חדשות

מתן אנטיביוטיקה בהתאמה אישית – פיתוח חדשני של חוקרים מהטכניון

האלגוריתם שפותח בשיתוף מכון המחקר של "מכבי" הוא הראשון ברפואה מותאמת אישית לנושא האנטיביוטיקה | מסוגל לחזות עמידות חיידקים בדרכי השתן ולהמליץ לרופאים על האנטיביוטיקה הטובה ביותר למטופל

פרופ' קישוני, ראש המרכז הבינתחומי למדעי החיים וההנדסה בטכניון. "צעד משמעותי בתחום החדשני של מחקרים רפואיים מבוססי למידת מכונה ונתוני עתק"

צוות משותף של חוקרים מהטכניון וממכבי שירותי בריאות פיתח אלגוריתם שיאפשר התאמה אישית במתן אנטיביוטיקה למטופלים. על פי הערכתם, הדבר יפחית בכ-40% את הסיכון לבחירת אנטיביוטיקה שאיננה מתאימה ובזבוז אנטיביוטיקה.

הטכנולוגיה מבוססת על בינה מלאכותית והחוקרים טוענים שהיא צפויה לעכב התפתחותם חיידקים עמידים. דו"ח המחקר פורסם ביום ד' האחרון ב-Nature Medicine. החוקרים דיווחו כי האלגוריתם שפותח הוא השימוש הראשון ברפואה מותאמת אישית לנושא האנטיביוטיקה.

חשיפה מיותרת ושימוש מופרז באנטיביוטיקה תורמים להתפתחות חיידקים עמידים. ה-WHO הגדיר זאת "מצב חירום בריאותי עולמי".

ד"ר עידן ילין, הפקולטה לביולוגיה בטכניון. "רמות העמידות לאנטיביוטיקה משתנות מחולה לחולה"

המחקר התמקד במטופלות הסובלות מדלקות בדרכי השתן - הזיהומים השכיחים בקרב יותר מ-50% מהנשים במהלך חייהן. החיידקים המחוללים אותם הם בין השאר קלבסיאלה פנאומוניה, אי-קולי ופרוטאוס מירביליס.

האלגוריתם נבנה על בסיס פרמטרים רפואיים אישיים: ניתוח מידע אישי של המטופלת, גיל, מקום מגורים, היסטוריה רפואית - בדגש על זיהומים - ושימוש קודם באנטיביוטיקה.

המחקר בוצע במעבדתו של פרופ' רועי קישוני מהטכניון על ידי ד"ר עידן ילין ובשיתוף פרופ' ורדה שלו ממכון המחקר של מכבי.

פרופ' לרפואה ורדה שלו, אוניברסיטת תל אביב ומנהלת מכון המחקר ב"מכבי". "בבסיס הנתונים של הקופה תיעוד של מאות מיליוני ביקורים אצל רופאים, ממצאי דגימות שונות ותוצאות בדיקות"

לשם כך נותחו יותר מחמישה מיליון מקרים של מתן אנטיביוטיקה במשך כעשור. נבדקה עמידות לאנטיביוטיקה ביותר מ-700 אלף תרביות שתן. נמצא קשר בין הנתונים והאלגוריתם מסוגל לחזות רמת עמידות של חיידקי הזיהום ולספק המלצה לרופאים על סוג האנטיביוטיקה המתאים ביותר בהתאם למטופל.

עורכי המחקר דיווחו גם כי הוברר שרמות העמידות לאנטיביוטיקה משתנות מחולה לחולה. נטילת אנטיביוטיקה זהה, בשני מקרים דומים של מחלה, אינה מבטיחה יעילות זהה. לעתים מתגלים פערים גדולים ביעילות.

