המדענית ששינתה את העולם

אם נבצע את הניסויים הללו, איך נשתמש במידע שנפיק מהם? לאן הוא יוביל אותנו?" אלה היו אחדות מהשאלות שנהגה גרטרוד עליון לשאול את עובדיה ועמיתיה בתעשיית התרופות, בניסיון למצוא לחפש את ההיגיון המדעי העומד מאחורי כל הצעה חדשה. "היא תמיד נמצאה כמה צעדים לפני כולם בתכנון קדימה של ניסויים ושל איסוף נתונים", נכתב בהספד עליה שפורסם בכתב העת Nature לאחר מותה ב-1999.

גֶרְטְרוּד בֶּל עליון (Elion, לעיתים נקראת בעברית גם העליון) נולדה בניו יורק ב-23 בינואר 1918, בת בכורה להורים יהודים שהיגרו לארצות הברית מליטא ומפולין של ימינו. היא הייתה תלמידה מצטיינת וסקרנית מאוד, והתעניינה בתחומים רבים. כשסיימה את לימודי התיכון התלבטה באיזה תחום להמשיך. "אחד הגורמים שהכריעו את הכף היה מותו מסרטן של סבי האהוב, כשהייתי בת 15", סיפרה לימים. "הייתה לי מוטיבציה עזה לעשות משהו שיוכל להוביל לפיתוח ריפוי למחלה הנוראה הזאת. [...] החלטתי להתמחות במדעים, בעיקר בכימיה".

עליון למדה כימיה במכללת האנטר לבנות, שהציעה לימודים חינם למי שעמדה בדרישות הקבלה. הסידור הזה התאים מאוד למשפחת עליון, שאיבדה את רוב נכסיה במשבר הכלכלי של 1929. אביה, שהיה רופא שיניים, הצליח במאמץ רב לשמור על מטה לחמו, ולאחר שסיימה את הלימודים סייעו לה הוריה מעט במימון לימודי התואר השני בכימיה באוניברסיטת ניו יורק.

עליון עצמה עבדה קשה לממן את הלימודים. היא לימדה בתיכון כמורה מחליפה למדעים, העבירה קורסים במדע בסיסי בבית ספר לאחיות ועבדה כעוזרת מחקר של כימאי בשכר זעום, כדי לצבור ניסיון. את המטלות הלימודיות ואת עבודת המחקר שלה עשתה בשעות הלילה ובסופי שבוע, עד שקיבלה תואר שני בכימיה ב-1941.

גם אחרי סיום לימודיה התקשתה עליון למצוא עבודה. אפילו הביקוש הגובר לכימאים בתעשייה בשל מלחמת העולם השנייה לא סייע לה, והמשרות שעניינו אותה לא היו פתוחות לנשים. היא התחילה כבר ללמוד בקורס מזכירות, עד שמצאה לבסוף עבודה בכימיה. זה לא היה במחקר, אלא בבקרת איכות בחברת מזון – עבודה שבמסגרתה בדקה את רמת החומציות של מלפפונים חמוצים ואת רמת הניקיון של אוכמניות בדרכן להפוך לריבה. את הזמן הפנוי שהותירה לה העבודה החדגונית ניצלה כדי ללמוד כל מה שיכלה על מכשירי המדידה שבהם השתמשה ולחפש משרה במעבדת מחקר.

שותפות אמת

בסופו של דבר קיבלה עליון עבודת מחקר במעבדה של חברת תרופות, אך כעבור זמן קצר המעבדה נסגרה. הפעם המזל האיר לה פנים יותר. היו לה כמה הצעות עבודה, והיא בחרה להצטרף בעוזרת מחקר לג'ורג' היצ'ינגס (Hitchings) במעבדות של חברת התרופות בורוז-וולקאם (Burroughs-Wellcome) בניו יורק. מכך נולד שיתוף פעולה מוצלח שנמשך עשרות שנים.

