חברת אנזימיט (Enzymit) מנס-ציונה, המתמחה בתכנון ובנייה ממוחשבים של חלבונים, פיתחה, בשיתוף עם קבוצת המחקר של פרופסור שמשון בלקין מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית, חיישן ביולוגי, רגיש במיוחד, המסוגל לגלות ביעילות וברמת דיוק גבוהות מוקשים הטמונים באדמה.
גלאי המוקשים של אנזימיט, המתבסס על חלבון ייחודי הרגיש ל-TNT (חומר הנפץ עצמו) שפותח באמצעות AI, מיועד הן לגילוי מוקשים בשדה הקרב והן כדי לסייע במאמצים ההומניטריים לפינוי יעיל ובטוח יותר של שדות מוקשים שנותרו מאחור לאחר המלחמה.
פיצוץ מוקשים ברמת הגולן. ארכיון צילום: דוברות משרד הביטחון
מה פירוש "חיישן ביולוגי"? למעשה, הפיתוח מתבסס על מחקר של פרופ' בלקין, שחיפש דרכים ביולוגיות לזהות חומרי נפץ. בלקין הינדס את חיידק המעיים הנפוץ אי-קולי כך שיכיל חלבון הנקשר ל-DNT, מולקולה שהיא תוצר לוואי של חומר הנפץ TNT.
כאשר אותו חלבון נקשר למולקולת DNT, נוצרת תגובה של "הארה ביולוגית" (ביולומינסנציה), כלומר נפלט אור קלוש שאותו ניתן לקלוט באמצעים אלקטרו-אופטיים. למעשה, ה-TNT הוא חומר נדיף ושיירים זעירים ממנו נפלטים מתוך הקרקע שבה טמון המוקש - וכך נוצרת על פני השטח "חתימה כימית", שאותה יודע האי-קולי לזהות.
כאן נכנסה לתמונה חברת אנזימיט, שמשתמשת בטכנולוגיות של ביולוגיה חישובית מבוססות בינה מלאכותית ולמידת מכונה כדי לתכנן ולבנות חלבונים בעלי תכונות יישומיות. בהובלת לידור דוד, חוקרת בכירה בחברה, אנזימיט איתרה את המוטציות שיש לבצע כדי ליצור חלבון משופר המאפשר לשפר פי שבע את רגישות המערכת ל-TNT, להגביר את עוצמת האור הנפלט פי 45 ולקצר את זמן התגובה ב-40 אחוזים.
דוקטור גדעון לפידות, מנכ"ל ומייסד-שותף של אנזימיט, הסביר בשיחה עם "ישראל היום" על אופן פעולתו של החיישן. "ברמה הרעיונית, זהו חיישן מאוד פשוט: מולקולת ה-TNT היא הקלט, החלבון הוא ה'גלאי', והפלט הוא האור שנפלט בתגובה לריאקציה בין החלבון למולקולה. בתצורתו הטבעית, החיידק לא היה יעיל מספיק. השינויים שביצענו בחלבון מאפשרים להפוך את התגלית לחיישן מהימן ברמה המעשית", כך לדבריו.
אלפי קורבנות בשנה, רבים מהם ילדים
השימוש המסיבי במוקשים בשדה הקרב החל במלחמת העולם השנייה. מוקש הוא מטען נפץ טקטי שנועד להצר את צעדי האויב. ואולם, גם לאחר שוך הקרבות, שדות המוקשים הופכים להיות לסכנת חיים ממשית לאזרחים במשך דורות כל עוד לא מפנים אותם.
לפי ההערכות, טמונים כיום ברחבי העולם כ-110 מיליון מוקשים, והם גובים את חייהם של כ-5,000 איש בשנה, כמעט מחציתם ילדים. המדינה זרועת המוקשים ביותר היא שכנתנו מצרים, עם 23 מיליון מוקשים שהוטמנו בעיקר על ידי הבריטים במלחמת העולם השנייה ועל ידי הצבא המצרי בשנות העימות מול ישראל.
מדינות נוספות שאדמתן רווייה במוקשים הן אנגולה, אפגניסטן, איראן, עיראק, סין, קמבודיה וגם קרואטיה ובוסניה באירופה. בישראל, להערכת הרשות לפינוי מוקשים, ישנם כ-200 אלף דונם של שדות מוקשים, בעיקר בגבולות הדרומי והצפוני.
פינוי מוקשים בשיטות הקיימות הוא משימה מסורבלת ומסוכנת. כדי לגלותם יש לסרוק, בין אם באמצעות אנשי חבלה או רובוטים, את השטח באמצעות גלאי מתכות, המסוגל לחוש במוקש רק בקרבה מאוד גדולה. לאור זאת, לפי הסטטיסטיקה, כל פינוי של 5,200 מוקשים גובה את חייו של איש חבלה אחד.
החיישן הביולוגי של אנזימיט הופך את המשימה לבטוחה ויעילה לאין שיעור: מפזרים את החיידקים המהונדסים מעל שדה המוקשים או אזור חשוד, וכעבור מספר דקות החלבונים כבר נכנסים לפעולה ומזהים שיירי TNT על האדמה. כעת, ניתן לסרוק את השטח המרוסס ממרחק בטוח במצלמה אלקטרו-אופטית - ולקבל "מפת חום" מדויקת היכן נמצא כל מוקש ומוקש.
