מתפרסם בשיתוף הקריה הרפואית רמב"ם
צעירה עברה דום לב, ובמשפחתה היו מקרי מוות רבים. במעבדה לקחו ממנה תאים, יצרו מהם תאי לב, ובצלחת הם חזרו על אותה הפרעת קצב שהייתה לה. כך אפשר לבחון תרופות על התאים ולא עליה, סיפר פרופ' ליאור גפשטיין, מנהל מחלקת הקרדיולוגיה וראש אגף המחקר ברמב"ם, בוועידת Rambam Tomorrow של ynet ורמב"ם.
התרופה הבאה לא תתגלה במעבדה? העתיד כבר כאן
(צילום: Streame)
וזו רק תחנה אחת בדרך שמשנה את פיתוח התרופות מהיסוד. בעבר הוא נמשך כעשור, עלה מיליארדים ושיעור הכישלונות בו היה גבוה מאוד. ד"ר מושיק כהן-קוטנר, מנכ"ל ומייסד שותף של אומניקס מדיקל, שמפתחת אנטיביוטיקה נגד זיהומים עמידים, העריך שבעוד עשור לא תהיה תרופה שלא תתוכנן בעזרת מודל AI. "נצטרך לעשות שיפט", אמר, "אחרת ניראה כמו סוס עם עגלה אל מול F-16".
מחלות גנטיות של הלב הן התחום שבו העתיד כבר כאן, אמר פרופ' גפשטיין. הבעיה: "בן אדם לא ייתן לנו את הלב למחקר". הפתרון הוא תאי גזע. לוקחים תא מאדם בוגר, מתכנתים אותו מחדש עד שהוא חוזר להיות דומה לתא גזע עוברי, וממנו יוצרים במעבדה תאי לב של אותו אדם. אצל המטופלת הצעירה זה איפשר להבין את מנגנון הפרעות הקצב ולבחור לה את התרופה המתאימה: "אפשר לנסות את התרופות למעשה על התאים בצלחת ולא עליה". זו, כהגדרתו, רפואה מותאמת אישית.
גלריה
מימין לשמאל: פרופ' שלומי לויפר, ד"ר דנה בר-און, ד"ר מושיק כהן-קוטנר ופרופ' ליאור גפשטיין בפאנל עם שרית רוזנבלום בוועידת Rambam Tomorrow
(צילום: דוברות המרכז הרפואי רמב"ם)
מאז, לדבריו, יותר ויותר קבוצות בעולם עושות זאת, ולא רק כדי להתאים תרופות אלא גם כדי למצוא חדשות למחלות גנטיות. האתגר הבא הוא לעבור מתאים בודדים לאיבר שלם. במעבדה של גפשטיין מנסים, בעזרת מענק של כמה מיליוני אירו מהאיחוד האירופי, להדפיס במדפסת ביולוגית לב שיתאים למבנה של המטופל, ולבנות ממנו "תאום דיגיטלי" שעליו אפשר לבדוק טיפולים.
פרויקט נוסף עוסק בקוצב הלב. תאי הקוצב הטבעיים מתקלקלים עם השנים, ואז מחליפים אותם בקוצב חשמלי. "אנחנו אומרים: למה לשים קוצב חשמלי, אולי אפשר לשים תאים בריאים", אמר גפשטיין. קוצב ביולוגי כזה עדיין נמצא בשלב של קונספט.
עברו יותר משני עשורים מהיצירה הראשונה של תאי לב מתאי גזע ועד שבגרמניה פרסם שותף של גפשטיין עבודה על רקמת לב מהונדסת שמושתלת בחולים שמועמדים להשתלת לב. ההישג הזה, אמר, לא הגיע בזכות ה-AI, אבל הוא מקווה ש-AI יעזור לקדם את התחום.