היצ'ינגס, רופא וביוכימאי שהיה מבוגר מעליון ב-13 שנים, היה מראשי מחלקת המחקר בחברה, והוביל גישה חדשה בפיתוח תרופות. הגישה המקובלת עד אז הייתה לסרוק חומריים טבעיים בשיטות של ניסוי וטעייה, ולזהות מביניהם את אלה שמסייעים בטיפול במחלה מסוימת. בניגוד לכך, היצ'ינגס שאף לפתח את התרופות על סמך מחקר ביוכימי חדשני של תרופות דומות ושל אתרי המטרה שלהן.

כשעליון הצטרפה למעבדתו עסק היצ'ינגס בחיפוש אחר תרופה ללוקמיה – סרטן של תאי דם לבנים. מחקרם המשותף עסק בחומרים בשם פורינים (purines), שמשמשים בין השאר מרכיב מרכזי בשניים מארבעת הבסיסים של ה-DNA. לאחר שנים של מחקר הם פיתחו נגזרת של פורין, המכונה בקיצור 6MP.

הנגזרת הזו מתחרה עם פורינים טבעיים על האנזים שמייצר את בסיסי ה-DNA, אך נקשרת אליו לזמן ארוך יותר מהם, וכך מעכבת את ייצור ה-DNA בתא. בשל כך, היא פוגעת בעיקר בתאים מתחלקים, שזקוקים לאספקה שוטפת של בסיסי DNA חדשים. לכן הם סברו שהיא תוכל להועיל לחולי סרטן, שכן התאים שלהם מתחלקים באופן בלתי נשלט. אכן, 6MP הפכה לאחת התרופות הראשונות המיועדות לחולי לוקמיה, והצילה את חייהם של חולים רבים, או לפחות הוסיפה להם חודשי חיים יקרים.

בהמשך המחקר התברר שהחומר משפיע על התאים בכמה דרכים, ושהוא פוגע גם בתאים לא סרטניים במערכת החיסון ומשבש את פעילותם. היצ'ינגס ועליון ניצלו את התכונה הזו כדי לפתח תרופה חדשה, בשם Azathioprine, שהייתה נחוצה מאוד לתחום המתפתח של השתלות איברים וסייעה לדכא את מערכת החיסון ולמנוע ממנה לדחות את האיבר המושתל.

40 שנות פיתוח תרופות לסרטן ולמחלות רבות אחרות. עליון והיצ'ינגס במעבדה | מקור: אתר פרס נובל, אוסף wellcome

דוקטורט או עבודה

העבודה עם היצ'ינגס על פיתוח תרופה לסרטן הייתה עבור עליון הגשמת חלום, אותו חלום שדחף אותה מלכתחילה ללמוד כימיה. אבל נוסף על סגירת המעגל הזה היא מצאה במעבדתו כר פורה למימוש שאיפתה ללמוד עוד ועוד תחומים. בעידודו היא לא הסתפקה בתפקידה ככימאית אורגנית, אלא החלה לעסוק בעוד ועוד תחומים: ביוכימיה, פרמקולוגיה, אימונולוגיה ומיקרוביולוגיה.

עם זאת, עליון הבינה היטב שהתקדמותה תהיה מוגבלת בלי תואר דוקטור. היא נרשמה ללימודי ערב באוניברסיטה הטכנית של ניו יורק ונהגה לנסוע אחרי העבודה שעה וחצי לכל כיוון כדי להשתתף בשיעורים. אחרי כמה שנים כאלה הבהירו לה באוניברסיטה שאם ברצונה להשלים את הדוקטורט, עליה להתפטר מעבודתה ולהקדיש את מלוא זמנה ללימודים. בסופו של דבר היא החליטה לוותר על התואר המתקדם כדי להמשיך לעבוד עם היצ'ינגס על פיתוח תרופות.

בשנים הבאות פיתח הצמד תרופות נוספות לשורה ארוכה של מחלות, על בסיס אותה שיטה: מחקר מעמיק של תהליך מחלה, זיהוי יעד ביוכימי לתרופה ופיתוח החומר המתאים. בין השאר הם פיתחו תרופות נוספות לסרטן ולדחייה חיסונית, ותרופה פורצת דרך לדלקת פרקים (allopurinol) שמעכבת את ייצור החומצה המצטברת במפרקי החולים. כמו כן פיתחו תרופות אנטיביוטיות המבוססות על זיהוי מקטעים מסוימים ב-DNA החיידקי ותקיפתם. על בסיס אותו עיקרון הם פיתחו גם תרופה נגד מלריה.

