בתקופת הדוקטורט בסוף שנות ה-80, המשיך שטיינברג לכיוון יישומי יותר, שהוליד פטנט אשר הפך למוצר המשווק בכל העולם, PerioChip, יחד עם הפרופסור מיכה פרידמן, הפרופסור מיקי סלע והפרופסור אוברי סוסקולני. מה היו הנסיבות להמצאת ה- PerioChip? שטיינברג: "הטיפול המסורתי עד אז לדלקות החניכיים היה טיפול באנטיביוטיקה. הרעיון שלנו היה לייצר תכשיר טיפולי חלופי ולהכניס אותו ל'כיס' שנוצר ברווח שבין השן לחניכיים. פיתחנו דגם הדומה ל'פילם' ישן של מצלמה, שניתן להכניס ל'כיס', המכיל חומר אנטיספטי המשתחרר לאורך עשרה ימים, 'מנקה' את הכיס מחיידקים ולאחר מכן הוא פשוט מתפרק לבד. כלומר, אין כל צורך לגשת לרופא השיניים כדי להוציאו. "כשאתה מפתח מודלים אתה מתחיל במעבדה ואז עובר לשלב המאתגר של ניסוי בבני אדם, שהוא קשה גם פרוצדורלית אבל גם נפשית. על התכשיר הזה, רשמה האוניברסיטה פטנט. הוא אושר על-ידי ה-FDA והפך למוצר שנקרא PerioChip שמיוצר בארץ, ומשווק בקליניקות ובבתי חולים בכל העולם מזה כעשרים שנה".

אתה חוקר שהוא מעין 'ממציא'. מהיכן שאבת, בתחילת הדרך, השראה וכלים לחשיבה היצירתית שלך כאיש מדע? שטיינברג: "ליצירתיות צריך רקע, גם ארכימדס לא קפץ סתם מהאמבט. הוא גלגל את הרעיונות בראש עד שהגיע להמצאה. לכן צריך לבחור מקום שייתן לך את הכלים שיאפשרו לך להיות יצירתי וחדשני. כמובן, מקום בעל קשרי מדע מסועפים, כי גם במדע חייבים קשרים, חייבים להודות. "כשנסעתי לפוסט דוקטורט ברוצ'סטר בניו-יורק ארה"ב, לא ידעתי שנכנסתי לחממה מדהימה מבחינת הכשרה של חוקרים צעירים, וזה מסר שאני מעביר כיום לסטודנטים שלי שנוסעים לפוסט דוקטורט. אני מייעץ להם לנסוע למקום שיהווה עבורם קרש קפיצה לעתיד, לא בהכרח למקום עם תגמול כספי גבוה מאוד או עם תנאי מחיה משודרגים וכו', אלא מקום עם ערך מוסף אקדמי משמעותי, כזה שימנף את העתיד שלהם כחוקרים בעולם האקדמי, מקום שהוא כר פורה ליצירתיות. לא מעט מהפרסים שקיבלתי במהלך הקריירה האקדמית שלי עד כה אכן ניתנו לי על חדשנות טכנולוגית ויצירתיות במחקר. כמדען אתה צריך כל הזמן לחדש, אם לא אתה לא עומד במקום, אתה הולך אחורה". לתקופת הפוסט דוקטורט שנמשכה שלוש שנים, נסע שטיינברג עם משפחתו ועם שתי מלגות נדיבות. מחקרו התמקד במהות הפלאק הדנטלי, איך הוא בנוי וממה, והיכן נקודת התורפה בה אפשר לפגוע בו. הוא לא זנח את הצד היישומי וניסה, במקביל למחקר הבסיסי, למצוא פתרונות למניעת העששת. תקופה זו הייתה פורייה ביותר עבורו מבחינה מחקרית, שם פיתח שיטות מחקר ורעיונות חדשים, במטרה ליישמם כחוקר באוניברסיטה העברית. האם הצלחת למצוא זמן לגלוש מחוץ לכותלי מעבדת המחקר? שטיינברג: "לגלוש זאת הגדרה מדויקת במקרה שלי. ברוצ'סטר יורד שלג רוב הזמן, למדתי סקי קרוס קאנטרי, ובכל סוף-שבוע עשיתי 'קרוס קאנטרי' לבד וזה היה עבורי כיף יוצא דופן. הבאתי את המגלשיים לארץ וכשיורד שלג אני עושה 'קרוס קאנטרי'".

