من طفل جائع تجول في المعسكرات والمنفى والمزارع الجماعية في قيرغيزستان إلى عالم بارز في معهد وايزمان ومطور كروماتوغرافيا التقارب ونظام أفيدين-بيوتين والحائز على جائزة إسرائيل وجائزة وولف: يحتفل البروفيسور مائير ويلكزيك بعيد ميلاده التسعين ويواصل الحضور إلى المختبر وتقديم المشورة لطلابه ورواية قصة انتصاره الشخصي على دمار الهولوكوست.
جوناثان بيركهايم، موقع معهد ديفيدسون، الذراع التعليمي لمعهد وايزمان للعلوم
لو أخبرتَ ذلك الصبيّ النحيل، الذي تاه بين البلدان والقارات، والذي فقد عالمه في المحرقة، وبعد صعوباتٍ لا تُطاق وصل إلى شواطئ الأرض الموعودة - أنه سينال يومًا ما أعظم التكريمات التي يمكن أن ينالها العلماء، لانفجر الصبي ضاحكًا. ربما كان السبب تحديدًا هو القصة غير العادية والصعبة التي خيّم على فجر حياة عالم الكيمياء الحيوية البروفيسور مائير ويلتشيك، ما دفعه للنجاح والتفوق. الآن، من ذروة سنواته التسعين، يستطيع أن يقول من كل قلبه: لقد فزتُ. ربما تكون قصة حياته أبعد ما تكون عن البرج العاجي، عن الصور النخبوية التي تتمسك بها الأوساط الأكاديمية - فهي تحتوي على الصمت واللطف والتواضع، وقبل كل شيء، حب كبير لعمله وطلابه.
الطفولة في البقاء على قيد الحياة
وُلِد مائير آشر ويلتشيك في عيد العرش عام ١٩٣٥، الموافق ١٧ أكتوبر ١٩٣٥، في وارسو، عاصمة بولندا. قُبيل الحرب العالمية الثانية. لقد كبر مع والديه، الحاخام إليعازر نحميا ويلتشيك، وراشيل ني سيدينبرغ، وشقيقته سارة. قبيل اندلاع الحرب العالمية الثانية، انتقلت العائلة إلى بلدة أوسترو مازوفيتسكا. ومع غزو ألمانيا النازية لبولندا في الأول من سبتمبر/أيلول عام ١٩٣٩، قصف الألمان البلدة. هرب مائير ووالدته وشقيقته إلى الحقول تحت نيران المدفعية. ومن هناك، وبقرار من والدتهم، عبروا إلى الجانب السوفيتي، على أمل العودة إلى منطقة وارسو والانضمام إلى والدهم الذي كان هناك عشية الحرب.
للأسف، لم تُكتب النجاح للخطط. في يوليو/تموز ١٩٤٠، رُحِّل الثلاثة إلى أرخانجيلسك في أقصى شمال روسيا، ومن هناك أُرسلوا شرقًا على متن طوافة إلى معسكر في قرية خاتانجا في منطقة كراسنويارسك، شرق سيبيريا. كانت الظروف قاسية للغاية طوال الوقت: برد قارس، جوع، مرض، وبعوض. لم يذهب مائير إلى المدرسة ليساعد والدته في العمل القسري، وخاصةً تنظيف المراحيض، منقذًا إياها من مصير قاسٍ.
في يونيو/حزيران ١٩٤١، غزت ألمانيا الاتحاد السوفيتي في عملية بارباروسا، وحُرر مواطنون بولنديون من العمل القسري. هاجر مائير وعائلته جنوبًا إلى مدينة تشيليابينسك، ومن هناك إلى أوزبكستان، بهدف الوصول إلى طهران ومنها إلى إسرائيل. في أواخر عام ١٩٤٢، وصلوا إلى أوزبكستان، ولكن سرعان ما رُحِّلوا إلى مدينة أوش في قيرغيزستان، حيث أُسكنوا في مزرعة جماعية.
