ידענים: ביולוגיה ורפואה | חקר הסרטן - בסיסי | תרופות

מאת 20 במאי 2017 66 תגובות

חוקרים ב- IBM גילו דרך חדשה לעורר תגובה חיסונית בגוף, באמצעות שימוש במשטחי גרפן (graphene) מכוסים שכבה דקה של פולימר. התגלית מוצגת במאמר המתפרסם בעיתון המדעי Nature Communications.

שכבת הגרפן (אפור) מובילה את הננו-תרופה (לבן, אדום וכחול) אל הדופן החיצוני של התא (צהוב ואדום). מקור: באדיבות IBM.

שכבת הגרפן (אפור) מובילה את הננו-תרופה (לבן, אדום וכחול) אל הדופן החיצוני של התא (צהוב ואדום). מקור: באדיבות IBM.

לצורך טיפולים בסרטן, פיתחו בעבר חוקרים טכניקות בהן מקושרת המולקולה של התרופה ישירות אל ננו-חומרים, דוגמת משטחי גרפן. השילוב בין ננו-חומרים ובין מולקולות התרופה, מסייע לרופאים להוביל את התרופה ישירות אל הגידול, שם משתחררת התרופה אל התאים הסרטניים ומסייעת במלחמה במחלה.

במאמר אותו פרסם בעבר בעיתון המדעי Nature Nanotechnology, הוכיח אותו צוות חוקרים כי ננו-תרופות דורשות שילוב עם מולקולות ציפוי, כמו פוליתלין גליקול (polyethylene glycol) על מנת ליצור תאימות ביולוגית ולמנוע נזק לתאים המקיפים את הגידול. המחקר החדש מצביע על אפשרות לפיה למשטחי גרפן זעירים המצופים בפולימר תהיה השפעה שניונית נוספת, שלא הייתה ידועה עד כה, בדמות גירוי ההפרשה של חלבוני ציטוקינים (cytokine proteins). החלבונים האלה פועלים כ"דגלי אזהרה" בגוף האדם, ומושכים לסביבת משטחי הגרפן תאים של מערכת החיסון, כמו תאי T מסייעים (Helper T Cells) המעבירים את האותות האלה הלאה – ותאיT   קוטלים (Killer T Cells), המחסלים תאים נגועים.

סימולציות שבוצעו על גבי מחשב העל של IBM מדגם Blue Gene מראות כי הפולימרים הקשורים לפני השטח של החומרים הננומטריים מגבירים את תהליך האיתות הראשוני המתבצע בגוף. החוקרים מציגים הסבר אפשרי, לפיו הסימנים האלה משודרים בתוך שש שעות מרגע הזיהוי של תרופת הננו.

לדברי ד"ר רוהונג זהו, מנהל תחום מחקר החומרים הרכים במעבדות IBM, "גילינו למעשה דרך חדשה המאפשרת לרופאים להפעיל את המערכת החיסונית של הגוף ולהכניסה לפעולה, ואין מדובר במשימה קלה. הגילוי הזה עשוי להוות התפתחות עצומה בתחום הרפואה המדוייקת. אם נמקד ננו-חומרים כאלה, למשל, בגידולים או בתאים שנפגעו מווירוס – אפשר יהיה בעיקרון לעורר את פעילות המערכת החיסונית על מנת לתקוף את הסרטן והזיהומים, כבר במקור הראשוני ביותר שלהם".

רופאים קלינאים עשויים לשלב טיפולים המבוססים על המערכת החיסונית, דוגמת ננו-טיפולים המובילים תרופות מסורתיות, המותאמות כבר למשטחי הגרפן. שילוב בין הטיפולים הננומטריים והתרופות המסורתיות ובין כושר התגובה של המערכת החיסונית של הגוף עצמו, עשוי להניח בסיס לדרכים חדשות למלחמה במחלות.

למאמר המלא

66 תגובות ל “חוקרים ב-IBM גילו דרך חדשה לעורר תגובה חיסונית בגוף באמצעות ננו-חומרים”

  1. ניסים

    יריב
    הרעיון של החדר הסיני הוא שגוי, לדעתי. אבל – סרל בהחלט צודק במסקנה שלו. חסרה לו הבנה בסיסית במדעי המחשב. הוא מתאר אדם שמבצע אלגוריתם סידרתי שעונה על השאלות. זו באמת הייתה המחשבה בשנות השמונים, אז חשבו שניתן לדמות בינה ע"י תוכנת מחשב על מכונת טיורינג. ההנחה אז הייתה שלמוח שלנו כוח חישוב שקול למכונת טיורינג.

