דוד שפירא (מדען)

דוד שפירא (10 באוגוסט 1903 – 23 ביוני 1985) היה כימאי ישראלי, מראשוני המדענים במכון ויצמן למדע. במהלך מלחמת העולם השנייה סינתז את האטברין (אנ'), תרופה נגד מלריה, ששימשה את בעלות הברית והצילה את חייהם של אלפי אנשים. הוא הקדיש את מרבית שנות עבודתו לסינתזה של קבוצת ליפידים בשם "ספינגוליפידים", ונחשב למומחה היחיד בעולם לסינתזה של ליפידים חיים. בשנת 1955 קיבל את פרס ויצמן מטעם עיריית תל אביב לאחר שהצליח לסנתז את הספינגוזין. בשנת 1971 הוצע לקבלת פרס נובל בכימיה בזכות תרומתו הייחודית בחקר הספינגוליפידים שפירא נולד בעיירה ווישינטי, בליטא. הוא היה הצעיר מבין שבעת הילדים במשפחה. אביו, שהיה רב, ציפה שכל בניו יהיו רבנים כמוהו. בילדותו למד ב"חדר". כשפרצו קרבות בין רוסיה לגרמניה בזמן מלחמת העולם הראשונה, נשלח למקום מבטחים בדרום רוסיה, ושם גילה עולם חדש: "אני יודע יותר על מדע מאשר על הדת בגלל מלחמת העולם הראשונה. גם השיהוי בקריירה המדעית שלי נגרם על ידי אירועים היסטוריים". הוא חזר לליטא, אך לא ללימודי הדת. הוא הלך לבית ספר תיכון ממלכתי בדווינסק, וסיים את לימודיו בשלוש שנים. כבר בגיל 19 התעניין בהיבטים הכימיים של מחלות. "בימים ההם, אף אחד לא חשב בכיוון הזה. היום כולם מתלהבים מהרעיון". הוא למד באוניברסיטת ברלין ובאוניברסיטת קיל, ועשה את הדוקטורט בהנחיית פרופ' רוזנמונד באוניברסיטת ברלין. כשהוצעה לפרופ' רוזנמונד משרה גבוהה באוניברסיטת קיל, הזמין את הסטודנט המצטיין שלו להצטרף אליו. שפירא קיבל את הדוקטורט שלו באוניברסיטת קיל בשנת 1929. הוא המשיך לעבוד במעבדה של פרופ' רוזנמונד שנתיים נוספות, ולאחר מכן עבד בתחום הכימיה האורגנית-רפואית בברלין. עם עליית הנאצים לשלטון, קיבל שפירא מכתב אנונימי מאיים והחליט לעלות לארץ ישראל. כשהגיע לארץ ב-1933, לא הייתה שום עבודה בשטח שלו, והוא נאלץ לעבוד כפועל בניין. כעבור כמה שנים שמע שמתכוננים להקים בית-חרושת לתרופות ברחובות. הוא פנה אליהם וקיבל עבודה שם. ב-1934 הקים ד"ר חיים ויצמן את מכון זיו ברחובות. בשנת 1938 שמע שפירא שמכון זיו מתכונן לייצר תרופות בארץ ישראל, מחשש שבמקרה של מלחמה נתיבי האספקה ינותקו. בזמן מלחמת העולם השנייה אלפי חיילים ואזרחים במזרח התיכון ובמזרח הרחוק נפלו קורבן למלריה. הגרמנים פיתחו חומר סינתטי בשם אטברין, שהוא תרופה נגד מלריה, אך תהליך ייצור האטברין היה מוגן בפטנט. בכל העולם החלו לחפש אטברין. שפירא פנה לחיים ויצמן, סיפר לו על ניסיונו בפיתוח תרופות, והציע לו לפתח תחליף לאטברין. הוא התקבל לעבודה במכון זיו, ועמד בראש צוות של ארבעה אנשים שמטרתם הייתה לפענח את צופן האטברין. כעבור שנה הם ייצרו חצי גרם של החומר במעבדה. "הבעיה הגדולה ביותר עם תרופות סינתטיות היא העתקתן מהמעבדה לתעשייה", אמר שפירא. לאחר עבודה מאומצת של שנתיים אפשר היה לתרגם את מחקריו לייצור מסחרי של האטברין, ששימש את בעלות הברית במצרים כתרופה נגד מלריה במהלך מלחמת העולם השנייה. האטברין הציל את חייהם של אלפי אנשים והביא רווחים נאים למכון. בשנת 1946 הונחה אבן הפינה למוסד המורחב שנקרא מכון ויצמן