עם סיום תקופת הפוסט דוקטורט בתחילת שנות ה-90, חזר שטיינברג לפקולטה לרפואת שיניים באוניברסיטה העברית כחוקר ומרצה, והקים מעבדה לחקר הביופילם - החיידקים הדבוקים למשטחים בחלל הפה (הפלאק הדנטלי) כמו לדוגמה לשיניים. במעבדה שלו, לדבריו, הצד המדעי של המחקר הבסיסי והצד היישומי חייבים להיפגש. איך עושים את המעבר ממחקר ביופילם בחלל הפה, לחקר הביופילם בגוף האדם והסביבה? שטיינברג: "חיידקים ופטריות נדבקים בכל מקום, גם בגוף האדם וגם בסביבה, והם בעייתיים לא רק בחלל הפה. אני בכלל נמצא בפקולטה לרפואת שיניים, איך עושים את החיבור? ניגשתי לסגן נשיא האוניברסיטה למחקר ופיתוח דאז, הפרופסור אילן חת, כדי לקבל אישור להרחיב את תחום המחקר שלי מחלל הפה למקומות אחרים, תוך שימוש בכל הידע שצברתי במחקר הביופילם של חלל הפה. "האישור שקיבלתי להרחיב את תחום המחקר פתח בפני אפשרויות רבות למקורות מחקר ומענקי מחקר ושיתופי פעולה למחקרים בין-תחומיים שלא העליתי על דעתי. אומנם באופן מדעי מדובר במיקרואורגניזמים שונים, הנמצאים בסביבות שונות, אבל הם פועלים על-פי אותו קונספט של הידבקות למשטחים ובניית שכבות על גבי שכבות".

בשיתוף פעולה עם המחלקה לרוקחות, הפרופסור מיכה פרידמן, הפרופסור ערן לביא מווטרינריה והפרופסור מוטי דובדבני מהמחלקה לאורולוגיה בבית חולים הדסה עין כרם, חקר שטיינברג, כיצד הביופילם נבנה על צנתר שתן. הם בנו מודלים של צנתר במעבדה, כדי לבדוק כיצד ניתן לפגוע בביופילם שנדבק אליו. מה הפתרון שמצאתם למיגור הביופילם על הצנתר? שטיינברג: "פיתחנו ציפוי עם טכנולוגיה של שחרור מושהה של חומר, שימנע את הצטברות החיידקים. מבחינה פרמקולוגית יש לו יתרון אדיר, שכן התרופה משתחררת לאורך זמן, כך שהיעילות שלו משתפרת משמעותית. התכשיר דומה ללק הנמרח על הציפורניים, אותו מורחים על הצנתר והוא משחרר מתוכו, לאורך זמן, חומרים שהורגים את החיידקים ומונעים את הזיהום על הצנתר. ניסינו את התכשיר על כלבים ובשלב זה אנחנו בתהליכים לקבלת אישור לניסוי קליני בבני אדם. אם התוצאות יהיו טובות כפי שראינו אצל כלבים, נוכל להתקדם לפיתוח מוצר לשוק".

