חברת הסטארט-אפ הישראלית IBI-Ag מפתחת דור חדש של קוטלי חרקים ביולוגיים מבוססי נוגדנים זעירים, המציעים חלופה סלקטיבית ובטוחה לכימיקלים המסורתיים. עם השקעות מענקיות האגרו-כימיה באייר ו- Corteva, ניסויי שדה מתקדמים בארץ ובעולם, ופיתוחים פורצי דרך מבוססי בינה מלאכותית (AI) – החברה מסמנת את עתיד הגנת הצומח ומציגה מענה למשבר ההדברה הגלובלי
*תמונה ראשית: הנוגדנים מיושמים בריסוס שגרתי על גבי הנוף של הגידול
עולם הגנת הצומח נמצא בעיצומו של משבר שקט אך דרמטי, המאיים על ביטחון המזון העולמי. במשך עשורים ארוכים, החקלאות הקונבנציונלית נשענה בכבדות על חומרי הדברה כימיים סינתטיים. החומרים הללו, שהיוו את חזית המהפכה החקלאית במאה הקודמת, הולכים ומאבדים מכוחם. הלחץ הגובר מצד רגולטורים ברחבי העולם, החמרת התקנים של רשתות השיווק, ובעיקר – פיתוח עמידות מהירה וגורפת של מזיקים לחומרי ההדברה הכימיים, הותירו חקלאים רבים חסרי אונים מול שדות ומטעים פגועים.
בתווך הזה, החיפוש אחר פתרונות ביולוגיים יעילים, סלקטיביים וכלכליים הפך לצו השעה. מי שמסתמנת כהבטחה גדולה ופורצת דרך בתחום זה היא חברת הסטארט-אפ הישראלית IBI-Ag הפועלת מפארק המדע בנס ציונה. החברה מפתחת קוטלי חרקים ביולוגיים חדשניים המבוססים על נוגדנים, ומציעה ארכיטקטורה חדשה לחלוטין להגנת הצומח.
החברה הוקמה בשנת 2017 על ידי קרן "טרנדליינס (Trendlines) " הישראלית בשיתוף עם ענקית האגרו-טק הגלובלית "באייר (Bayer) " . והמדענים ד"ר רוני אורן בן ארויה ופרופ' אמיר איילי. בראש החברה היום עומד ד"ר ארנון הימן, בעל דוקטורט מהפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית, המביא עמו ניסיון של כ-20 שנה בהובלת טכנולוגיות חקלאיות וסטארט-אפים בתחום הביוטק. "מה שאנחנו מפתחים הוא בעצם דור חדש של הגנת הצומח", מסביר ד"ר הימן. "קוטלי החרקים שלנו מבוססים על סוג מיוחד של נוגדנים קטנים במיוחד, הפועלים במנגנוני קטילה חדשים וייחודיים ומאפשרים ייצור בעלויות ברות-השגה לחקלאות המודרנית".
המבוי הסתום של הכימיה המסורתית
כדי להבין את גודל הבשורה של IBI-Ag יש לצלול תחילה אל עומק האתגר הניצב בפני החקלאות כיום. חומרי הדברה כימיים מסורתיים סובלים משני חסרונות מרכזיים: חוסר סלקטיביות ופגיעה סביבתית ארוכת טווח. מרבית הכימיקלים הקיימים בשוק פועלים כ"פצצות שטיח" – הם פוגעים במערכת העצבים או המטבוליזם של חרקים באופן רוחבי. כתוצאה מכך, לצד קטילת המזיק, נפגעים בצורה קשה גם חרקים מועילים, ובראשם דבורי דבש ומאביקים אחרים החיוניים לקיומם של הגידולים עצמם.
מעבר לפגיעה הכלכלית והסביבתית במגוון הביולוגי, הכימיקלים מותירים שאריות רעילות בתוצרת החקלאית ובמי התהום, דבר שהוביל להוצאה מחוץ לחוק של משפחות חומרים רבות (כמו הזרחנים האורגניים). המגדל המודרני נותר עם "ארגז כלים" מצטמצם והולך, בעוד המזיקים – שנהנים משרשראות דורות קצרות וריבוי מהיר – מפתחים חסינות גנטית לחומרים הנותרים בקצב מסחרר.
הפתרונות הביולוגיים הקלאסיים, כגון שמנים, תמציות צמחים או פטריות אנטומופתוגניות, היוו צעד בכיוון הנכון, אך הם סובלים לעיתים קרובות מחוסר יציבות בשדה, רגישות לקרינת שמש (UV) ורמת יעילות משתנה ואיטית בהשוואה לכימיה. כאן בדיוק נכנסת לתמונה הטכנולוגיה החדשה של IBI-Ag.
דיוק כירורגי: ננו-נוגדנים בשירות החקלאי
הטכנולוגיה של IBI-Ag מציעה פתרון ממוקד להפליא, המשלב את היעילות והמהירות של חומר כימי עם הבטיחות המוחלטת של מוצר ביולוגי. הדור הראשון של מוצרי החברה מבוסס על נוגדנים ייחודיים (ננו-נוגדנים) שפותחו במקור דרך מערכת החיסון של למות (Camelids) בעלי חיים אלו, ממשפחת הגמליים, הידועים בייצור נוגדנים קטנים ויציבים בהרבה מבחינה מבנית בהשוואה לנוגדנים של יונקים אחרים. המבנה הזעיר והיציב הזה הוא שהופך אותם לעמידים בתנאי שדה פתוח, ומאפשר לייצר אותם בקנה מידה תעשייתי ובעלויות רלוונטיות לשוק החקלאי.