אין תהליך שה-AI לא נוגע בו
ד"ר דנה בר-און, דירקטורית בכירה ומנהלת שיתופי הפעולה האקדמיים והמחקריים בחטיבת התרופות החדשניות הגלובלית של טבע, אמרה שהמהפכה כבר כאן: "אנחנו בשלב ההטמעה". לדבריה, "אין תהליך שה-AI היום לא נוגע בו". הוא נוגע בגילוי מולקולות, בזיהוי אוכלוסיית החולים המתאימה באמצעות סמנים ביולוגיים שמדייקים את התרופה, ובתכנון ניסוי קליני מקצה לקצה, כך שאפשר להימנע מפרוטוקולים שעולים הרבה כסף. גם בפיתוח הפורמולציה ובשרשרת האספקה יש שימוש ב-AI, ובטבע כבר מתפתח מוצר ראשון בדרך הזו.
אבל "הכול טמון בוולידציה", הדגישה, כלומר בבדיקה שהמודל באמת עובד כצפוי ושהתוצאות שלו אמינות, בעיקר בכל מה שנוגע לבטיחות ולרגולציה. טבע שותפה עם אנבידיה ועם רשות החדשנות ביצירת מודלים שנשענים על שכבות רחבות של דאטה, מחולים, מבתי חולים ומניסויים קליניים, ויוכלו להצביע מראש על סיכונים. המטרה היא לקצר את תהליך הניסוי והטעייה. "אם צריך להיכשל מוקדם, אז עדיף להיכשל לפני הקליניקה באמצעות מודלים", אמרה.
תהליך פיתוח התרופות עובר מהפכה אדירה. אילוסטרציה
(צילום: shutterstock)
כהן-קוטנר הגדיר את אומניקס כחברה "אולד-סקול". היא מפתחת תרופה על בסיס מולקולות שעברו אבולוציה של מיליוני שנים כדי להרוג חיידקים, ומשתמשת היום ב-AI בשלב הגילוי וגם בניסויים הקליניים, כדי לחזות איזה פרוטוקול ייתן תוצאה טובה יותר. הוא הזכיר את Insilico Medicine, שלפני כמה שנים, עם מודלים פחות מתקדמים מהיום, סרקה מיליוני מולקולות בתוך שלושה חודשים והגיעה למולקולה שהניבה תוצאה טובה מאוד בשלב 2 של הניסוי הקליני. "אני חושב שכולנו הולכים לשם", אמר.
כך הוא רואה את העשור הקרוב: ככל שיצטברו הוכחות לכך שהמודלים אמינים ובטוחים, התכנון והביצוע יעברו בעיקר למעבדות אוטונומיות, שכבר קיימות היום, ובהן AI מתממשק עם מעבדה רובוטית. "הרובוטים לא צריכים לישון, לאכול, והם לא מתעייפים", אמר. בעוד 10 עד 15 שנה, לדבריו, יעשו אנשים פחות ופחות עבודה ידנית: "בסוף אנחנו נשאל את השאלה, אבל את העבודה לא יעשה בן אדם אלא רובוט, וזה יחסוך הרבה זמן".
צוואר הבקבוק לא נעלם: מהתגלית ועד התרופה עדיין עוברות 12 עד 14 שנים. ככל שיצטברו ההוכחות האלה, העריך כהן-קוטנר, הזמנים יתקצרו והרגולטור יהיה מוכן לקחת יותר סיכונים.
בנושא החיידקים העמידים כהן-קוטנר זהיר. "לדעת איזו מוטציה רנדומלית יעשה חיידק, ושתהיה כזו שלא מאפשרת לאותה מולקולה להיקשר לכיס הקטליטי שלו, זה קשה מאוד", אמר. "האם ניתן לחזות לאן ייקחו החיידקים? אני חושב שסופר-אינטליגנציה כן תוכל לחזות את זה, אבל לא בטוח שנצטרך. אם יש כלי AI שידע לפתח מולקולות מהר לחיידקים עמידים, ואורך החיים (של התרופה) יהיה יותר קצר, זו לא תהיה בעיה".