ישראל היא הראשונה בעולם בהתפלת מים, מסביר שטיינברג, כאשר הבעיה בהתפלת מים, היא שהצינורות נסתמים כתוצאה מחיידקים שנדבקים אליהם וגורמים לזיהום. תוצאה נוספת של הבעיה הזאת, היא שאנחנו מקבלים פחות מים. לפני כעשר שנים, פנה שטיינברג לחברת מקורות, והציע את הרעיון שלו למניעת ביופילם על צינורות ההתפלה. במקורות התלהבו מהרעיון והתקבל מהמדינה תקציב גדול מאוד כדי ליישם אותו. ספר על יישום הרעיון שלך למניעת ביופילם על צינורות ההתפלה של חברת מקורות. שטיינברג: "בנו לנו מתקן בדיקה מיוחד בשפד"ן, בו ציפינו את הצינורות בטכנולוגיה שלנו. לקחנו פולימר ומעטפת עם חומר אנטי ביופילם שפיתחנו, הכנסנו לתוך הצינורות ועטפנו את דפנות הצינורות. מדי תקופה פירקנו את הצינורות כדי לראות כמה ביופילם הצטבר על הדפנות שלהם. זה עבד נפלא למשך שנתיים, אך לצערי לא היה לכך המשך יישומי, בגלל בעיות משפטיות על יישום הפטנט". מה הנזק בהצטברות הביופילם בתחתית ספינות? שטיינברג: "הביופילם שנדבק לתחתית של ספינות גורם להן להיות כבדות מאוד, מה שמשנה את האווירודינמיקה שלהן, ובעקבות זאת מהירות השיוט שלהן יורדת ב-25%. כתוצאה מכך צריכת הדלק היא גבוהה יותר, מה שמגביר את זיהום האוויר, ובנוסף - הסובארו שלנו מגיעה מיפן באיחור של חודש. מדי תקופה צריך להעלות אותן על מבדוק ולגרד את כל שכבות הביופילם, ואם מדובר בספינת ענק, צוללים עושים את עבודת הניקוי. בתקופה הזאת הספינה לא בשימוש וזה הפסד כספי אדיר". כיצד פתרת את בעיית הביופילם בספינות חיל-הים? שטיינברג: "פנו אלי ממפע"ת ומחיל-הים, כמומחה בביופילם, כדי שאפתור להם את בעיית הצטברות הביופילם בספינות. צי הספינות והצוללות של חיל-הים הוא לא כל כך גדול, כך שהשבתה שלהם לטובת ניקוי גורמת נזק לצה"ל. קיבלנו לטובת העניין תקציב נכבד ממשרד המדע ומשרד הביטחון. עבדתי מול חיל-הים עם מודלים בנמל חיפה, כדי לפתח שיטה לציפוי תחתית הספינה הנמצאת במים, כך שלא ידבק בה ביופילם. גם פה קיבלנו תוצאות מעולות, אבל הגענו לשוקת שבורה מסיבות דומות של חילוקי דעות, כמו במקרה הצינורות במתקני התפלת המים של מקורות". לשני היישומים של צינורות הביוב והספינות לא היה המשך, למרות שהוכחו כיעילים ביותר. שטיינברג: "מדובר בפיתוחים ישראלים שיכולים לעזור לכלל האוכלוסייה העולמית - לתעשיה, לבריאות הציבור ולאיכות הסביבה. כמדען, העובדה שאני לא רואה את הפתרונות של צינורות הביוב והספינות בשוק, כמו ה-PerioChip, בגלל בעיות כאלה ואחרות שאינן קשורות לעשייה שלי, זה מתסכל מאוד".

