קטן, זול ומהפכני: הפיתוח הישראלי שמאתגר את תחום הטיפול בסרטן

האם בעתיד בדיקות סרטן יתבססו על חיישנים זולים, בגודל של כרטיס אשראי, ולא על מכונות CT (טומוגרפיה ממוחשבת) גדולות, שעולות מיליוני דולרים ושפולטות קרינה מסוכנת? מחקר חדש של פרופ' חוסאם חאיק מהטכניון (הידוע כמפתח "האף האלקטרוני" המזהה מחלות מסוכנות) מקרב את החזון הזה למציאות.

"בדרך כלל התור לבדיקת CT נע בין שלושה לשישה חודשים - זאת בגלל הביקוש הגדול שיש ובגלל החשש שקרני ה-X יפגעו בתאי הגוף של החולה, שגם כך כבר חולה בסרטן", מסביר בשיחה עם "ישראל היום" פרופ' חאיק. "בזמן הזה, המחלה עלולה להתקדם ולפגוע עוד יותר בחולה. לכן, חיפשנו חיישן זול ונגיש, שיאפשר מעקב תמידי אחרי המחלה ואחר השפעת הטיפול בה".

לדברי חאיק, הטכנולוגיה החדשה שנבחנה בטכניון מציעה מהפכה בכל תחום הטיפול בסרטן. "פיתחנו חיישן מחקרי קטן, שעלותו תעמוד על כ-100 דולר ושניתן להדפיס אותו במדפסת תלת-מימד. החולה יוכל לבצע את הבדיקה הזאת בביתו והחיישנים ינטרו בזמן אמת את מצב המחלה, השפעת הטיפול בה, סוגי התאים שיש במקומות שונים ובשכבות שונות בגידול", אומר חאיק. "החיישנים גם ייאבחנו את הגנטיקה של החולה וכך אפשר יהיה לדעת יותר אילו סוג של תרופות יתאים כדי להילחם בסרטן שלו".

את הבדיקה יבצע החיישן על סמך מולקולות נדיפות (VOCs), שנמצאות בין השאר בהבל הפה, ברוק ובזיעה. "בעזרת הפיתוח הזה, שאת ההצלחה של הפעילות שלו הוכחנו על איבר שגודל במבחנה במעבדה, יהיה לנו מעקב רציף וקל על המחלה ועל כל הטיפולים והאפיון שלה", אומר חאיק.

השראה מעין של חרק

ההשראה לפיתוח המהפכני מגיעה מתחום הביו-מימקרי ובאופן ספציפי ממערכת הראייה של חרקים - עין מורכבת, שהיא בעצם מערך של עיניים זעירות. מערך זה מעביר למוח תמונות רבות שאותן המוח מנתח כדי להבין מה בעצם החרק רואה. במערכת שבנו חוקרי הטכניון, מערך החיישנים שנבחן משמש כעין המורכבת - והבינה המלאכותית ממלאת את מקומו של המוח.

במחקרשפרסמו בכתב העת Advanced Materials, החוקרים זיהו באמצעות המערכת שישה נתיבים ביוכימיים המייצרים 12 סוגים שונים של מולקולות נדיפות שעשויות לשמש סמנים ביולוגיים למצבי חולי.

לדברי פרופ' חאיק, "מעבר לתחום הסרטן, המערכת שלנו תוכל לסייע באבחון בעיות באיברים שונים ובהם כליה, מוח וכבד, ולשדר את הנתונים מפנים הגוף למערכת חיצונית. כך אפשר יהיה לעקוב באופן מתמשך אחר רקמות שונות ולקבל התרעה מוקדמת על התפתחות מחלה. זו פריצת דרך בשילוב הבינה המלאכותית ברפואה בכלל וברפואה המותאמת-אישית בפרט".

"חשוב לציין שעדיין מדובר רק בהצלחה שהושגה במעבדה, אבל אם הטכנולוגיה הזו תבשיל בעתיד זו תהיה פריצת דרך מרגשת בכל תחום הטיפול בסרטן ואולי אף במערכות אחרות", מדגיש חאיק.

במחקר השתתפו גם הפוסט-דוקטורנט ד”ר ארנבּ מייטי והדוקטורנטית ויויאן דרסה-מאידנצ'ק מהפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון, ד"ר דלית ברקן, עוזרת המחקר ד"ר קרן ויידנפלד ופרופ' שרית לריש מהפקולטה למדעי הטבע באוניברסיטת חיפה.במחקר תמכו קרן זימין (באמצעות פרס AI Healthcare) והנציבות האירופית למחקר (תוכנית Horizon).