    היום אנחנו יודעים אחרת. מעניין שגם אלן טיורינג בעצמו ידע את זה, וזה היה הנושא של תיזת הדוקטוראט שלו. המודל שמתואר שם הרבה יותר קרוב לתודעה שלנו מאשר מודל של מחשב רגיל. זו הסיבה שאנחנו כבר לא מנסים לכתוב תוכנה אינטליגנטית, אלא משתמשים ברשתות עיצביות.

    אבל – המוח שלנו אינו סתם רשת עיצבית. יש בה שני חלקים. לחלקים האלה יש שמות כמו מוח שמאל / מוח ימין או מוח לינארי / מוח אסוציטיבי וכן האלה. לחלק השני טיורינג קרה o-machine. אני מציע שתקרא את התיזה שלו, היא מאד מעניינת.

    בקיצור – הטעות, לדעתי, של סרל היא בכך שהוא התעלם מהבעייתיות של דימוי אותו חלק שני, חלק שאינו מבצע אלגוריתמים.
    אלפא-גו כן בנוי בשיטה הזו, ויש לו חלק לינארי וחלק אסוציאטיבי. הוא יכול לשחק כל משחק בעולם, אבל הוא לומד בצורה שהיא מהותית שונה מהצורה שאדם לומד. אני רוצה לראות את אלפא-גו רוכב על אופניים, או מסביר לי שריח הדרים יותר נעים מריח בצל רקוב.

  2. יריב

    ניסים,

    קראתי את הלינק הראשון שהבאת, מה זה לא משכנע. זו בסך הכל וריאציה נוספת למשל החדר הסיני, כאילו שבמוח שלנו המצב שונה. אם זה מה שמשכנע אותך, שיהיה לך לבריאות.

  3. יריב

    ניסים,

    לגבי התולעת, כשמספר הנוירונים ברשת העצבית כל כך קטן זה לא מפליא בכלל שלכל שינוי קטן עשויה להיות השפעה דרמטית, אני לא חושב שאתה יכול בכלל להסיק מכך משהו לגבי מוח אנושי. מאות אלפי תינוקות שנולדים כל יום שהקשרים במוחותיהם שונים לגמרי זה מזה, ועדיין אצל רובם מתפתחת תודעה אנושית, מוכיחים לדעתי שהטיעון שלך לגמרי שגוי.

    תודה על הלינקים, הצצתי בהם אבל נראה לי שרק אחרי החג יהיה לי זמן לקרוא אותם.

  4. ניסים

    יריב
    זה מעניין, אבל ה לא משנה את מה שאני שואל – מה הבסיס למחשבה שדווקא תודעה של אדם תתפתח במכונה כזו? הניסיון מראה שזה לא כך. בפרוייקט OpenWorm, מנסים לדמות תולעת שבמוח שלה יש בדיוק 302 ניורונים. הדרך שעושים את זה, זה ע"י דימוי של כל ניורון וניורון. אם תיקח 302 ניורונים מלאכותיים ותחבר ביניהם בצורה שונה מאשר בתולעת, לא תקבל שום דבר שדומה לתולעת. במוח שלנו עש 100 טריליון קשרים, ואנחנו יודעים שלפעמים שינויים קלים בקשרים האלה גורמים לשינויים עצומים בתודעה. ואנחנו גם יודעים שיש מיקרים שאפשר לאבד חלקים גדולים ללא שינוי (נראה) בתודעה. אז, אנחנו לא מבינים הרבה…

    הנה שני קישורים קצרים (דרך הקישור שלך לא מדבר על הנושא שלנו):

  5. ניסים

    יריב
    זה מעניין, אבל ה לא משנה את מה שאני שואל – מה הבסיס למחשבה שדווקא תודעה של אדם תתפתח במכונה כזו? הניסיון מראה שזה לא כך. בפרוייקט OpenWorm, מנסים לדמות תולעת שבמוח שלה יש בדיוק 302 ניורונים. הדרך שעושים את זה, זה ע"י דימוי של כל ניורון וניורון. אם תיקח 302 ניורונים מלאכותיים ותחבר ביניהם בצורה שונה מאשר בתולעת, לא תקבל שום דבר שדומה לתולעת. במוח שלנו עש 100 טריליון קשרים, ואנחנו יודעים שלפעמים שינויים קלים בקשרים האלה גורמים לשינויים עצומים בתודעה. ואנחנו גם יודעים שיש מיקרים שאפשר לאבד חלקים גדולים ללא שינוי (נראה) בתודעה. אז, אנחנו לא מבינים הרבה…

    הנה שני קישורים קצרים (דרך הקישור שלך לא מדבר על הנושא שלנו):

    http://www.rawstory.com/2016/03/a-neuroscientist-explains-why-artificially-intelligent-robots-will-never-have-consciousness-like-humans/

    https://www.technologyreview.com/s/531146/what-it-will-take-for-computers-to-be-conscious/

  6. יריב

    הקישור לא יצא לחיץ אבל אם תעשה העתק הדבק לדפדפן זה יביא אותך לדף המתאים.