למדע, ושלוש שנים לאחר מכן נחנך המכון. בינתיים פרצה מלחמת העצמאות, שבמהלכה הפך מכון ויצמן לאחד המרכזים המדעיים החשובים שפעלו במסגרת המאמץ המלחמתי של היישוב. כשהוקם מכון ויצמן, הוצע לשפירא להיות מנהל מחלקה, אך הוא סרב, כי רצה לעסוק אך ורק במחקר. וכך, בגיל 49, שב לרעיון המקורי שלו לעבוד על הקשר בין רפואה וכימיה, ועבר למחקר בכימיה אורגנית. בשנת 1951 יצא לשנת שבתון באוניברסיטת אילינוי ועבד במחלקתו של ד"ר קארטר. שם החל לעבוד על קבוצה של חומרים שומניים בשם "ספינגוליפידים", הנמצאים במוח, במערכת העצבים, בכבד, בטחול ובכלי הדם. חומרים אלה קרויים על שם הספינקס במיתולוגיה היוונית, כי ההרכב שלהם מסובך מאוד ומהווה חידה לחוקרים. הסביר שפירא: "חוקר גרמני בשם טודיקום גילה את הספינגוליפידים בשנת 1872. ההרכב שלהם כל כך מסובך שהיום, מאה שנים מאוחר יותר, אנחנו עדיין עובדים עליו. המטרה שלנו היא לבודד, לנקות, לקבוע את המבנה הכימי, ואז לסנתז. אני לא מכיר שום חומר שעליו אפשר לומר שארבע הפעולות האלה דרשו מאה שנים". בשנת 1954 הצליח שפירא לסנתז את הספינגוזין, החומר שממנו נובעים שאר חברי הקבוצה. מעבדתו הייתה היחידה בעולם שעסקה בסינתזה של הספינגוליפידים. על הסינתזה של ספינגוזין קיבל שפירא את פרס ויצמן מטעם עיריית תל אביב לשנת 1955. סינתוז הספינגוזין איפשר המשך מחקר על תפקידיו. שפירא ומעבדתו במכון ויצמן עסקו בסינתזה של ספינגוליפידים נוספים. שפירא המשיך לקוות לשיתוף פעולה בין הכימיה והרפואה: "ידעתי שבמוקדם או במאוחר מישהו שעובד בקצה הרפואי של החידה יתקשר אלי". ואכן, בנובמבר 1962, ד"ר רוסקו בריידי (Roscoe Brady), מהמכונים הלאומיים לבריאות של ארצות הברית, פנה אל שפירא במכתב שבו הציג את הנחותיו בקשר למחלות גושה, טאי-זקס ונימן-פיק כתופעות הנובעות מפגמים תורשתיים בפירוק אנזימטי של ספינגוליפידים. מחלות אלה הן מחלות תורשתיות חשוכות-מרפא, השכיחות ביותר בקרב יהודים ממוצא אשכנזי. החולים צוברים ברקמותיהם ספינגוליפידים. במכתבו שאל ד"ר בריידי את שפירא אם יהיה מעוניין לעבוד איתו בהכנת ספינגומיילין (הספינגוליפיד המצטבר ברקמותיהם של חולי נימן-פיק) מסומן. הוא הציע ששפירא ישלח לו חומר הנוצר באחד משלבי הסינתזה המוקדמים של הספינגומיילין, כדי שהוא יחדיר לתוכו את הפחמן הרדיו-אקטיבי בשלבים האחרונים של הסינתזה במעבדתו. שפירא ענה שהוא מעוניין מאוד בשיתוף הפעולה, והציע לנסות ולסמן תחילה גלוקוצרברוזיד, הספינגוליפיד הקשור במחלת גושה. ד"ר בריידי לא הצליח להפיק את החומר המבוקש בניצולת טובה, והציע שיבוא למעבדתו של שפירא לחודש-חודשיים כדי לנסות לסנתז את הגלוקוצרברוזיד המסומן בהדרכתו. שפירא ענה שאין במעבדה שלו ציוד הדרוש לעבודה בחומרים מסומנים, והציע שהוא יבוא למעבדתו של ד"ר בריידי ויסייע בהשלמת הסינתזה. בראשית שנת 1964 הגיע שפירא לארצות הברית, ויחד עם ד"ר בריידי וד"ר ג'וליאן קאנפר סינתז גלוקוצרברוזיד מסומן בפחמן-14. אחרי השלמת הסינתזה פתחו במחקרים הביוכימיים. הם מצאו שכתוצאה מחסר באנזים מסוים הפעילות האנזימטית של חולי גושה מוקטנת ויש הצטברות אנומלית של ליפיד. בשנת 