כשמדברים על מחקר הקנבינואידים, חייבים לציין ביראת כבוד את הפרופסור רפי משולם, אבי מחקר הקנביס בעולם, אותו מכיר שטיינברג עוד מתקופת המאסטר במחלקה שלו, כשהיה ראש המחלקה לצמחי מרפא. באחת משיחות המסדרון שלהם, לפני כחמש שנים, עלה הרעיון לקחת את הקנביס ולנסות אותו על חיידקים. המעניין הוא שעד אז, כמעט שלא היו קיימים מחקרים על הפעילות האנטי מיקרוביאלית של הקנבינואידים, לעומת אלפי מאמרים ומחקרים על קנבינואידים שעסקו ברובם בפיזיולוגיה של גוף האדם. – "מדוע? אין לי תשובה חכמה לכך, אבל בנישה הייחודית הזאת נכנס המחקר המשותף של הפרופסור משולם ושלי. גם היום כשאני מגיע לכנסים על הקנביס, אני עדיין כמעט היחיד שמדבר על המיקרואורגניזמים". מה הרקע לתגליות האחרונות במחקר הקנבינואידים? שטיינברג: "משולם הוא הראשון בעולם שסנתז THC סינטטי (מולקולת THC היא כימיקל אשר נמצא בתוך צמח הקנביס). במהלך 60 השנים האחרונות הוא כבר הספיק לסנתז מאות רבות של מולקולות. בתוך צמח הקנביס יש 150-100 תרכובות קנבינואידיות שקשה יחסית להפרידם. הייחודיות בממצא של הפרופסור משולם, היא שבאמצעות סינתוז של מולקולות קנבינואידיות במעבדה, ניתן להנדס את המולקולות, כך שהחלק הפסיכוטי מנוטרל ונותר רק השייר שהוא פעיל רפואית. זאת תגלית שלדעתי שווה פרס נובל, מפני שהיא פתחה את הדלת למחקר מעמיק על הקנביס, שהרי אם אין לך חומר נקי מסונתז, את המולקולה שיצרת ועליה ניתן לעשות שינויים, אתה לא יכול לקדם ייצור תרופה למסחר. ההד המדעי שאנו עדים לו כיום בנוגע לקנבינואידים, הוא בזכות הממצא של הפרופסור משולם". כיצד חיברת בין התגלית המרעישה של הפרופסור משולם למחקר שלך על הביופילם? שטיינברג: "ביקשתי ממשולם חומרים כדי לחקור את פעילותם האנטי מיקרוביאלית, מולקולה אחת או שתיים איכותיות שאיתן אוכל לחקור. התחלתי לבדוק את החומרים של הפרופסור משולם במודלים של הביופילם שלי. ראינו שחלק מהנגזרות הסינתטיות שלו, גם הורגות חיידקים וגם בעלות פעילות נגד ביופילם, מה שלא כל חומר אנטיביוטי יכול לעשות. בדקנו גם חומרים מהצמח עצמו וראינו שגם שם, חלקם הורגים חיידקים ופוגעים בביופילם. חומרים כגון אלו, שיש להם פעילות רפואית ללא הפעילות הפסיכוטית של הקנבנואידים, ניתן למסחר למטרות שונות.

תגלית נוספת של הפרופסור משולם, מלפני כ-25 שנה, היא שהגוף מייצר חומרים דמויי קנבינואידים שעוזרים לו להגן על עצמו מפני מחלות ושמירת הומואוסטזיס (מצב איזון). "מצאנו שהחומרים האלו יעילים גם כנגד פטריות, לא רק כנגד חיידקים. למשל, המחלה הפטרייתית הנפוצה ביותר היא בקרב נשים, פטרייה בנרתיק. יש אומנם תרופות לטיפול, אך הן לא פתרון מיטבי". על איזה יישום קליני לאנדו קנבינואידים, אתם עובדים לאחרונה? שטיינברג: "רעיון יישומי לשימוש הוא קנבינואידים לטיפול במחלה וגינלית פטרייתית, שכרגע נמצא בפיתוח במודל מעבדה שתידרש לו כחצי שנה. לאחר מכן נבדוק אותו בבעלי חיים ואז בבני אדם. חברת ישראלית משקיעה בימים אלה כסף בפיתוח התרופה, דרך חברת יישום של האוניברסיטה העברית". האם ניתן לומר שהמחקר שלך מראה שכל קנבינואיד יעיל לטיפול במחלה זיהומית אחרת? שטיינברג: "בהחלט, והיכולת שלי כחוקר היא למצוא את היעוד או את ההתאמה. המטרה שלי היא לחשוב על שימושים יישומיים נוספים של הקנבינואידים והם אינסופיים, החל בדלקות עור, פסוריאזיס, כוויות, או פצעים עד למחלות נישתיות שאין להן פתרון, כגון סיסטיק פיברוזיס".