  7. יריב

    ניסים,

    קרא כאן בעמודים 104, 105, 106 –

    ‏https://books.google.co.il/books?id=DMqpCwAAQBAJ&pg=PA104&lpg=PA104&dq=%22the+not-so-large+number+of+neurons%22&source=bl&ots=zJF1CCEmP5&sig=hvhtaVo8VhRGwdTH0VXlqXBDGow&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwiYnMKiwJPUAhXCJSwKHRMKB70Q6AEIGjAA#v=onepage&q=%22the%20not-so-large%20number%20of%20neurons%22&f=false

    אני לא מסכים איתך ואני לא חושב שהטענה שלי היא חסרת בסיס, אבל כבר דיברנו על כך מספיק פעמים ואני לא חושב שאנחנו מתקדמים לאן שהוא. האבולוציה כבר יצרה מוח מודע, אני לא רואה שום סיבה לחזור שוב על התהליך הזה כדי לקבל תודעה פעם נוספת. זו תהיה עבודה כפולה ולדעתי אין בזה צורך, יש לנו כבר משהו עובד חבל לא להשתמש בו.

  8. ניסים

    יריב
    השאלות אכן פילוסופיות, אבל זה לא אומר שלא צריך לשאול אותם 🙂

    אתה יכול להפנות אותי למקור רציני שטוען שמספר הניורונים של אותו דולפין אינו נכון?

    אני מסכים איתך שמבנה הגוף והסביבה חשובים מאד להתפתחות התודעה. קח תינוק אנושי ותגדל אותו ביער, אז התודעה שלו תהיה יותר קרובה לתודעה של שימפנזה מאשר לתודעה של אדם מודרני.
    אבל, המרחק בין זה לבין בניית מכונה בגודל של תינוק, שאוכלת אוכל של תינוק, ותתפתח לאדם בוגר הוא עצום לדעתי.
    אנחנו מכירים מעט מאד על המוח של תינוק, הרבה פחות ממה שאתה חושב. במיקרים הנדירים שמכניסים תינוק לסורק MRI, מדובר על תינוק עם בעיות ניורולוגיות קשות. ובוודאי שאף אחד לא ממהר לעשות CT לתינוק. זכור שאתה טוען שצריך להתחיל מתודעה של תינוק, דבר שאין כמעט כל מידע עליו.

    הרעיון שלמכונה שיש בה 100 מיליארד ניורונים ו-100 טריליון סינאפסות תפתח תודעה, ועוד תודעה כמו של האדם, לדעתי, חסרת כל בסיס.

    אני כן חושב שאם נפתח סוג של רובוט שמתרבה ועובר אבולוציה, אז ייתכן שבעתיד הרובוטים ייפתחו תודעה. אני חושב שזה יכול לקרות מהר מאד. אבל אני לא רואה סיבה לחשוב שהרובוטים האלה יחבבו אותנו, במיוחד כשהם יבינו שאנחנו מתחרים על אותם משאבים.

  9. יריב

    ניסים,

    1. יש לך הרבה שאלות שחלקן פילוסופיות ואין לי תשובות להכל, אני אומר דבר פשוט נבנה את הרשת העצבית שלנו הכי דומה שאפשר למוח אנושי ונראה מה תהיה התוצאה! הפתעות זה אחד הדברים הכי מרתקים במדע אתה לא חושב?

    2. אני יודע שבויקיפדיה מזכירים סוג מסויים של ליוויתן (קרוב משפחה רחוק של דולפין) שבקליפת המוח שלו יש כביכול יותר נוירונים מאשר בקליפת המוח של אדם, אבל ביררתי את העניין מתוך סקרנות והסתבר לי שישנה ביקורת רצינית על המחקר שמתוכו הסיקו את המסקנות האלו, הן כנראה לא נכונות ואין הסכמה לגביהן בקרב המדענים.