بالطبع، لم يصلوا إلى وجهتهم النهائية، واستمر صراع البقاء على قيد الحياة بشراسة أكبر. قررت الأم الهروب من المزرعة الجماعية، وهربوا إلى بلدة نوك، على بُعد عشرات الكيلومترات. عاشوا في الشارع لمدة شهر، ثم تمكنوا من العثور على شقة صغيرة. عملت الأم في حقول القطن، ثم مرضت لاحقًا، بينما استمرت في العمل في وظائف شاقة. جمع مائير الصغير، البالغ من العمر سبع سنوات فقط، الأعشاب للطعام، وأحضر الطعام لأمه المريضة، وبالتالي أنقذها مرة أخرى. من الصعب وصف ذلك، لكنهم قاموا بتدفئة المنزل بفضلات الحيوانات الممزوجة بالقش. في الوقت نفسه، وفي ظل هذه الظروف المستحيلة، درس مائير وأخته في مدرسة يهودية مؤقتة حيث درست جميع الفئات العمرية معًا، من 6 إلى 17 عامًا.
وهكذا واصلوا العيش بصعوبة حتى انتهت الحرب. في أوائل عام ١٩٤٦، عادوا إلى بولندا واستقروا في مدينة شتشيتسين، في شقة كانت مملوكة سابقًا للألمان. انطلقت الأم في رحلة بحث في جميع أنحاء بولندا عن أقارب، بقيادة زوجها الحاخام إليعازر، لكنها اكتشفت، لدهشتها، أنه قُتل في نهاية الحرب في معسكر اعتقال فلوسنبورغ في ألمانيا. كما لقي جميع الأقارب الآخرين حتفهم، بمن فيهم شقيق الأم، العم شمشون، وهو شمشون ستوكهامر، أحد الحاخامات الذين دعموا انتفاضة غيتو وارسو.
لم يكن هناك مثل هذا ساعي البريد.
بعد مذبحة كيلسي منتصف عام ١٩٤٦، نقلت الوكالة اليهودية مائير وشقيقته إلى ألمانيا، حيث التقوا بوالدتهما. في مخيم تديره مفوضية الأمم المتحدة لشؤون اللاجئين، عادا إلى الدراسة، وفي عام ١٩٤٩ هاجرا إلى إسرائيل على متن سفينة "جليلة". أُويا في البداية في عكا، ثم نُقلا إلى مخيم "راما" المؤقت في مستعمرة رحوفوت، حيث أُنشئ حي أوشيوت لاحقًا. على الرغم من بلوغه الرابعة عشرة من عمره، وُضع مائير في الصف السابع في مدرسة "تاخكيموني" الدينية، لعدم إلمامه باللغة العبرية. ورغم الفجوات الدراسية، سرعان ما أثبت جدارته في دراسته، وترقى إلى الصف الثامن.
تحولت رحوفوت آنذاك من مستوطنة إلى مدينة، لكنها لم تكن تضم سوى مدرسة ثانوية عامة. بحث مائير، وهو فتى ملتزم، عن بيئة مناسبة له. نجح في جمع طلاب مثله من جميع المجتمعات المحيطة، وافتُتحت المدرسة الدينية بمساعدة معلمين متطوعين قدموا من الحي ومن كلية الزراعة في الجامعة العبرية. بالتوازي مع دراسته، عمل مائير بلا كلل في المدرسة، ونظف الفصول الدراسية، وعمل في فترة ما بعد الظهر كعامل بلاط في كيبوتس كارميا وميشمار دافيد (وهي الآن مستوطنة مجتمعية). في بعض الأحيان، قبل امتحان مهم، كان يقضي لياليه على مقعد بالقرب من المقبرة في رحوفوت، حيث وجد السكينة والهدوء لروحه. إلى جانب كل هذا، درس اليهودية في المدرسة الدينية الجنوبية في رحوفوت وكان ناشطًا في بني عكيفا. خلال سنوات دراسته الثانوية، أحب المواد العلمية، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنها كانت أقل مللًا.