1964 הצליח שפירא לסנתז ספינגוליפיד נוסף בשם "סיטוליפין-ה" (Cytolipin-H), הנמצא בתאיהם של יותר מ-20 סוגים של סרטן, ובכוחו לעורר יצירת נוגדנים בדם. בשנת 1966 סינתז ספינגומיילין מסומן בפחמן-14 לצורך מחקר מחלת נימן פיק. בסוף 1964 קיבל שפירא מענק גדול מהמכונים הלאומיים לבריאות של ארצות הברית לשלוש שנים. בשנת 1967 ניתן עוד מענק לעוד שלוש שנים. בשנת 1965 הועלה שפירא לדרגת פרופסור מן המניין. בשנת 1966 נתמנה לעורך משנה של כתב העת "כמיסטרי אנד פיזיקס אוף ליפידס". ב-19 במאי 1968, הוציא מכון ויצמן הודעה לעיתונות שבה נאמר: אפשרויות למציאת אמצעי ריפוי לסוג מסוים של מחלות חשוכות-מרפא, המופיעות בעיקר בקרב הצאצאים של יהודי מזרח אירופה, הסתמנו לאחרונה בעקבות הישגי מחקר משותף בין מעבדתו של פרופ' דוד שפירא, מהמחלקה לכימיה במכון ויצמן למדע, לבין קבוצת מדענים ממכוני הבריאות הלאומיים של ארצות הברית. מחקר זה, עקב הצלחתו הרבה, הובא לידיעת חברי וועדת התקציבים של הקונגרס האמריקאי כדוגמה טיפוסית לשיתוף פעולה פורה עם ארצות חוץ. תרומותיו המדעיות החשובות של שפירא פורסמו בעשרות מאמרים בעיתונות המקצועית, ובשנת 1969 יצא לאור ספרו "Chemistry of Sphingolipids". הוא יצא לגמלאות בגיל 65, הגיל שבו חייבים לצאת לפנסיה במכון ויצמן, אך המשיך בשיתוף הפעולה עם ד"ר בריידי, והמשיך לקבל מענקי מחקר ממכוני הבריאות הלאומיים של ארצות הברית ברציפות עד יום מותו. בעלון הפנימי של מכון ויצמן מ-1 באוקטובר 1974, נאמר: "ראוי לציין כי עצם מתן המענק לפרופ' שפירא, אשר יצא לגמלאות, הינו דבר נדיר ביותר, ויסודו בעובדה שהוא נחשב לבר-סמכא עולמי בשטח הספינגוליפידים". בזכות תרומתו הייחודית לחקר הספינגוליפידים הוצע בשנת 1971 לקבלת פרס נובל בכימיה. לכבוד יום הולדתו ה-70 הוציא כתב העת "כמיסטרי אנד פיזיקס אוף ליפידס" כרך מיוחד עם מאמרים מוקדשים לו. באפריל 1984 התקיים במכון ויצמן סימפוזיון בין-לאומי בן שלושה ימים לציון יום הולדתו ה-80, בהשתתפותם של עשרות כימאים, פיזיולוגים ורופאים מישראל ומחו"ל. במסגרת הסימפוזיון הזה הוענקה לו מגילת הוקרה ובה כתוב לאמור: "לפרופ' דוד שפירא היקר, בהגיעך לגבורות, חברי המחלקה לכימיה אורגנית גאים להביע הוקרה לפעילותך שהחלה במכון זיו ונמשכה לאורך יובל שנים במכון ויצמן. מפעל חייך תרם רבות לקידום המחקר הכימי במכון וזכה להוקרה בעולם כולו בזכות רמתו המדעית הגבוהה ותרומתו המשמעותית לקידום הרפואה". סיפר ד"ר בריידי: "אין לך דבר אופייני יותר לדוד שפירא משיחה שהייתה בינו ובין ד"ר דונלד ב. טאואר, מי שניהל בעבר את מכוני הרפואה הלאומיים של ארצות הברית. לשאלתו מה גורם לדוד להיראות תמיד כה מאושר, ענה זה האחרון בפשטות: 'אני אוהב את עבודתי!'" במעמד אחר הסביר שפירא: "זאת הרגשה נעימה שתרמתי משהו למרות שהתחלתי בשלב מאוחר בחיי. תרמתי משהו בשטח שאני אוהב, ויצרתי כלים שישמשו את החוקרים לאורך ימים". בשנותיו האחרונות היה שפירא, לפי עדות עצמו, "המוהיקני האחרון", השריד האחרון של חבורת המדענים שהגיעה לרחובות בשנות ה-30 של המאה ה-20 במנוסתה מפני השלטון הנאצי, ונקלטה במכון