    3. גם אם לליוויתן שהזכרת באמת יש מוח מפותח כמו שלנו זה לא מספיק, הוא גם צריך לחיות בסביבה דומה לשלנו, ולהיות בעל גוף דומה לשלנו. תחשוב שהיו מעבירים את המוח שלך והתודעה שלך לגוף של ליוויתן ששוחה באוקיאנוס, מה בדיוק יכולת לעשות עם זה? האם היית יכול בתור ליוויתן להפגין את האינטליגנציה שלך? האם היית יכול להשתמש בסנפירים המסורבלים שלך כדי לבנות מכשירים? או איזה משהו שימושי? אתה בטח מבין שזה קצת בעייתי…

    4. בהחלט יתכן שהתודעות החדשות שניצור יחליטו למרוד בנו, אתה יודע שנעשו סרטים רבים בנושא, את שליחות קטלנית אתה מכיר? אז תפחד, תפחד מאוד 🙂

  10. ניסים

    יריב
    אז לפי מה שאתה אומר, לדולפין יש תודעה גבוהה יותר משל האדם. אתה חושב שזה נכון?
    האם אתה חושב שבפלנטות אחרות שיש בהם חיים – תמיד תתפתח שם תודעה אנושית? אני מבין שלדעתך תודעה היא חד מימדית, כלומר היא מתחילה באמבה, עוברת דרך תודעה אנושית ואז ממשיכה למצב שאנחנו לא מכירים. אנסח את זה אחרת – אני מבין שאתה טוען שלכל שני מינים שמוחם מפותח באותה מידה, יש את אותו התודעה?

    ושאלה נוספת – מה יקרה לתודעה הזו במכונה, כשתמשיך להתפתח? התודעה שלה תעבור את התודעה שלנו – אז לא יכול לקרות מצב שהיא תתחיל לבצע עלינו ניסויים, או שהיא תפעל להשתלט עלינו?

  11. יריב

    יריב
    אז לפי מה שאתה אומר, לדולפין יש תודעה גבוהה יותר משל האדם. אתה חושב שזה נכון?
    האם אתה חושב שבפלנטות אחרות שיש בהם חיים – תמיד תתפתח שם תודעה אנושית? אני מבין שלדעתך תודעה היא חד מימדית, כלומר היא מתחילה באמבה, עוברת דרך תודעה אנושית ואז ממשיכה למצב שאנחנו לא מכירים. אנסח את זה אחרת – אני מבין שאתה טוען שלכל שני מינים שמוחם מפותח באותה מידה, יש את אותו התודעה?

    ושאלה נוספת – מה יקרה לתודעה הזו במכונה, כשתמשיך להתפתח? התודעה שלה תעבור את התודעה שלנו – אז לא יכול לקרות מצב שהיא תתחיל לבצע עלינו ניסויים, או שהיא תפעל להשתלט עלינו?

  12. יריב

    ניסים,

    מה שגורם לי לחשוב כך הוא מבט פשוט על עולם הטבע, אני רואה שככל שמוחו של בעל חיים מפותח יותר ומכיל יותר תאי עצב כך התודעה שנוצרת בו גבוהה יותר.

    לכן אני מסיק בדרך של היגיון שאם הרשת העצבית שנבנה תהיה גדולה מספיק כמו קליפת מוח של אדם אז זו גם התודעה שתיווצר שם.

  13. ניסים

    יריב
    אני מסכים שתודעה תגיח ממכונה מספיר מורכבת. אבל – מה גורם לך לחשוב שזו תהיה תודעה של אדם, ולא של דולפין, למשל?

  14. יריב

    יריב
    הניורונים לא סובלים… מה, או מי, שסובל, זו תודעה.
    אני לא מבין אותך – אתה לא חושב שתודעה במכונה עלולה לסבול? בוא אשאל אותך שאלה – האם כלב פצוע סובל? ברור שאתה חושב שכן, אבל מה זה הסבל הזה? הרי לדעתך התודעה היא רק תוכנה שרצה על החומרה של המוח. אז איך יכול להיות שיש סבל? איך יכול להיות שיש רגשות בכלל?

    בקשר להגחה של תודעה – לזה אני מסכים. אבל אין כל סיבה לחשוב שזו תהיה תודעה של אדם. האם לדעתך יש קשר ישיר בין אינטליגנציה למספר הניורונים? וברגע שנגיע למספר הניורונים שיש לאדם, אז דווקא תגיח תודעה של אדם?

הוספת תגובה

  • (will not be published)