في عام ١٩٥٤، التحق مائير بجيش الدفاع الإسرائيلي، وكان لا يزال يعاني من سوء التغذية بسبب طفولته الصعبة. قُبل في الاحتياط الأكاديمي، لكنه تخلى عن دراسته وخدم في سلاح الجو. بعد تسريحه، لم تكن لديه الرغبة في الدراسة، ولكن عندما لم يُقبل للعمل كساعي بريد، قرر الالتحاق بتخصصي الكيمياء والفيزياء. لم يتمكن من الالتحاق بالجامعة العبرية ومعهد التخنيون، وهما المؤسستان الأكاديميتان الوحيدتان تقريبًا في إسرائيل آنذاك. أخيرًا، قُبل في جامعة بار إيلان الناشئة، التي لم تكن شهاداتها معترفًا بها رسميًا، وحصل على منحة دراسية. كان ويلتشيك رابع طالب يُقبل للدراسة في بار إيلان.
أثناء دراسته، بدأ حماسه للنشاط الطلابي يشتعل في داخله. انتُخب رئيسًا لاتحاد طلاب جامعة بار إيلان، وكان نائبه زفولون هامر، الذي أصبح لاحقًا وزيرًا للتربية والتعليم. بل شغل لفترة منصب نائب رئيس الاتحاد الوطني للطلاب. في عام ١٩٦٠، تزوج مائير من إستر (ني إدليس)، وهي ناجية من الهولوكوست من المجر، وكانت آنذاك طالبة أحياء، وأصبحت فيما بعد معلمة أحياء شهيرة في رحوفوت. رُزقا بثلاثة أبناء: إيلي، ويائيل، وهاجيت.
لأن شهادات جامعة بار إيلان لم تكن معترفًا بها بعد، عاد مائير إلى رحوفوت، وبناءً على توصية أحد مرشديه، بدأ العمل فنيًا في "ييدا"، شركة تسويق التكنولوجيا التابعة لمعهد وايزمان للعلوم والتي كانت في بداياتها. عمل مائير في مختبرات الكيمياء والكيمياء الحيوية، وهكذا التقى بالبروفيسور. إفرايم كاتشيلسكيكاتسير، الذي أصبح لاحقًا رئيس قسم الفيزياء الحيوية، والذي أصبح لاحقًا الرئيس الرابع لدولة إسرائيل. أُعجب كاتشيلسكي بمهارات ويلتشيك في المختبر وإبداع أفكاره، وأوصى ببدء دراسته في المعهد. مع ذلك، لم يكن المعهد قد انفصل أكاديميًا عن الجامعة العبرية بعد، وكان على جميع الشهادات والدرجات العلمية التي يمنحها أن تُعتمد من قِبل القدس، حيث لم تكن شهادة بار إيلان مُعترفًا بها بعد.
كان إصرار الجامعة العبرية على عدم قبول مائير في التعليم العالي أحد الأسباب التي دفعت إلى إنشاء معهد فاينبرغ اللاهوتي، وهو الهيئة الجامعية التابعة لمعهد وايزمان التي تُدرّب الطلاب للحصول على شهادات عليا، ويُطلق عليه الآن اسم "مدرسة الأبحاث" التابعة لمعهد وايزمان للعلوم. بعد قبوله، تخلى مائير عن درجة الماجستير وأصبح أول طالب دكتوراه في المعهد، تحت إشراف البروفيسور. أبراهام بيتشورنيك (باتشو)، أحد طلاب كاتشيلسكي وأحد الباحثين البارزين في قسم الفيزياء الحيوية، حيث أصبح العديد من طلاب أبحاثه أساتذة في المعهد.