זיו. באביב 1985, מספר חודשים לפני מותו של שפירא, כתב ד"ר בריידי: "שיתוף הפעולה היוצא מגדר הרגיל בין מכון ויצמן ובין המכונים הלאומיים לבריאות ממשיך לשגשג כבעבר. מחקריו של פרופ' שפירא הסתייעו עד 1973 במימון ההתחלתי שהשגתי בשבילם. אחר כך הוחלף המימון הזה בחוזה מחקר חדש העומד בתוקפו עד עצם היום הזה. פרופ' שפירא פרש בינתיים לגמלאות אבל עבודתו מתקדמת בצורה מרשימה עד מאוד". שפירא היה נשוי לקרולה לבית רייס (17 בדצמבר 1909 – 11 בדצמבר 1984). היא נולדה בעיר היילברון, בגרמניה, ועלתה לארץ ישראל בשנת 1933, כשלימודי המשפטים שלה נקטעו על ידי הנאצים. כשהגיעו עולים מצפון אפריקה, היא ניהלה מועדון במעברה זרנוגה הסמוכה. בשנת 1965 עמדה בראש רשימת הליברלים העצמאיים בבחירות לראשות העיר רחובות. היא עבדה במסירות למען תושבי העיר רחובות במשך שנים רבות, ובשנת 1976 קיבלה את התואר "יקירת רחובות". שפירא ורעייתו הניחו אחריהם בת, יעל גרינברג, שלושה נכדים ושני נינים. דוד שפירא, באתר Semantic Scholar הזמנות בדבר קיום צוואות, ילקוט הפרסומים 3235, עמ' 3148 NIH: An Account of Research in Its Laboratories and Clinics, page 64 Philip Gillon, A Scientist Can Begin at 45, Rehovot Vol. 6 No. 4, The Weizmann Institute of Science and Yad Chaim Weizmann, 1972, עמ' 29–31 אברהם פלג, ה'פלנטה' האחרת של מכון ויצמן, מעריב, 11 במאי 1984 Philip Gillon, A Scientist Can Begin at 45, Rehovot, Summer 1972, page 29 Who's who in Israel, page 469 A. Bondi, Professor David Shapiro on His Seventieth Birthday, Chemistry and Physics of Lipids, December 1974, page 261 ה״יקים״: חמישים שנות עליית דוברי־גרמנית, ראובן מס, 1985, עמ' 65 רחובות, כרך 10, עמ' 32 יצחק יעקבי, המצאה חשובה במכון ווייצמן, דבר, 26 בנובמבר 1954 רוסקו א. בריידי, "מחלות תורשתיות יהודיות", מכון ויצמן 12, אביב 1985, עמ' 27. Philip Gillon, A Scientist Can Begin at 45, Rehovot, 1972, עמ' 30 פרס וייצמן למדעים מדוייקים, חרות, 28 באפריל 1955 תגלית רפואית של ישראלי והולנדי, מעריב, 9 ביוני 1957 חומר סינתטי שהופק במכון וייצמן, חרות, 1 ביולי 1964 ד"ר רוסקו א. בריידי, מחלות תורשתיות יהודיות, מכון ויצמן כרך 12 אביב 1985 עמ' 23–27 Roscoe O. Brady, Jewish Genetic Disorders and the N.I.H. Connection, Vol. 10 No. 1 1985/86, 28-33 Rehovot אורי פורת, חוקר ישראלי הפיק חומר סינטטי שיקדם המלחמה בסרטן, ידיעות אחרונות 1ביולי 1964 פיתוח מחקר להבהרת מקורן של מחלות חשוכות מרפא, חרות, 1 באוקטובר 1964 חוקרים אמריקנים וישראלים מחפשים, מעריב, 20 במאי 1968 הועלו בדרגה במכון וייצמן, מעריב, 30 ביוני 1965 פרופ' ד. שפירא נתמנה כעורך משנה בכתב עת מדעי, מעריב, 4 בינואר 1966 David Shapiro, Chemistry of Sphingolipids, Paris, France: Hermann, 1969 עדה כהן, אמא תהיה ראש העיר, מעריב, 15 באוקטובר 1965 Helga Dudman, The Party that's Called Small but Honest: Woman Heads Independent Liberals List in Rehovot, The Jerusalem Post October 27 1965