ד"ר אור לוי רוצה לשנות את האופן שבו אנחנו מאבחנים ומטפלים במחלות

בדצמבר 2014 אור לוי היה בן 28, והיה לו ברור לאן הוא הולך: הוא סיים את התואר השני שלו בהנדסה ביו-רפואית בטכניון, עמד להשתחרר משירותו הצבאי בחיל האוויר, שם שימש במגוון תפקידים הנדסיים, וסגר חוזה לתחילת עבודה בתעשייה. ואז חלה אביו בסרטן ריאות. "לאורך המחלה שלו ליוויתי אותו לטיפולים והלכתי להרבה מאוד מומחים, כדי לוודא שהוא יקבל את הטיפול הטוב ביותר – וככל שהמחלה התקדמה, גדל חוסר הוודאות וגדלה השונות בין הטיפולים שעליהם המליצו הרופאים", הוא נזכר. "זה הימם אותי, ותסכל אותי, וגרם לי להבין כמה התחום הזה מורכב, וכמה אנחנו לא באמת מבינים לעומק מהי הדרך הנכונה להתמודד עם סרטן. רציתי להבין מה הסיבות לאי הוודאות הזאת, ואיך אפשר לצמצם אותה".

על חשיבותה של אופטימיות במדע
הוא מצא את עצמו בפרשת דרכים, ובחר ללכת עם הלב: הוא החליט לוותר על הנתיב הטכנולוגי-יישומי, ביטל את החוזה בתעשייה, נשאר בצבא, ונכנס לתוכנית יוקרתית של לימודי דוקטורט מלאים: לימודים במתכונת חלקית תוך כדי שירות ולאחר מכן שנה וחצי של התמסרות מוחלטת לאקדמיה. את הדוקטורט עשה אצל פרופ' שלמה הבלין, במחלקה לפיזיקה של בר-אילן. "בחרתי ללמוד פיזיקה, ולא ביולוגיה, כי הגעתי ממקום של מהנדס, ולצלול ישירות למחקר ביולוגי עמוק הרגיש לי קפיצה גדולה מדי. בתקופה ההיא הבנתי שהרבה מהחדשנות בחקר מחלות מורכבות ובפיתוח תרופות מגיעה מפיזיקאים", הוא מסביר. "את פרופ' הבלין פגשתי עוד לפני כן, והיה לנו חיבור נהדר. הוא פיזיקאי שחוקר מערכות מורכבות ומנסה להבין את החוקיות שלהן, והוא פתוח מאוד לעבודה על התחומים שמשיקים בין הפיזיקה לביולוגיה. כשחיפשתי מנחה נפגשתי איתו, והוא הראה לי מחקר שעסק ברשתות פיזיולוגיות בשינה, בה מצא כי המידע הגלום ברשת שבין האיברים השונים, כגון מוח, לב, ריאות ועוד, יכול ללמד אותנו המון על מצבו הפיזיולוגי של הנבדק. הבנתי שדרכו אני יכול להתקרב להבנה איך חוקרים מערכות מורכבות, כי סרטן זאת מחלה מורכבת מאוד, שפועלת בכמה רמות במקביל – מהגנים, דרך התאים והרקמות, ועד לגוף כולו. הבונוס הוא עבודה עם אחד הפיזיקאים הכי ידועים בישראל, ומהמצוטטים בישראל ובעולם".

במהלך הדוקטורט שלו עסק ד"ר לוי בתורת הרשתות. "תורת הרשתות זו תיאוריה שהתפתחה מאד בסוף המאה ה-20, ומנסה להסביר איך מתנהגות מערכות מורכבות. זה יכול להיות רשתות תחבורה, רשתות חברתיות – וגם רשתות בביולוגיה. במהלך הדוקטורט חקרתי סוגים שונים של רשתות, גם ביולוגיות, כשהמטרה הייתה להסיק מהתכונות של הרשת על המערכת עצמה", הוא מסביר. "זכיתי ללמוד מפרופ' הבלין דברים רבים נוספים. ליוויתי אותו בנסיעות בחו"ל, וראיתי מקרוב איך עושים מחקר, איך יוצרים שיתופי פעולה טובים וכיצד מנחים סטודנטים. אחד הדברים הכי חשובים שלמדתי ממנו זה איך לשמור על אופטימיות. הוא מעודד, דוחף את הסטודנטים, ונותן להם תקווה וביטחון שהם יכולים להצליח. כמו שהוא האמין בי, וכמו שראיתי אותו בהמשך מאמין באחרים – כך אני רוצה להיות, כחוקר וכמנחה. אופטימיות במדע זה דבר מאוד חשוב".