تمت معالجة التعرف
تضمنت أبحاث ماير للدكتوراه تطوير أساليب كيميائية لقطع الروابط الببتيدية التي تحدد بنية ونشاط جميع البروتينات. وخلال دراساته للدكتوراه، أظهر في المختبر، ولأول مرة في العالم، نقل طاقة الفلورسنت الرنيني (FRET) بين مجموعات كيميائية محددة في نظام نموذجي طوره. تصف هذه الظاهرة، التي تحدث في الطبيعة أثناء عملية التمثيل الضوئي، انتقال الطاقة بين جزيئين فلوريين عندما يثير الضوء المنبعث من أحد الجزيء ("المانح") الجزيء الآخر ("المستقبل") دون انبعاث الضوء أثناء التحولات نفسها، ولكن فقط في نهاية العملية. على الرغم من أن هذه الظاهرة تم شرحها لأول مرة من قبل ثيودور فورستر في عام 1948، إلا أنها أصبحت بفضل عمل ماير أداة مركزية في دراسة التفاعلات بين الجزيئات، وخاصة في مجالات البيولوجيا الجزيئية والفيزياء الحيوية. ونظرًا لأن انتقال الطاقة حساس للغاية للمسافة بين الجزيئين، يمكن استخدام هذه الطريقة لقياس المسافات بين مواقع الارتباط، أو بين الذرات والمجموعات في الجزيء البيولوجي، بدقة استثنائية.
المرحلة التالية في مسيرة ماير المهنية أوصلته إلى الولايات المتحدة، إلى المعاهد الوطنية للصحة (NIH) في ماريلاند. هناك تدرب في مختبر كريستيان أنفينسن، وهو عالم كيمياء حيوية درس طي البروتين وإنزيم الريبونوكلياز. منح ويلتشيك قدرًا كبيرًا من حرية البحث، باستثناء شيء واحد: جادله بأنه لكي يصبح خبيرًا في هذا المجال، يجب عليه عزل البروتين الذي كان يدرسه بنفسه. استغرقت عملية العزل نفسها عدة أشهر وأحيانًا سنوات. في خضم إحباطه، توصل ويلتشيك إلى فكرة جديدة غير تقليدية - تثبيت الطُعم كيميائيًا على مرشح يتعرف على البروتين المطلوب تحديدًا - وهي خاصية تسمى "التقارب البيولوجي" أو "التعرف البيولوجي" - من أجل فصل البروتين المطلوب عن محلول يحتوي على آلاف البروتينات الأخرى التي لا يتعرف عليها الطُعم ويتجاهلها.
كان كريستيان أنفينسن، مشرف ما بعد الدكتوراه على مائير، أمريكيًا من أصل نرويجي. وكان أيضًا مشرف ما بعد الدكتوراه على مايكل سيلا من معهد وايزمان، الذي سيفتتح لاحقًا روث أرنون دواء كوباكسون لعلاج التصلب المتعدد، وسيتولى أيضًا رئاسة معهد وايزمان للعلوم. في عام ١٩٦١ نشرت سيلا وأنفينسن مقالاً لعمله على البنية الثانوية والثالثية للبروتينات وعلاقتها بالقانون الثاني للديناميكا الحرارية. وقد نال جائزة نوبل في الفيزياء عن أبحاثه في العلاقة بين البنية الكيميائية للريبونوكلياز ونشاطه التحفيزي. جائزة نوبل في الكيمياء في عام ١٩٧٢، استضاف أنفينسن وأرشد العديد من علماء معهد وايزمان في مختبره، والذين أصبحوا على مر السنين قادةً بارزين وأساتذةً في مجالاتهم. بعد بضع سنوات، عندما تزوج مرة أخرى من امرأة يهودية، اعتنق الإسلام كما شاء. أطلق معهد وايزمان للعلوم، الذي كان يُقدّر أنفينسن تقديرًا كبيرًا، حتى أنه منحه منصب باحث زائر في أواخر الخمسينيات، اسمه على حديقة مليئة بالنباتات الغريبة.
