פרס Discovery לטכנולוגיה חדשנית להתאמת אנטיביוטיקה למטופל

קבוצת Prismatix מהטכניון ומהמרכז הרפואי בני ציון פיתחה בדיקה מהירה לזיהוי רגישות של חיידקים לאנטיביוטיקה. הקבוצה קיבלה את הפרס הבינלאומי היוקרתי בלונדון

הדוקטורנטית היידי לאונרד (מימין) ופרופ' שראל הלחמי

הדוקטורנטית היידי לאונרד (מימין) ופרופ' שראל הלחמי

קבוצת Prismatix , שבה שותפים חוקרים מהטכניון ומהמרכז הרפואי בני ציון, קיבלה אתמול בלונדון את מענק Discovery בסך 18,000 יורו. הפרס הוענק לחוקרים כדי לקדם פיתוח טכנולוגיה מבטיחה לזיהוי מהיר של עמידות (או רגישות) של חיידקים לאנטיביוטיקה.

את המחקר מובילים פרופ׳ אסתר סגל, הדוקטורנטית היידי לאונרד  ולירן הולצמן מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון, פרופ׳ עופר נתיב (מנהל המחלקה האורולוגית בבני ציון), פרופ׳ שראל הלחמי (סגן מנהל המחלקה האורולוגית בבני ציון), ופרופ׳ לי קנהאם מאוניברסיטת ברמינגהם.

 

הטכנולוגיה החדשנית שפיתחה הקבוצה מאפשרת זיהוי רגישות/עמידות של חיידקים לאנטיביוטיקה בתוך פחות משלוש שעות. היא מבוססת על גידול של חיידקים, שמקורם בדוגמא הקלינית, על גבי שבבי סיליקון פוטוניים זעירים.

הדוקטורנטית היידי לאונרד, שמובילה את עבודת המחקר, מסבירה כי ״על ידי מדידה פשוטה של החזרת האור מפני השטח של השבב הביולוגי אנחנו יכולים לקבוע אם החיידקים מתים או חיים בנוכחות סוגי אנטיביוטיקה שונים ובטווח ריכוזים רחב. רמת האבחון שמספק השבב תוך פחות משלוש שעות אינה נופלת מזו של שיטות מעבדה קלאסיות, המצריכות המתנה של שעות רבות ואפילו ימים שלמים."

 

באירופה לבדה נדבקים כארבעה מיליון אנשים במחלות זיהומיות שנרכשות בבתי החולים עצמם. התאמה מהירה של האנטיביוטיקה הנכונה עשויה להיות קריטית לבריאותו של המטופל ולמניעת התפתחותם של זני חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה.

השיטה הנהוגה כיום מצריכה משלוח של הדגימה (שתן למשל) למעבדה מיקרוביולוגית מרכזית. צוות המעבדה המיומן מבודד את החיידק, זורע אותו על מצעי גידול מתאימים ובוחן את גידולו בנוכחות אנטיביוטיקה בשיטות ידניות או אוטומטיות. בדיקות המעבדה דורשת
כ-24 שעות לאימות קיומו של זיהום חיידקי וזמן רב יותר להתאמת האנטיביוטיקה המיטבית, כך שהתהליך כולו אורך לעתים שתי יממות ויותר. כדי להיאבק בזיהום עד לקבלת האבחון ניתנת לעתים "אנטיביוטיקה גורפת" העלולה לעודד התפתחות עמידות חיידקית. מומחים ברחבי העולם מזהירים מפני "עידן פוסט-אנטיביוטי" ומעריכים כי בשנת 2050 תגבה העמידות לאנטיביוטיקה כ-10 מיליון קורבנות בשנה – יותר מהתמותה מסרטן.

לתחרות Discovery ניגשו השנה קבוצת רבות מרחבי העולם, אולם רק 13 מהן זכו במענק. המימון למענקים ניתן על ידי חברת MSD (מרק). הזכייה תשמש את קבוצת Prismatix להמשך פיתוחם של התקנים מיקרופלואידיים שיתבססו על השבב הפוטוני ויאפשרו אנליזה מהירה של דגימות קליניות כגון דם ושתן. המענק נועד לסייע לקבוצות הזוכות לקדם את פיתוחיהן לקראת ההתמודדות על פרס הסופי – 10 מיליון יורו. על הפרס הסופי, הממומן על ידי קרן Nesta הפועלת לקידום פתרונות לאתגרים הגדולים של תקופתנו, יתמודדו יותר
מ-240 צוותים מ-41 מדינות. המתמודדים נדרשים לפתח פתרון זול, מהיר ופשוט שיאפשר לצוותים רפואיים להתאים אנטיביוטיקה אופטימלית למטופל.

התוצאות הראשוניות של המחקר פורסמו בכתב העת היוקרתי ACS Nano והוצגו בכנס האורולוגיה האירופי שהתקיים לאחרונה בלונדון. כעת, כאמור, זוכה הקבוצה בפרס Discovery, הניתן במסגרת תחרות Nesta’s Longitude Prize. טקס חלוקת המענקים התקיים במסגרת שבוע המודעות העולמי לאנטיביוטיקה במטה קרן Nesta בלונדון. Prismatix יוצגה בטקס על ידי היידי לאונרד המובילה את צוות המחקר ופרופ' שראל הלחמי.

שבבי Prismatix הם שבבי סיליקון זעירים המאפשרים גידול של חיידקים ישירות מדוגמה קלינית. תגובת החיידקים לסוג האנטיביוטיקה ולריכוזה מתורגמת לפלט אופטי המאפשר לקבוע מהי האנטיביוטיקה האופטימלית לחיידקים אלה ומהו המינון הדרוש.

שבבי Prismatix הם שבבי סיליקון זעירים המאפשרים גידול של חיידקים ישירות מדוגמה קלינית. תגובת החיידקים לסוג האנטיביוטיקה ולריכוזה מתורגמת לפלט אופטי המאפשר לקבוע מהי האנטיביוטיקה האופטימלית לחיידקים אלה ומהו המינון הדרוש.

חברי הקבוצה. למעלה, מימין לשמאל: לירן הולצמן, היידי לאונרד ופרופ׳ אסתר סגל מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון. למטה, מימין לשמאל: פרופ׳ שראל הלחמי ופרופ׳ עופר נתיב מהמחלקה האורולוגית במרכז הרפואי בני ציון ופרופ׳ לי קנהאם מאוניברסיטת ברמינגהם.

חברי הקבוצה. למעלה, מימין לשמאל: לירן הולצמן, היידי לאונרד ופרופ׳ אסתר סגל מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון. למטה, מימין לשמאל: פרופ׳ שראל הלחמי ופרופ׳ עופר נתיב מהמחלקה האורולוגית במרכז הרפואי בני ציון ופרופ׳ לי קנהאם מאוניברסיטת ברמינגהם.