אקדמיה או צבא?
עם סיום הדוקטורט, בגיל 34, שב ד"ר לוי לחיל האוויר. בתפקידו הראשון ניהל קבוצת פיתוח תוכנה ביחידת אופק 324. אחר כך קודם לדרגת סגן אלוף, והפך לראש ענף הנדסי מרכזי. "היה בזה המון סיפוק, אבל אחרי ארבע שנים הבנתי שהגיע הזמן להחליט מה אני רוצה להיות כשאהיה גדול", הוא מספר. הוא הכריז על פסק זמן מהשירות הצבאי ויצא לפוסט-דוקטורט באוניברסיטת ייל, אצל פרופ' רוסלן מדזיטוב, אימונו-ביולוג מהטובים בעולם. "מחקר תמיד משך אותי, אבל לא ידעתי אם אני מתאים לזה, בעיקר בגלל שרוב חיי הבוגרים הייתי בצבא, והייתה לי את הדילמה אם אצליח ואם אורח החיים האקדמי יתאים לי. אמרתי לעצמי שאם אצליח, אולי אני מתאים למדע. חקרתי אצלו רשתות רגולציה, הדרך שבה גנים עושים בקרה אחד על השני, כדי להחליט מה אותו תא יעשה. זה סוג של מנגנון שבו הגנים שולטים אחד על השני, ברשת מורכבת. מאוד נהניתי מהעבודה עם פרופ' מדזיטוב – הוא חוקר ואדם מדהים שנותן השראה בכל מפגש".

במהלך העבודה בייל, הבחין ד"ר לוי שנפתחה משרת חבר סגל במסלול לביו-הנדסה בפקולטה להנדסה של בר-אילן, "וזה היה בול מה שחיפשתי. אני אדם פרקטי, ואני מאמין שאוכל לתרום יותר בשילוב בין העבודה החישובית לעבודה הניסויית. בפקולטה הבינו מיד מה אני רוצה לעשות, ואמרו לי: 'אתה יכול לעשות את זה פה'. זה המקום שבו אני יכול לחבר בין הידע התיאורטי שצברתי לבין הרצון לייצר משהו שמשפיע בעולם האמיתי".

הדבר המרכזי ששבה אותו בפקולטה, הוא אומר, הוא האנשים. "הכרתי המון אנשים בבר-אילן, אבל את הפקולטה להנדסה לא הכרתי, ואני ממש זוכר את הקסם שהרגשתי כשפגשתי את פרופ' אורית שפי וחברי סגל נוספים בפקולטה", הוא מחייך. "התלהבתי מכך שיש מקום שמאפשר לך להגשים את החלומות שלך, מעבדות רטובות וחבר'ה חישוביים מאוד מוכשרים, ומכך שהפקולטה צעירה ותוססת, עם המון פתיחות לרעיונות ותוכניות מצוינות. הייתה אווירה של מקום שאתה רוצה להיות חלק ממנו. אפילו לא רציתי להתראיין לעוד מקומות – מבחינתי זה היה זה".

על אף החיבור לפקולטה, ההחלטה להקדיש את עצמו לאקדמיה לא הייתה פשוטה. "תהליך ההתמודדות למשרה בבר אילן קרה במקביל להתמודדות על תפקידים בשירות הצבאי. ההתלבטות הייתה קשה, בשל התחושה שלא מיציתי את השירות הצבאי שלי. אני חושב שאישאר עם תחושת ההחמצה הזאת לכל החיים. אבל אני שלם עם ההחלטה שלי, כי פה אני מקבל את ההזדמנות לשנות אולי את האופן שבו אנחנו מבינים את תהליכי ההזדקנות, והאופן בו אנו מאבחנים מחלות ומטפלים בהן".

המעבדה למחקר רשתות ביולוגיות

ד"ר לוי, בן 40, מתגורר היום ברעננה. הוא נשוי ואב לשלושה בנים. כשהגיע לפקולטה, באוקטובר 2025, הקים בה את המעבדה למחקר רשתות ביולוגיות, בה הוא מגשים את השאיפות שלו, ומשלב פיתוח שיטות חישוביות חדשות עם ניסויים ביולוגיים. למעבדה רגל חישובית חזקה, רגל תיאורטית חזקה, ורגל ניסיונית, רטובה, אותה מובילה מנהלת המעבדה שלו, ד"ר ג'וליה חדד-גז. "קיבלתי מבר-אילן מענק סטארט-אפ, תשתיות ומעבדה רטובה, וזה אפשר לי להקים מעבדה משמעותית. אני אסיר תודה על זה כי זה לא קורה בכל אוניברסיטה", הוא אומר. 

הבעיות אותן הוא חוקר הן אינטרדיסציפלינריות. "כשאתה בפוסט-דוק, כמות הפרויקטים שאתה רוצה לעבוד עליהם הרבה יותר גדולה מהיכולת האמיתית שלך, ואתה אוסף המון רעיונות ואומר - כשאני אקים מעבדה משלי אני אוכל להתחיל להתעסק בזה. וזה אכן מה שקרה, וכיום אני חוקר במעבדה שלושה תחומים שונים". 

