מודל חדש מפיק “מפה” של סמנים ביולוגיים מתמונת צביעה סטנדרטית, ומשפר חיזוי מהלך מחלה ותגובה לאימונותרפיה במחקרים על אלפי חולים
פתולוגיה היא אחד הכלים המרכזיים ברפואה: לוקחים דגימת רקמה, צובעים אותה בצביעה סטנדרטית H&E – המטוקסילין־אאוזין, ומסתכלים במיקרוסקופ כדי לקבוע מהו הגידול, עד כמה הוא אגרסיבי, והאם יש סימנים שמכוונים לטיפול. הבעיה היא שחלק גדול ממה שהיינו רוצים לדעת על הגידול נמצא לא רק בצורה שלו, אלא במפה של חלבונים ותאי חיסון בתוך הרקמה – מי נמצא ליד מי, מי “חונק” את מי, ואיפה יש “כיסים” שמעידים על תגובה לטיפול.
כאן נכנסת “פרוטאומיקה מרחבית” :(Spatial Proteomics) שיטות שממפות בו־זמנית עשרות חלבונים באותו חתך רקמה. זה מידע עצום, אבל כיום זה לרוב יקר, מורכב ולא זמין לכל מעבדה קלינית. במחקר שפורסם ב־5.1.2026 ב־Nature Medicine , מציגים החוקרים מודל בינה מלאכותית בשם HEX“מ־H&E לביטוי חלבונים” שמנסה לעשות קיצור דרך: לקבל סריקת H&E רגילה ולהפיק ממנה “פרופיל חלבונים מרחבי וירטואלי.
איך זה עובד, ומה בדיוק הם בדקו?
החוקרים אימנו ובדקו את המודל על מאגר גדול של “אריחי תמונה”(tiles) שנחתכו מסליידים, כאשר לכל אריח יש גם מדידת חלבונים תואמת מאותה רקמה (באמצעות שיטות מרובות־סמנים). בסך הכול מדובר על 819 אלף אריחים ונתונים מ־382 דגימות גידול; המודל לומד לחזות את הביטוי של 40 סמנים ביולוגיים (ביומרקרים) שכוללים חלבונים הקשורים למערכת החיסון, למבנה הרקמה ולתפקודים תאיים שונים.
אחר כך הם לקחו את המודל ויישמו אותו על שישה מאגרי תמונות בלתי־תלויים של סרטן ריאה מסוגNSCLC , בסך הכול 2,298 מטופלים, ואז שאלו שתי שאלות פרקטיות:
- האם שילוב המידע מהתמונה המקורית יחד עם “הפרוטאומיקה הווירטואלית” משפר את היכולת לנבא מהלך מחלה?
- האם זה משפר את היכולת לנבא תגובה לאימונותרפיה?
מה מצאו, ולמה זה חשוב?
לפי התקציר המדעי, השילוב הזה שיפר את דיוק התחזית לפרוגנוזה ב־22% לעומת מדדים קליניים־פתולוגיים ומולקולריים מקובלים, ואת חיזוי התגובה לאימונותרפיה ב־24% עד 39% מעבר למספרים, יש כאן נקודה חשובה: החוקרים מדגישים שהמודל מאפשר גם פירוש ביולוגי – הוא חשף “נישות” מרחביות של גידול וחיסון: למשל, אצל מגיבים לטיפול נמצא דפוס של קרבה בין תאי T מסייעים לתאי T ציטוטוקסיים; אצל לא־מגיבים הופיעו אשכולות של מקרופאגים “מדכאי־חיסון” ונויטרופילים.
מה נותר לא פתור?
זה לא אומר שמחר בבוקר פתולוגים “יוותרו” על בדיקות חלבון אמיתיות. מודלים כאלה עלולים לשקף הטיות של מאגרי אימון, והם צריכים אימות קפדני במרכזים נוספים ובתרחישים קליניים מגוונים. בנוסף, “חיזוי” אינו “מדידה”: הוא עשוי להיות מצוין ככלי סינון, או כדי להחליט למי כדאי לבצע בדיקה יקרה, אבל הוא חייב לעמוד בסטנדרטים רגולטוריים לפני שייעשה בו שימוש שגרתי.
מקור: Zhe Li ואח’, Nature Medicine, פורסם אונליין 5.1.2026. DOI: 10.1038/s41591-025-04060-4, PMID: 41491099. (PubMed)
עוד בנושא באתר הידען:
