאין אימא או אבא שנשארים בבית עם הילדים וצריך או עזרה או הקרבה. במקרה שלנו זאת הייתה הקרבה".

איך התמודדתם בת זוגך ואתה עם אתגרי הפוסט דוקטורט, כשני מדענים עם משפחה?

מעוז: "יסמין התחילה פוסט דוקטורט במכון ויצמן עד שאסיים את הדוקטורט שלי ואז חיפשנו מקום לעשות בו ביחד את הפוסט דוקטורט. החיפוש הוא תהליך ארוך ומתיש, ואתה אומנם צריך להיות בעיקר חכם ומוכשר, אבל בעיקר צריך מזל. הציעו לי פוסט דוקטורט באוניברסיטת ניו-יורק NYU, וליסמין הציעו בהרווארד בבוסטון. שלחתי אולי מאה 'מיילים' כדי למצוא פוסט דוקטורט בהרווארד, אני מאמין שאתה לא חייב להיות ממוקד רק בנישת המחקר שלך, וזאת גם הסיבה שעשיתי את המעבר מכימיה להנדסה ביו רפואית, זה גם פתח לי עולם חדש שלא הכרתי. קיבלתי מספר הצעות מהרווארד ונסענו יחדיו לפוסט דוקטורט, התמזל מזלנו והיינו בניין מול בניין. הגענו לשם כבר הורים לילד בן שנה וחצי (הילד השני נולד שם) ושנינו היינו צריכים להוכיח את עצמנו במעבדה חדשה. כדי שתהיה לנו אפשרות לעבוד, החלטנו שמחצית מהשבוע יסמין אוספת את הילד ואני חוזר מהמעבדה כשאני מסיים לא משנה באיזו שעה ובמחצית השנייה, הופכים תפקידים. מבחינה זוגית זה נהדר וזה שומר על מערכת יחסים נהדרת כי אין זמן לריב".

האם תקופת הפוסט דוקטורט חדדה את נקודת מבטך בנושא?

מעוז: "יש לי איזה סיפור מכונן שמבטא את ההתמודדות בשילוב בין משפחה וקריירה והוא יצר את השינוי בהתנהלות שלנו כמדענים עם משפחה. די בתחילת תקופת הפוסט דוקטורט, יסמין התקשרה אליי למעבדה בסביבות חמש וחצי - שש, ושאלה אותי מתי אני חוזר ואז שמעתי את הבן הקטן שלנו צועק 'איפה אבא? אני רוצה את אבא'. באותו הרגע הנחתי לניסוי והלכתי הביתה. אמרתי לעצמי, אני לא מגדל ילד בלי אבא. מאז יסמין ואני משתדלים לאכול ארוחת ערב ביחד כל המשפחה ואנחנו לא עובדים בסופי-שבוע. בשהות בבוסטון, סופי-השבוע היו זמן משפחה והיינו נוסעים עם הילדים לטייל, כל פעם במקום אחר. עם זאת אנחנו כן עובדים בלילות, כדי להספיק את כל המשימות".

התובנה העיקרית של מעוז מסיפורו האישי והמקצועי במסעו האקדמי, היא שלנשים במדע ההתמודדות אינה פשוטה. לא רק בגלל המערכת, לדבריו, אלא לא מעט פעמים בגלל התפישות החברתיות, גם מנקודת המבט של הנשים עצמן שרואות בקריירה של בן הזוג כחשובה יותר מהקריירה שלהן. לדוגמה, כך הוא מספר, אישה באקדמיה שבן זוגה הוא בעל קריירה מצליחה בהייטק ועם הכנסה גבוהה מאוד ושאמורה לצאת לפוסט דוקטורט - שוקלת האם כדאי לה לצאת לפוסט דוקטורט שיימשך כארבע שנים ללא הכנסה כמעט. לפיכך, היא לא תרצה שבן זוגה, שלו קריירה מבטיחה ורווחית מאוד יפסיד אותה, כדי לנסוע איתה לפוסט דוקטורט. זאת הסתכלות שקיימת, אף שאיננה ההסתכלות הנכונה בהכרח, מדגיש מעוז, גם אם הוא מבין מאין היא מגיעה. מעוז: "נשים גם לא מודעות לעובדה שזה אפשרי עבורן להגיע לעמדות בכירות באקדמיה, והעובדה שמדעניות שהצליחו להגיע לעמדות בכירות משמשות מודל ומראות את המוטיבציה היא חשובה ועוזרת מאוד כדי לשנות זאת. אני רואה זאת דרך יסמין ודרך כל מיני עמיתות שלי, שמדברות עם סטודנטיות ומספרות להן על ההצלחה שלהן למרות הקשיים שהן חוו. זה מסייע לסטודנטיות להרגיש שהן לא לבד בהתמודדות שלהן. יש פה שילוב של דברים, תפישת החברה, תפישת האישה את עצמה וגם את הבית שצריך לתת את התמיכה".

מה דעתך על השיעור הנמוך יחסית, עדיין, של מדעניות בעמדות בכירות באקדמיה?

מעוז: "אם את מסתכלת על המספרים כפי שהם, ברור שאת רואה יותר גברים באקדמיה כי יש לכך היסטוריה, השינוי החל רק לא מזמן ושיעור הנשים שנכנסות לעמדות בכירות באקדמיה רק עולה משנה לשנה. למשל, המחלקה להנדסה ביו רפואית של אוניברסיטת תל אביב קלטה לא מזמן חברי סגל, שני גברים ושתי נשים וזה היה נטו על-פי פרמטרים של מצוינות. בקבוצת המחקר שלי יש 95% נשים. נוצר גרעין של סטודנטיות מצוינות שהביאו עמן עוד סטודנטיות מצוינות וכל פעם שאני רואה אותן הן גורמות לי לאושר בזכות המעבדה שנוצרה פה. "העובדה שהצלחתי להבין טוב יותר את הדילמות שנשים מתמודדות איתן, תלויה בחוויה האישית שלי בגידול משפחה עם זוג הורים מדענים, גם באופי שלי וגם ברצון שלי להיות מעורב מאוד בגידול ילדיי. יש דילמות שהן משותפות גם לגברים מדענים שהם אבות, וכשסטודנטית שלי במעבדה אומרת לי שהיא צריכה לצאת לעזור עם הילדים, אני מבין זאת לגמרי".