תחום המחקר הראשון, והמרכזי, של המעבדה, הוא תחום ההזדקנות. "יש פער גדול בהבנה של איך נזקים אקראיים שמצטברים לאורך החיים שלנו מתכנסים לאותם פנוטיפים שיש לכל האנשים הזקנים. המחקר שלי מתמקד ברשתות הרגולציה של הגנים, ובמה קורה להן כשאנחנו מזדקנים", הוא מסביר. "המעבדה חוקרת את ההזדקנות כתהליך של אובדן תיאום: עם הצטברות נזקים לאורך החיים, תאים שנראים בריאים עלולים לאבד את התיאום בהפעלת התוכניות הגנטיות שלהם. אנחנו מבקשים להבין כיצד השינויים האלה מצטברים לכדי פגיעה בתפקוד של רקמות ואיברים, והאם אפשר לזהות את התהליך בשלב מוקדם — עוד לפני הופעת תסמינים. זיהוי מוקדם של חתימות אובדן התיאום הללו, מרמת ביטוי הגנים ועד בדיקות דם שגרתיות, מאפשר לאבחן מחלות הקשורות לגיל לפני הופעת התסמינים ולכוון טיפול שישמור את התפקוד ויאריך את שנות החיים בבריאות".

התחום השני הוא רשתות במיקרוביום, אוכלוסיית החיידקים המתארחים במעיים, הפועלים גם הם כרשת מורכבת, שאינה ידועה לנו ברובה. "אנחנו חוקרים מה קורה לרשת הזאת כשאנחנו מזדקנים, וכשאנחנו חולים, ואיך היא יכולה לשמש אותנו לדיאגנוסטיקה טובה יותר ולטיפולים טובים יותר".

התחום השלישי בו מתמקדת המעבדה הוא רשתות בעולם הרפואה. "אנחנו מנסים לאתר את הרשת הנסתרת בין מחלות שונות, ולהבין את הקשר בין מחלות שונות ובין פרמטרים ביולוגיים שונים. היום, כשאתה הולך לרופא - הוא מסתכל על בדיקות הדם שלך ובודק אם כל אחד מהפרמטרים בטווח התקין. אבל אנחנו מצאנו שעצם הקשר בין הפרמטרים השונים יכול לייצג מצב לא בריא, ולייצג תחזיות מקדימות למחלה בתהליך התהוות", הוא מסביר.

למרות ההבדלים בין תחומי המחקר, כולם נשענים על אותה תפיסה: כדי להבין מערכת ביולוגית, לא מספיק לבחון כל רכיב בנפרד — צריך להבין גם את הקשרים ביניהם, וכיצד שינויים בקשרים האלה משפיעים על תפקוד המערכת כולה. בשנים האחרונות הולכת ועולה ההבנה עד כמה חשובים הקשרים האלה. בשנה שעברה מאז הוקמה הספיקה המעבדה לזכות במענק תחרותי מאוד של משרד הבריאות, בעבור מחקר בנושאי תוספת שנות חיים בבריאות, כולל מניעה, עיכוב וטיפול במחלות הזקנה.

העתיד נמצא בעולם החישובי 

קבוצת המחקר של ד"ר לוי כוללת היום כ-15 חוקרים וחוקרות. חלקם הגיעו לכאן ממקומות שונים בעולם: שניים מסין, אחד מברזיל, אחת שעשתה עלייה מרוסיה – וכולם בעלי רקע מגוון: מומחים בביולוגיה רטובה, פיזיקאים, מומחים בביולוגיה חישובית, מומחים בפיתוח ויישום שיטות חישוביות הנדסיות מתקדמות וגם רופא נוירולוג, ראש תחום נוירולוגיה בקופת חולים כללית, שבא לעשות דוקטורט חישובי. "אני חושב שכולם מבינים שהעתיד נמצא בעולם החישובי, ושמפה ניתן לעשות המון אימפקט", הוא אומר.

האווירה והסביבה חשובות לו מאוד, באוניברסיטה וגם במעבדה שלו. "היה לי חשוב להקים מעבדה גדולה, רב-תחומית, כי אני חושב שהסטודנטים מרוויחים מזה. היה לי חשוב שהם יעבדו ביחד וייהנו אחד מהשני, וזו האווירה שאני מנסה לייצר במעבדה. גם אני מאוד נהנה פה, בבר-אילן, וחשוב לי לציין כמה התחושה שלי פה טובה, כחבר סגל חדש, כמה האקו-סיסטם פה תואם את הצרכים של היום, וכמה אני מרגיש חלק מקבוצה מצוינת. אני חושב שהדוגמה הטובה ביותר לכך היא שמגיעים לפה סטודנטים מחו"ל, על אף כל מה שקורה פה בשלוש השנים האחרונות, והם מאוד נהנים וגם רוצים להביא חברים".