חוקרים מהפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון בטכניון מציגים את הפוטנציאל העצום הטמון בשילוב בין שני התחומים בשירות הרפואה
חוקרים בטכניון מציגים את הפוטנציאל העצום הטמון בשילוב בין בינה מלאכותית וננוטכנולוגיה לטובת שיפור אבחונים וטיפולים רפואיים. במאמר סקירה בכתב העתAdvanced Materials סוקרים פרופ’ אבי שרודר והדוקטורנט עומר אדיר את התחום ומציגים אפיקי פעולה עתידיים.
פרופ’ שרודר, ראש המעבדה לתרופות ממוקדות מטרה וטכנולוגיות רפואה אישית, הוא נשיא האגודה הישראלית להנדסה כימית ולאחרונה התקבל כחבר באקדמיה הצעירה הישראלית – מעמד הניתן לחוקרים שהוכיחו הצטיינות במחקר וחשיבה מקורית וכן יוזמה ותרומה לחברה. קבוצת המחקר בראשותו מתמקדת בפיתוח מערכות ננוטכנולוגיות לטיפול בצרכים רפואיים, תוך התמקדות במחלת הסרטן.
לדברי הדוקטורנט עומר אדיר, “במאמר הנוכחי הצענו גישה טכנולוגית משולבת שמטרתה לשפר את הצלחת התהליך הטיפולי שעוברים חולי סרטן – מאבחון המחלה, דרך זיהוי סוג המחלה והתאמת הטיפול באופן אישי לכל חולה, ועד למעקב אחר תהליך ההחלמה ואיכות חיי החולה בהמשך. כיום יש כלים ננוטכנולוגיים רבים לטיפול ממוקד בסרטן, וחלקם פותחו כאן במעבדה, אולם אין לנו ספק ששילוב של בינה מלאכותית בכלים אלה ישפר את יעילותם הרפואית ואת התאמתם האישית לכל חולה. ראוי לציין שטכנולוגיות חדשות כגון ריצוף גנומי מייצרות כמות עצומה של מידע, ושיטות של בינה מלאכותית יאפשרו לטפל היטב במידע זה, לנתח אותו ביעילות ולספק מידע מועיל מאוד לצוות הרפואי.”
בינה מלאכותית (AI) וננוטכנולוגיה הם שני תחומים שונים המעורבים עמוקות בפיתוחה של רפואה מדויקת (precision medicine) – גישה המאפשרת התאמה של הטיפול המיטבי לחולה הספציפי. התאמה זו נדרשת משום שהבדלים בגיל, במגדר, בממדים גופניים, בסוג הדם ובנתונים גנומיים יוצרים הבדל בהשפעתו של כל טיפול ספציפי על מטופלים שונים. כלומר, טיפול מסוים המועיל לחולה אחד עשוי שלא לעזור לחולה אחר ואף להזיק לו. כאמור, השילוב בין בינה מלאכותית וננוטכנולגיה צפוי לסייע בהתאמה טובה יותר של האבחון והטיפול לכל חולה. שילוב זה עדיין נמצא בתחילת הדרך, והוא מצריך שילוב כלים הנדסיים מתקדמים, אולם כבר כיום ברור שהוא נושא בחובו פוטנציאל עצום לשיפור הרפואה המדויקת.
כיום משמשות ננוטכנולוגיות באבחון, וליתר דיוק במיפוי פרופיל המחלה של המטופל הספציפי, ולאחר מכן בתפירת טיפול מדויק למטופל זה. אחת הבעיות, בהקשר הסרטני, היא השוני הרב בין גידולים סרטניים במטופלים שונים. חוקרי הטכניון מעריכים כי בינה מלאכותית עשויה לסייע בהתמודדות עם אתגר ההתאמה האישית של הטיפול בסרטן.
קבוצת המחקר בראשותו של פרופ’ שרודר מתמקדת בפיתוח מערכות ננו-טכנולוגיות לטיפול בצרכים רפואיים, תוך התמקדות בטיפול מותאם אישית למחלת הסרטן. פרופ’ שרודר תרם גם לתחום החקלאות בפיתוח כלים חדשים לשמירה על בריאות בעלי חיים ושיפור בריאות המזון. הוא חיבר עשרות מאמרים, רשם כ-17 פטנטים והוא שותף בהקמת חברות הזנק בתחומי הביוטכנולוגיה והתרופות. הוא זכה בעשרות פרסים ובהם פרס קרן קריל מטעם קרן וולף, פרס אינטל בננוטכנולוגיה ופרס ינאי למצוינות בחינוך האקדמי.
עומר אדיר השלים בטכניון תואר ראשון בהצטיינות יתרה בהנדסה ביוכימית בפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון. כבר בסוף השנה הראשונה ללימודי התואר הראשון החל לעסוק במחקר במעבדה בראשותו של פרופ’ שרודר, וכיום הוא עושה בהנחייתו את הדוקטורט במסלול ישיר. הדוקטורנט נערך במסגרת התוכנית לננו-מדעים וננוטכנולוגיה בטכניון וממוקד בהולכת תרופות באמצעות חלקיקים ננומטריים.
העבודה נתמכה על ידי מענקים של המועצה האירופית למחקר (ERC), משרד המדע והטכנולוגיה והקרן הלאומית למדע (ISF).