ספר על המחקר שלכם בימים אלו העוסק במניעת הביופילם במחלת הסיסטיק פיברוזיס? שטיינברג: "מדובר במחקר משותף עם ראש מחלקת ריאות בהדסה עין כרם, הפרופסור מלנה כהן. סיסטיק פיברוזיס היא מחלה סופנית, של ביופילם על הריאות עם תוחלת חיים קצרה מאוד. המטופלים מקבלים כמויות עצומות של אנטיביוטיקה מסוגים שונים וטיפולים יומיומיים, כאשר לעיתים הם מתים אפילו מהתרופות. אנחנו רוצים למצוא את הקנבינואיד היעיל ביותר לטיפול במחלת הסיסטיק פיברוזיס. מה התכשיר שפתחתם כדי לטפל בפועל בביופילם בריאות? "השאלה הנוספת במחקר הזה, מעבר ליעילות של הקנבינואיד, היא איך אנחנו מכניסים אותו לתוך הריאות. לשם כך, פיתחנו תרסיס מיוחד שאנחנו בודקים כבר במודלים עם תוצאות טובות מאוד. הגשנו לפני כחודש בקשת מענק לקרן מחקר שכל עיסוקה הוא מחקר מחלת הסיסטיק פיברוזיס, Cystic Fibrosis Foundation. "השלב הראשון הוא ניסוי בעכברים, שאם יצלח נתקדם לניסוי קליני בבני אדם, ואנו צופים שהמעבר לניסוי קליני יהיה מהיר בשל מאפייניה הייחודיים של המחלה. אם נקבל את מענק המחקר נוכל לייצר תפנית חדשנית של ממש ברפואה בכלל ובטיפול בסיסטיק פיברוזיס בפרט. "השלב הבא, שאף הוא נבדק במקביל, הוא מחלות זיהומיות 'רגילות' בריאות, שיהיה לנו קל לחזור אליהן, מבחינת אסדרה (רגולציה), אם ננחל הצלחה עם מחקר הביופילם בסיסטיק פיברוזיס, כי אלו כבר מחלות שאינן סופניות". תגליותיו האחרונות של הפרופסור שטיינברג במחקר הקנבינואידים פורסמו לאחרונה במאמר ב-Scientific Reports. באוניברסיטה העברית קיים מרכז מחקר לחקר קנבינואידים שמוביל את מחקר הקנבינואידים העולמי ויש לה מגוון שיתופי פעולה מסחריים עם חברות ישראליות שמשקיעות בפיתוחים כאלה ואחרים של הקנבינואידים, גם דרך 'מדען' של משרד הבריאות, שיש לו אינטרס לקדם השקעות ישראליות.

המיקרוביולוגיה המודרנית, מסביר שטיינברג, לא מכוונת להריגת החיידקים, אלא דווקא לפגוע בביופילם. כלומר, לפגוע במרקם שלהם על-מנת להזיז את החיידקים מהמקום בו הם נדבקים וגורמים לנזק. "התגלית החשובה שלנו היא שלחומרים קנבינואידים יש השפעה על ביופילם ורשמנו על כך פטנט. החזון שלי הוא שימוש בקנבינואידים לטיפול במחלות זיהומיות. אני צופה לחומרים הללו עתיד מסחרי עולמי". לאיזו נקודה תרצה לחזור בתום הסיבוב המחקרי הנוכחי על הקניבונאידים? שטיינברג: "אני רוצה לחזור לשיניים, למקום בו התחלתי, אבל כמובן עם הקנבינואידים. למצוא קנבינואידים לפגיעה במחלת חניכיים עם PerioChip של קנבינואיד, או באמצעות מריחה על החניכיים, או למשל, טיפול בעששת עם חומר בשחרור מושהה, שנותן יעילות לאורך זמן ומקטין את הרעילות של החומר. למעשה אין גבול ליכולת השימוש בחומר קנבינואידי מסונתז שאינו פסיכוטי (כמו הצמח), לשימוש אנטי מיקרוביאלי או אנטי ביו פילם. אפשר להגדיר אותך כמדען שהוא יזם? שטיינברג: "המדען נמצא בראש הפירמידה. אבל אם אין לו פירמידה יציבה תחתיו, אין לו כל ערך. אם אין לי צוות מעבדה טוב ומיומן, ובנוסף גם את המדענים מתחומים אחרים שמשלימים אותי, אני לא יכול לממש באופן יעיל את אינספור הרעיונות החדשניים שמתרוצצים במוחי. אני אכן רואה בעצמי מדען שהוא יזם. אתה פוגש בדרך גם לא מעט אגו, אבל היכן שאני מרגיש שאני נכווה, או שזה מעכב אותי, אני לוקח צעד אחורה ומוצא את שיתופי הפעולה הנכונים".