מצלמים בחדר הניתוח
פרופ' שלומי לויפר, מהפקולטה למדעי הנתונים וההחלטות בטכניון וראש מעבדת סקלפל, עוסק בתחום אחר: ראייה ממוחשבת, כלים שמסבירים למחשב מה הוא רואה בתמונה. בעזרתם הוא עוקב אחרי מה שקורה בחדר הניתוח. ברמב"ם הוא התקין, בשיתוף מרדימים, מערכת שעוקבת אחרי התרופות שהרופא המרדים נותן במהלך הניתוח. בשלב הראשון היא חוסכת לרופא לתעד ידנית. אבל החשוב מכול, לדבריו, הוא ש"זו מערכת שתיצור דאטה שבכלל לא קיים לנו": אילו תרופות ניתנו, איך ניתנו ומה הייתה תגובת המטופל. היום הכול מתועד ידנית, והרופא לא זוכר בדיוק באיזו שנייה נתן.
ומה חושבים על זה הרופאים, שמישהו עוקב אחרי כל תנועה שלהם? "לשמחתי מוצאים הרבה אנשים שכן בעד זה", אמר לויפר. "זה לוקח זמן, זה מאתגר, יש בירוקרטיה", הוסיף, והכול נעשה עם דגש על בטיחות המטופל.
רמב"ם התקין, בשיתוף מרדימים, מערכת שעוקבת אחרי התרופות שהרופא המרדים נותן במהלך הניתוח. אילוסטרציה
(צילום: shutterstock)
והאם מערכת תחליט בעצמה על מינון התרופה? "השאלה מה זה אוטומטי לבד", אמר לויפר. מינון אקמול לילד, שנקבע לפי המשקל שלו, הוא לדבריו דוגמה למשהו שמערכת כבר יכולה לעשות לבד. אבל בניתוח יש פרמטרים רבים, ולדבריו, חוץ מכמה כללי אצבע, אף מערכת לא יודעת היום לקבוע מינון. זה עשוי להשתנות כשיצטבר מידע על התרופות שניתנו ועל התגובה של המטופל: "יש המון אינפורמציה מסביב שלא רק מגיעה מהמוניטור", אמר, והמערכות "יוכלו לתת הרבה מידע שהיום לא קיים".
האם AI יצליח לייתר ניסויים בבעלי חיים? ד"ר בר-און משיבה: "היום יש הנחיות ברורות מה-FDA להוריד ניסויים בבעלי חיים". בטבע, שפעילה במיוחד בתחום הנוירולוגיה, יש מחלות נוירו-דגנרטיביות שאי אפשר לחקות אצל בעלי חיים, ולכן מקימים תשתיות של אורגנואידים, מערכות שנלקחות מביופסיות של חולים, ובודקים בהן יעילות ובטיחות. לדבריה, הרגולטור פתוח לתוכניות שנשענות פחות ופחות על בעלי חיים, וייתכן שיגיע יום שבו יצטרכו להצדיק ניסוי בבעל חיים מול ה-FDA.
בר-און חוקרת את מחלת הפרקינסון, תחום שבו עדיין חסרים כלים לטפל במוח הפגוע. גם כאן היא זהירה אבל אופטימית: "אני מרגישה שאנחנו בהחלט לקראת פריצות דרך בתחום". הנושא מורכב מאוד, אמרה, גם בגלל הכניסה למוח וההבנה של המוח האנושי.
לדברי פרופ' גפשטיין, בשנים הקרובות ייכנסו יותר ויותר טיפולים מתחומי הטיפול הגנטי, הטיפול התאי וה-RNA. אם לקח יותר משני עשורים מיצירת תאי הלב ועד ההשתלה, אמר, כל הטיפולים האלה יואצו. הרעיון הפשוט ביותר, לדבריו, הוא להחליף את מה שלא עובד, למשל תאים פגועים בתאים בריאים: "אם זה לא עובד, למה לא פשוט להחליף". לדבריו, הטיפולים הללו יתווספו לטיפול התרופתי הסטנדרטי.