كان المعهد يكنّ له تقديرًا كبيرًا. ويلتشيك (يسار) مع البروفيسورة سارة فوكس والبروفيسور ناثان شارون في حفل تكريم كريستيان أنفينسن عام ١٩٧٩ | الصورة: معهد وايزمان للعلوم
ويلسزيك، مع زميله بيدرو كوادريكسيس أدرك (كواتريكاساس) أنه يمكن استخدام بروتين معين، أو مُستقبِل، كطُعم لالتقاط البروتين المطلوب، إذا ارتبط البروتينان ببعضهما البعض بألفة قوية وانتقائية. وهكذا، في اختبار النتيجة، لم يرتبط البروتين الطُعم عرضيًا بأيٍّ من البروتينات والجزيئات الأخرى في الخليط البيولوجي، مثل الدهون أو الأحماض النووية. وبهذه الطريقة، تمكن ماير من عزل الإنزيم المطلوب بسرعة وكفاءة، في غضون أسبوع واحد فقط. هذه الطريقة، نُشرت في مقالة رائدة عام 1968، والتي عُرفت لاحقًا باسم "كروماتوغرافيا التقارب". وتُستخدم تطبيقات هذه الطريقة في إنتاج مئات الأدوية البيولوجية، مثل الأجسام المضادة، التي تُباع بعشرات المليارات من الدولارات.
كانت هذه الاكتشافات بداية مسيرة مائير المهنية المستقلة. عند عودته إلى إسرائيل، انضم إلى هيئة تدريس قسم الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية في معهد وايزمان للعلوم، وتدرج في المناصب الأكاديمية، وفي التسعينيات شغل منصب عميد القسم. في عام ١٩٨٧، مُنح جائزة جائزة الذئب في الطب، ثاني أهم جائزة نوبل، إلى جانب زميله في مرحلة ما بعد الدكتوراه كوادراكسيس. في عام ١٩٩٠، فاز بجائزة إسرائيل في علوم الحياة، وفي عام ٢٠٠٥، مُنح جائزة نوبل في الكيمياء. جائزة ايه ام تي.
من المطبخ إلى المختبر
فتح تطوير كروماتوغرافيا التآلف الباب أمام عزل وتنقية بروتينات أخرى بفعالية: إنزيمات، أجسام مضادة، هرمونات، ومستقبلات. لكن ماير لم يكتفِ بعمله، وحلم بتطوير طريقة مبتكرة أخرى تسمح بربط الجزيئات، بما فيها البروتينات، عن طريق وسمها بعلامة كيميائية دقيقة. بالتعاون مع تلميذه وزميله المستقبلي إد باير، توصل إلى فكرة تعتمد على جزيئين: أحدهما بروتين مستخلص من بياض البيض، يُسمى أفيدين (مشتق من كلمة أفيدين، أي "متحمّس" أو "جشع")، والآخر فيتامين صغير يُسمى البيوتين. يتمتع الأفيدين والبيوتين بألفة قوية، وهي من أقوى الألفة في الطبيعة بين البروتين والجزيء الصغير. تبدأ قصة هذا النظام بشكل أوبرا، في بداية القرن الماضي: كان المغنون يشربون البيض النيئ لتقوية أصواتهم، واكتُشف لاحقًا أن الأفيدين الموجود في بروتين البيض يرتبط بقوة خاصة بالبيوتين، الذي كان يُسمى آنذاك فيتامين هـ، ويمنع امتصاصه في الجسم.
الفكرة الرائعة كانت فكرة ويلتشيك هي ربط البيوتين كيميائيًا بجزيء مرغوب، مثل البروتين، مما يجعله يلتصق بشدة بالأفيدين. على سبيل المثال، يمكننا وسم مادة نريد عزلها بالبيوتين، وربط الأفيدين بشريحة أو جدار أنبوب اختبار، وبعد هذا الاقتران القوي، نزيل جميع المواد الأخرى ونحصل فقط على المادة المطلوبة. بهذه الطريقة، يمكننا عزل أجسام مضادة أو إنزيمات معينة أو مادة فلورية حساسة أو دواء نستهدفه. بهذه الطريقة، يمكننا وسم الأدوية أو حتى الخلايا بأكملها وتحديد مواقعها وفصلها واستهدافها بدقة عالية، دون استخدام مواد مشعة أو أي طرق جراحية أخرى.
