כניסה

ד"ר איתי רבינוביץ׳: כיצד פועל מוח פשוט של תולעת וכיצד ניתן לעצב אותו מחדש?​

דר איתי רבינוביץ
התחלתי את לימודי האקדמיים במחלקה להנדסת תעשייה באוניברסיטת תל אביב. שם למדתי על שיטות כמותיות לניתוח ולתכנון מערכות מורכבות. במהלך לימודי, פיתחתי צמא למדע בסיסי וכן עניין גובר במערכת המורכבת והמרתקת מכולן – המוח.
בשנת 2000 הצטרפתי לתכנית הדוקטורט הבינתחומית בחישוביות עצבית של האוניברסיטה העברית. תחת הנחייתו של פרופ׳ עידן שגב חקרתי באמצעות מודלים מתמטיים, כיצד צורתו ומבנהו של הנוירון משפיעים על האינטראקציה הדינמית שבין קלטים סינפטיים שונים. כשהתחלתי לחשוב על כיוונים אפשריים לפוסטדוקטורט שמעתי על מערכת מודל מופלאה: סי אלגנס. סי אלגנס היא תולעת שכל גודלה כשל נוירון של יונק, מספר הסינפסות שלה דומה לזה של נוירון, ואף על פי כן, זוהי חיה שלמה ומתנהגת. הוקסמתי, וכך נסעתי לקיימברידג׳ שבאנגליה יחד עם אשתי והצטרפתי למעבדה המפורסמת לביולוגיה מולקולרית של ה-MRC אצל פרופ׳ וויליאם שייפר. שם, בעודי חוקר את המעגלים העצביים של סי אלגנס, שמעתי לראשונה על התחום החדש והמופלא של ביולוגיה מלאכותית. מעט כמוני, זהו שילוב של ביולוגיה והנדסה, המונע מתוך מטרה להבין יותר טוב כיצד פועלת הביולוגיה עצמה אך גם כטכנולוגיה רבת פוטנציאל השואפת לבנות מערכות ביולוגיות חדשות. שאלתי את עצמי כיצד ניתן ליישם ביולוגיה מלאכותית בחקר המוח? יום אחד, בעוברי על יד המדפסת, נפלט ממנה מאמר על סינפסות חשמליות. זהו! החלטתי לנצל את הפשטות היחסית של הסינפסה החשמלית ולהחדיר גן שנקרא קונקסין, שממנו בנויות סינפסות מלאכותיות, לתוך זוג נוירונים של סי אלגנס. זה עבד. הצלחתי להוסיף גנטית חיבור סינפטי חדש לתוך מוח התולעת ועל ידי כך לתכנת מחדש את ההתנהגות שלה. באותו זמן עמדו להיוולד לנו תאומים, ואנו חזרנו ארצה.
המשכתי בעבודתי במעבדתה של פרופ׳ מילאת טריינין באוניברסיטה העברית; בחנתי כיצד אצל תולעים, כמו אצל בני אדם, אובדן של חוש אחד מוביל לשינויים בתפקודם של חושים אחרים. במהלך עבודתי, גיליתי שגם אצל תולעים ישנה השפעה של חוש אחד על משנהו. למשל, אובדן של חוש המגע, מוביל לחידוד של חוש הריח. כן גיליתי כמה מן המנגנונים התאיים והמולקולריים שעומדים מאחורי תופעה זו. בינתיים נולד לנו ילד נוסף ושמנו פעמינו אל סיאטל; שם אשתי עשתה פוסטדוקטורט ואנוכי עבדתי במעבדתו של ד״ר ג׳יהונג באי במרכז פרד הצ׳ינסון לחקר הסרטן, והמשכתי לפתח ולקדם את מחקריי.
בדצמבר 2017 הצטרפתי לפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית. במעבדה שלי, אנו עוסקים במחקר מרתק בשני תחומים עיקריים: ראשית, מחקר נוירוביולוגי בסיסי, שמטרתו להבין כיצד פעולות מורכבות של המוח מתבצעות במערכת העצבים הפשוטה יחסית של סי אלגנס. שנית, מחקר בנוירוביולוגיה מלאכותית, שמטרתו לגבש כיצד ניתן לקודד התנהגויות חדשות בחיבוריות עצבית, וכיצד ניתן לשלוט, לערוך ולשנות את מוחה של סי אלגנס, על מנת להוציא לפועל התנהגויות אלה.
C. Elegans
×