מנגנון הפעולה של החומר דומה לנעילה של מפתח בתוך מנעול ספציפי. הנוגדנים מיושמים בריסוס שגרתי על גבי הנוף של הגידול. ברגע שהמזיק ניזון מהצמח, הנוגדנים חודרים אל מערכת העיכול שלו. שם, בדיוק כירורגי, הם נצמדים לחלבונים או קולטנים חיוניים הייחודיים אך ורק לאותו מזיק מטרה, חוסמים את התהליכים חיוניים שלו ומובילים למותו.
מאחר שהנוגדן מתוכנן להתאים לחלבון מטרה ספציפית בחרק המזיק בלבד עם מינימום נזק לאורגניזמים אחרים כגון מאביקים, אויבים טבעיים או בני אדם הניזונים מהפרי או הירק המרוסס.
בשלב זה, החברה מכוונת את מוצריה הראשונים לשוק הפירות והירקות, הסובל מרגישות גבוהה במיוחד לשאריות חומרי הדברה. קהל היעד המרכזי של הדור הראשון הוא המזיקים המוצצים, הגורמים לנזק ישיר קשה ואף משמשים כווקטורים של מחלות וירוסים בצמחים. "אנחנו מתמקדים בעיקר בכנימת עש הטבק, כנימות ותריפסים", מציין ד"ר היימן. "בנוסף, החומרים שלנו מראים יעילות גם בטיפול בזחלים ובעשים, בעיקר בדרגות ההתפתחות הצעירות שלהם".
ממעבדות בנס ציונה לרישום בארה"ב
החברה, המונה כיום 14 עובדים, נמצאת בשלב מסחרי ורגולטורי מתקדם ומושכת עניין עצום מצד השחקניות הגדולות ביותר בשוק התשומות העולמי. עדות מובהקת לפוטנציאל המסחרי של הטכנולוגיה היא זהות המשקיעים: מעבר להשקעה הראשונית והליווי של חברת באייר, גם ענקית האגרו-כימיה האמריקאית Corteva הצטרפה כמשקיעה אסטרטגית, לצד קרנות פרטיות נוספות וקרן טרנדליינס.
מוצרי הנוגדנים נמצאים כבר בעיצומם של ניסויי שדה מתקדמים, המהווים את הישורת האחרונה לקראת מסחור. "ביצענו כבר לא מעט ניסויים מוצלחים כאן בישראל, ובימים אלו אנחנו מקיימים ניסויי שדה נרחבים בארצות הברית", מספר ד"ר הימן ומסמן את היעד הבא: "אנחנו נמצאים בדרך הבטוחה להגשת בקשה לרישום מסחרי של המוצר ב EPA- (הסוכנות להגנת הסביבה) בארצות הברית".
העתיד כבר כאן: תכנון חלבונים באמצעות AI
בזמן שמוצרי הדור הראשון מבוססי הנוגדנים מוכיחים את עצמם בשטח, ב IBI-Ag- כבר מביטים לעבר האופק הטכנולוגי הבא, שנשען על מהפכת הבינה המלאכותית .בשנה האחרונה החלה החברה לפתח דור שני של מוצרים, המבוסס על תכנון חלבונים קוטלי חרקים באמצעות מחשב, ללא צורך במערכות חיסון ביולוגיות של בעלי חיים.
"בעזרת בינה מלאכותית, המחשב יודע להציע לנו חלבונים שונים שאינם קיימים בטבע, אך יודעים להיקשר בדיוק מוחלט למטרות ספציפיות בתוך החרק ולשמש כקוטלי חרקים יעילים", חושף ד"ר הימן פריצת דרך משמעותית. "לא מזמן השלמנו בהצלחה הוכחת התכנות (Proof of Concept) מלאה – החל משלב התכנון הווירטואלי במחשב, דרך ייצור החלבון בתנאי מעבדה, ועד לבחינתו על החרק החי עצמו. הראינו שה AI- מסוגל לתכנן חלבון קוטל מזיקים מאפס. זהו ללא ספק העתיד של ענף הגנת הצומח".
בעוד שחלבוני ה AI- נמצאים עדיין בשלבי מעבדה קפדניים, השילוב בין ביולוגיה סינטטית מתקדמת, לבינה מלאכותית, מבוסס קניין רוחני וגב כלכלי של ענקיות האגרו-כימיה, מציב את IBI-Ag בחזית הטכנולוגית העולמית. עבור המגדלים, שמחפשים בכל יום פתרונות יעילים, בטוחים וירוקים יותר להתמודדות עם פגעי האקלים והמזיקים, מדובר בבשורה שעשויה לשנות את פני החקלאות בשנים הקרובות, ולהוכיח כי העתיד של הגנת הצומח אינו רק טמון בכימיה מזהמת, אלא גם בביולוגיה חכמה.