בשנות ה-70 התמקדה עליון בחקר נגיפים, בעיקר לאחר פרישתו של היצ'ינגס לגמלאות. היא חברה לשני מפתחיו של חומר בשם אַצִיקְלוֹבִיר (Acyclovir), שנחשב תרופה מבטיחה נגד כמה נגיפים, ובראשם הרפס. עליון פענחה את מנגנון הפעולה של החומר, הדומה מאוד לגואנין, אחד מארבעת בסיסי ה-DNA. הדמיון הזה מטעה את הנגיף, שמשלב את החומר ב-DNA שהוא מייצר. אבל האציקלוביר בנוי כך שאי אפשר לחבר אליו עוד בסיס, כך שהוא קוטע את השרשרת ואינו מאפשר לנגיף לשכפל עצמו ולהתרבות. אציקלוביר, שנמכר בשם המסחרי "זוֹבִירַקס", היה לאחת התרופות הספציפיות הראשונות והחשובות נגד מחלה נגיפית.

ויתרה על הדוקטורט, וקיבלה בסופו של דבר פרס נובל ברפואה. עליון עם היצ'ינגס (משמאל) ובלאק בנשף הנובל | מקור: אתר פרס נובל

שינתה את העולם

בשנת 1983 פרשה עליון לגמלאות מחברת בורוז-וולקאם, לאחר שמילאה שורה של תפקידים בכירים, ובהם ראשת מחלקת ניסויים בתרופות. גם לאחר פרישתה המשיכה לשמש יועצת לחברה, שנקראת כיום GlaxoSmithKline, ופיקחה על ייצור התרופות הראשונות למחלת האיידס. היא נשארה כה מעורבת בעבודה, עד שרק מעטים מעמיתיה ידעו שהיא גמלאית. היא גם מונתה לפרופסור לפרמקולוגיה באוניברסיטת דיוק, אף שלא השלימה מעולם את לימודי הדוקטורט.

ב-1988, כשהייתה בת 70, הוענק לעליון פרס נובל ברפואה. היא חלקה אותו עם היצ'ינגס ועם ג'יימס בלאק (Black), שפיתח את חוסמי הבטא הראשונים, המסייעים בין השאר בוויסות לחץ הדם. היצ'ינגס קיבל את הפרס בעיקר על פיתוח התרופות הראשונות ללוקמיה, ועליון על חלקה בפיתוח הזה ועל תרומתה לפיתוח האציקלוביר. עד היום היא אחד האנשים היחידים שזכו בפרס נובל ברפואה בלי תואר דוקטור.

עליון זכתה בעוד פרסים ואותות הוקרה רבים, בהם תארי דוקטור לשם כבוד והמדליה הלאומית למדעים שהעניק לה נשיא ארצות הברית ג'ורג' בוש (האב) ב-1991, על מה שהגדיר "עבודה ששינתה את העולם". 

במהלך לימודי התואר השני התארסה עליון לחוקר שהכירה באוניברסיטה, אך הוא מת במפתיע מזיהום במיתרי הלב בטרם הספיקו להינשא. לאחר מכן בחרה לא להתחתן ולא להביא לעולם ילדים, מחשש שנישואים ואמהוּת לא יאפשרו לה להתקדם בעבודתה. בתחנות רבות לאורך הקריירה שלה הייתה עליון אישה יחידה או ראשונה, והעניקה השראה לנשים רבות אחרות.

עליון הלכה לעולמה ב-1999, שנה אחרי היצ'ינגס שהיה עבורה מורה, בוס ושותף לעבודה במשך כארבעה עשורים – שותפות שהניבה פיתוח תרופות שהצילו ושיפרו את חייהם של מיליוני בני אדם.