אנטיביוטיקה מותאמת אישית

חוקרים בטכניון ובמכבי שרותי בריאות פיתחו טכנולוגיה חדשה שתאפשר התאמה אישית של אנטיביוטיקה למטופל. הטכנולוגיה המבוססת על בינה מלאכותית צפויה לייעל את הטיפול ולעכב את התפתחותם של חיידקים עמידים

פרופ' רועי קישוני

פרופ' רועי קישוני

טכנולוגיה חדשנית שפיתחו חוקרים בטכניון ובמכבי שרותי בריאות צפויה לייעל טיפולים אנטיביוטיים ולעכב את התפתחותם של חיידקים עמידים. המחקר, שהתפרסם בכתב העת Nature Medicine, התאפשר בזכות שיתוף פעולה יחודי בין – מכון קס"ם קאהן-סגול-מכבי למחקר וחדשנות בראשות פרופ׳ ורדה שלו לבין חוקרי הטכניון פרופ' רועי קישוני וד"ר עידן ילין.

השימוש בתרופות אנטיביוטיות בישראל הוא נרחב. מצב זה מוביל להתפתחות חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. כך מאבדת האנטיביוטיקה את יעילותה וקיים חשש כי בעתיד חיידקים לא יגיבו עוד לתרופות אנטיביוטיות. זיהומים הנחשבים כיום קלים ולא מסוכנים, יהפכו חסיני-טיפול וקטלניים.

אחד הגורמים המאיצים את התפתחותה של עמידות לאנטיביוטיקה הוא השימוש הנרחב באנטיביוטיקות רחבות-טווח, כלומר תרופות שנועדו לפגוע בספקטרום רחב של חיידקים. לפיכך, אם ברצוננו לצמצם את המגמה המסוכנת הזאת עלינו להשתמש בתרופות אנטיביוטיות ממוקדות, המכוונות באופן ספציפי לחיידקים היוצרים את הזיהום במטופל המסוים.

פרופ' רועי קישוני, מהמומחים המובילים בתחום העמידות האנטיביוטית, פיתח שיטות למיפוי גנטי של עמידות חיידקים לאנטיביוטיקה. שיטות אלה מאפשרות חיזוי של עמידותו של חיידק נתון לאנטיביוטיקות שונות בהווה ויתר על כן – לנבא את רמת העמידות שהחיידק עלול לפתח בעתיד.

המחקר הנוכחי התמקד בסוג ספציפי של זיהומים – דלקות בדרכי השתן, התוקפות יותר ממחצית הנשים במהלך חייהן. בדלקות אלה מעורבים חיידקים שונים ובהם קלבסיאלה פנאומוניה, אי-קולי ופרוטאוס מירביליס.

 

פרופ׳ ורדה שלו

פרופ׳ ורדה שלו

במחקר המשותף של הטכניון עם חוקרי מכון קס"ם של מכבי פותחה מערכת המסייעת לרופא לבחור את האנטיביוטיקה האופטימלית לטיפול בזיהומים בדרכי השתן. החוקרים גילו כי רמות העמידות לאנטיביוטיקה הן שונות אצל כל חולה. כלומר אנטי' מסוימת תהיה יעילה אצל חולה מסוים ולא יעילה אצל חולה אחר. הסיבות לכך קשורות למאפיינים האישיי של כל מטופל ולהסטוריה הרפואית שלו. לדברי ד"ר עידן ילין, "שקלול נתונים דמוגרפיים ובהם גיל, מגדר, הריונות או מגורים בבית אבות, יחד עם רמות עמידות שנמדדו בתרביות שתן קודמות של המטופל והיסטוריה של רכישות תרופות אנטיביוטיות, מאפשר לנו לנבא באופן ממוחשב את רמת העמידות של החיידקים מחוללי הזיהום."

המחקר מהווה צעד משמעותי בתחום החדשני של מחקרים רפואיים מבוססי למידת מכונה ונתוני עתק (Big Data). פרופ' קישוני מדגיש כי המחקר התאפשר בזכות שיתוף הפעולה עם מכבי. לדברי פרופ' ורדה שלו, "שיתוף הפעולה שבין מכבי והטכניון- ממכוני המחקר החדשניים בעולם- והשילוב של הבנה מעמיקה ברפואה, נתוני עתק, ושיטות מחקר חדשניות אפשרו לפריצת דרך של ממש בתחום העמידות לאנטיביוטיקה. אנו מצפים להמשך שיתוף פעולה פורה עם הטכניון ופרופ' רועי קישוני."  במסגרת המחקר נותחו יותר מ-5 מיליון מקרים של מתן אנטיביוטיקה במשך כ-10 שנים ומדידות של עמידות לאנטיביוטיקה ביותר מ-700 אלף תרביות שתן. אלגוריתם מתוחכם הצליח למצוא קשר ברור בין הנתונים השונים וכך לנבא את רמת העמידות של החיידקים המהווים את הזיהום ולספק המלצה על סוג האנטיביוטיקה המיטבי. החוקרים הראו כי השימוש בטכנולוגיה האמורה יכול להפחית בכ-40% את הסבירות לבחירה שגויה של התרופה. לכן הם מעריכים כי מערכת זו תתרום רבות למאמץ העולמי לעכב את "מגיפת העמידות".

 

ד"ר עידן ילין

ד"ר עידן ילין

פרופ' ורדה שלו, שנבחרה ב-2018 לרשימה 100 המשפיעים של The Marker, היא פרופסור לרפואה באוניברסיטת תל אביב ומנהלת מכון קס"ם למחקר וחדשנות (קס"ם – קאהן, סגול, מכבי). – מרכז חדשני לקידום המחקר הרפואי והבריאות העולמית. המכון מתבסס על ידע מקצועי של טובי החוקרים ועל מאגר המידע הייחודי של מכבי. מאז הקמתו התבצעו בו מאות מחקרים שתרמו לשיפורים מרחיקי לכת בטיפול הרפואי המוצע לקהילה. המכון חוקר את בסיס הנתונים של מכבי הכולל מאות מליוני ביקורי רופא, דגימות שונות ועוד. המכון מקיים שיתופי פעולה ארוכי טווח עם חוקרים בטכניון במטרה לפתח דרכים חדשות לניתוח מידע רפואי וליישומו לרווחת המטופלים.

פרופ' רועי קישוני, חבר סגל בפקולטה לביולוגיה בטכניון ובעל מינוי משני בפקולטה למדעי המחשב, עומד בראש המרכז הבין תחומי למדעי החיים וההנדסה ע"ש לורי לוקיי. מחקריו, שהתפרסמו בכתבי עת מובילים ובהם Nature ו-Science, מתמקדים בהתפתחות עמידות לאנטיביוטיקה ובמניעתה.

למאמר ב – Nature Medicine לחצו כאן: https://go.nature.com/2L5wQ2w