ד"ר ילין הסביר: "הפערים נעוצים כנראה במאפיינים האישיים של המטופלת ובהיסטוריה הרפואית שלה. שקלול הנתונים הדמוגרפיים -  גיל, מגדר, הריונות או מגורים בבית אבות, יחד עם רמות עמידות שנמדדו בתרביות שתן קודמות של והיסטוריה של רכישות תרופות אנטיביוטיות - מאפשר לחזות באופן ממוחשב את רמת העמידות של החיידקים מחוללי הזיהום".

לפי הערכות, כ-700 אלף בני אדם בעולם מתי שנה כתוצאה מחיידקים עמידים, בהם כ-5,000 בישראל הנדבקים בזיהום נרכש בבתי חולים. אלא שהנתון הנוגע לעולם מבוסס כנראה על הערכה שמרנית והנתונים העדכניים מצביעים על תמותה גבוהה כדי פי שלושה ויותר. דו"ח מ-2016 על ההתמודדות הגלובלית בעמידות החיידקים העריך כי ב-2050 צפויים למות מדי שנה יותר מעשרה מיליון בני אדם בעולם כתוצאה מזיהום חיידקים עמידים. נזקי עמידות החיידקים עלולים להגיע ל-100 טריליון דולר.

ב-2017 הזהיר WHO מפני מחסור חמור בתרופות אנטיביוטיות חדישות הנמצאות בפיתוח, בעקבות עמידותם של חיידקים לתרופות הקיימות. מרבית התרופות הנמצאות בשלבים שונים של ניסויים קליניים דומות בהרכבן ובמנגנוני הפעילות הכימיים והביולוגיים שלהן לקיימות. לכן ציין ה-WHO כי מתוך 51 תרופות אנטיביוטיות המיועדות לטיפול בחיידקים עמידים, רק שמונה מסווגות כטיפולים חדשניים בעלי תרומה משמעותית לארסנל הטיפול האנטיביוטי הקיים.

החוקרים ציינו בדיווח הנוכחי כי הם סבורים שכדי לצמצם את המגמה המסוכנת של שימוש מופרז באנטיביוטיקה רחבת טווח שנועדה לפגוע בספקטרום רחב של חיידקים, יש צורך להשתמש בתרופות ממוקדות המכוונות ספציפית לחיידקים מסוימים היוצרים את הזיהום במטופל המסוים.

המחקר, ציין פרופ' קישוני, מהווה צעד משמעותי בתחום החדשני של מחקרים רפואיים מבוססי למידת מכונה ונתוני עתק (Big Data). הוא התאפשר בזכות שיתוף הפעולה עם מכון המחקר והחדשנות של "מכבי" (מכון קס"ם).

פרופ' שלו היא פרופסור לרפואה באוניברסיטת תל אביב ומנהלת מכון המחקר לקידום המחקר הרפואי והבריאות העולמית. המכון מתבסס על ידע מקצועי מטובי החוקרים ועל מאגר המידע של הקופה. "מאז הקמתו התבצעו בו מאות מחקרים שתרמו", ציינה פרופ' שלו, "לשיפורים מרחיקי לכת בטיפול הרפואי המוצע לקהילה". בבסיס הנתונים של 'מכבי' תיעוד של מאות מיליוני ביקורים אצל רופאים, ממצאי דגימות שונות, תוצאות בדיקות".

פרופ' קישוני הוא חבר סגל הפקולטה לביולוגיה בטכניון ובעל מינוי משני בפקולטה למדעי המחשב. הוא עומד בראש המרכז הבינתחומי למדעי החיים וההנדסה ומחקריו התפרסמו, בין השאר, ב-Nature ו-Science, רובם מתמקדים בהתפתחות העמידות לאנטיביוטיקה ובמניעתה.

נושאים קשורים:  רפואה מותאמת אישית,  דלקות בדרכי השתן,  הטכניון,  מכון מחקר מכבי,  פרופ' רועי קישוני,  ד"ר עידן ילין,  פרופ' ורדה שלו,  חדשות,  עמידות לאנטיביוטיקה
תגובות