علاوة على ذلك، يمتلك الأفيدين عادةً أربعة أذرع، كل منها قادر على ربط جزيء بيوتين، وبالتالي يُمكن استخدامه لربط بروتينين معًا وإنشاء سلسلة بينهما، حيث يعمل كل أفيدين كوصلة. في الواقع، لا يُبسط تطوير نظام الأفيدين-البيوتين عمليات عزل البروتينات وتنقيتها فحسب، بل يُمكّن أيضًا من تطوير أدوات تشخيصية عالية الحساسية، سواءً في العيادات أو في مختبرات الأبحاث الأساسية. بفضل هذا النظام، طُوّرت العديد من التطورات المبتكرة على مر السنين، مثل الرقاقات التي تربط تسلسلًا محددًا من الحمض النووي أو بروتينات مُحددة. تُعد هذه الرقاقات أدوات مهمة في علم الأحياء الجزيئي، وتتيح إجراء اختبارات متوازية لآلاف عينات الحمض النووي أو البروتين. كما سرّعت هذه الطريقة الثورية تطوير الأدوية القائمة على البروتين، وأسست العديد من شركات التكنولوجيا الحيوية على أساسها. نُشرت هذه التطورات في أكثر من مئة مقال مشترك لويلشيك وباير.
لقد أتاحت هذه الطريقة تطويرًا سريعًا وفعالًا للعديد من الأدوية. الأجسام المضادة المُوسومة بالبيوتين ترتبط بجزيئات البروتين | رسم توضيحي: Love Employee، Shutterstock
في أواخر تسعينيات القرن الماضي، قرر ويلتشيك تسخير فضوله وطاقته لتطوير "قنبلة ذكية" ضد الأورام السرطانية. وبالتعاون مع زميله البروفيسور ديفيد ميرلمان، تتبع الخصائص المثيرة للاهتمام للمكون النشط في الثوم، والذي أطلق عليه اسم الأليسين، القادر على قتل الخلايا، بما فيها الخلايا السرطانية. ولأن الأليسين يتحلل بسرعة في البيئة البيولوجية ولا يُسبب أي ضرر حقيقي للأورام، فقد توصل الباحثان إلى فكرة استغلال عملية الإنتاج الطبيعية للأليسين، بحيث يحدث داخل الجسم، بالقرب من الورم نفسه، دون الإضرار بالخلايا السليمة. وأظهرا أن إنزيمًا يُسمى ألييناز، يُحقن في جسم المريض عند ارتباطه بأجسام مضادة تتعرف انتقائيًا على الخلايا السرطانية، إلى جانب جزيء يُنتج منه الأليسين الأليسين القاتل، قادر على إدخال الأليسين إلى الخلية السرطانية عبر غشاء الخلية. واقتلهوعلى الرغم من النجاح الأولي الذي حققته هذه الطريقة في الحيوانات، إلا أنها لم تتقدم إلى التجارب السريرية على البشر. موشيه ريشبون، المؤسس حديقة العلوم من معهد ديفيدسون، قالوا مازحين أنهم يستحقون جائزة نوبل لعملهم (الثوم باللغة اليديشية).
رغم تقاعده منذ أكثر من عقد، لم يتقاعد ويلتشيك تمامًا. فهو لا يزال يزور المعهد بانتظام، ليتابع أحدث الأبحاث، وليشهد على ثمار عمله، وليستمتع بصحبة زوجته إستر وعائلتهما الممتدة، التي تضم ما لا يقل عن 17 حفيدًا. كان مائير سعيدًا بلقاء العشرات من طلابه وأصدقائه وتقديم المشورة لهم في معهد وايزمان وحول العالم، وليشهد على نجاحهم. لسنوات، كان المتحدث الرئيسي في احتفال المعهد بيوم ذكرى الهولوكوست والبطولة، سردًا قصة انتصاره الشخصي، التي هي أيضًا قصة الصهيونية والنهضة. وبمناسبة عيد ميلاده التسعين، نظم زملاؤه وطلابه مؤتمرًا خاصًا تكريمًا له، حضره العديد منهم من جميع أنحاء العالم، أو تحدثوا واستذكروا الماضي افتراضيًا. نتمنى له دوام الصحة والعافية، ونتمنى له أيضًا أن يحافظ على روح الدعابة المميزة لديه.
شكرًا للبروفيسور رونين ألون على التوضيحات التي قدمها للمقالة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
