Taliaz מנתחת מאגרי מידע ומתאימה תרופות לפי המאפיינים הגנטיים, Emedgene פיתחה מערכת המסייעת בדיאגנוסטיקה וב-Nucleix מזהים סרטן לפי ה-DNA. רשות החדשנות תומכת בחברות ישראליות פורצות דרך בתחום הרפואה המותאמת אישית

"העתיד בעולם הרפואה הוא שלכל מבוטח בתחום הבריאות יהיה פרופיל הסתברותי גנטי קליני ודמוגרפי", מצהיר המדען ד"ר דקל טליאז שהקים את חברת .Taliaz "בעתיד הלא רחוק לכלל אחד יהיה את המיפוי הגנומי שלו בענן. ברגע שזה נמצא בענן, הטכנולוגיה שפיתחנו יכולה לנתחח כמויות אדירות של מידע ולהפיק מהן תועלת רפואית פרסונאלית. לא רק מה הוא הטיפול המתאים, אלא גם מה ההסתברות העתידית של כל אחד מאיתנו לחלות במחלה מסוימת ואיך ניתן להימנע מכך.

מערכות בריאות ישתמשו במידע ההסתברותי כדי לחזות את הבעיות הרפואיות העתידיות בבריאות הציבור, לעשות השקעות חכמות יותר ולהתמקד במניעה ובטיפולים יעילים יותר". טליאז מספר כי בישראל, מדינה שמרנית מבחינה גנטית, כבר ניתנו אישורים לבתי חולים להתחיל לבנות ביו-בנק.

ד"ר טליאז וצוותו בחברת Taliaz פיתחו טכנולוגיה מתקדמת העושה שימוש באלגוריתמים ייחודיים לשם ניתוח מאגרי מידע גנטיים וקליניים גדולים ממקורות רבים. החברה העוסקת ברפואה מותאמת אישית, מתמקדת בהתאמת תרופות יעילות למחלות מוח. המומחיות הייחודית של החברה בחקר המוח ומערכת העצבים המרכזית בשילוב טכנולוגיות חדשניות לריצוף גנטי (NGS) ולמידה חישובית מעניקות לה יתרון משמעותי בפיתוח פתרונות למחלות הקשורות במערכת העצבים המרכזית ולמחלות נוירו-פסיכיאטריות.

בדיקה חדשנית שפיתחה החברה בשם AlgoSight מיועדת לסייע לרופא לבחור את טיפול נוגד הדיכאון היעיל והטוב ביותר למטופל בהתאם למאפייניו הגנטיים, הקליניים והדמוגרפיים הייחודים. ד"ר דקל טליאז, שקיבל את הדוקטורט שלו במדעי המוח ממכון ויצמן, החל לפתח את הבדיקה במהלך הפוסט-דוקטורט שלו בבי"ח לילדים בטורונטו. צוות אלגוריתמאים, גנטיקאים ופסיכיאטרים שגייס לחברה הצליח בתוך זמן קצר להראות שיפור משמעותי ביכולת להתאים טיפול אנטי-דכאוני למטופלים כבר במרשם הראשון - מה שהפך אותה לטכנולוגיה המסחרית היחידה שקיימת היום אשר תוקפה אל מול מאגרי המידע הגדולים בעולם בתחום הדיכאון.

"בחנו את יכולת החיזוי של AlgoSight אל מול מאגר המידע הגדול בעולם בתחום הדיכאון - ה-STAR*D", מסביר ד"ר טליאז, "והראנו שהאלגוריתם שלנו חוזה תגובה לטיפול בנוגדי דיכאון בכשמונה מתוך עשרה מטופלים, זה הרבה מעבר לסיכויי ההצלחה הקיימים כיום". 

Taliaz זוכה לתמיכה צמודה של המדען הראשי במשרד הכלכלה מראשית דרכה, כולל מענקים שונים שאפשרו לחברה לבסס ולקדם את המחקר והפיתוח שלה. זאת לצד חשיפה למשקיעים ובעלי עניין באמצעות כנסים בארץ ובעולם ומפגשים עם חברות בין לאומיות.

 

דיאגנוסטיקה בדקות ספורות

חברת Emedgene מאפשרת לבצע פרשנות קלינית למידע גנומי של מטופלים בדקות ספורות לעומת פרק זמן של שעות עד ימים שלוקח כיום, ומאפשרת לרופאים לקבל החלטות טיפוליות נכונות עבור הגנטיקה הייחודית של המטופל.

עינת מצר, מנכ"לית החברה ומייסדת-שותפה, מספרת על התפתחות התחום ועל תרומתה של החברה: "העשור האחרון היה עשור של פריצות דרך בתחום הגנומיקה, בזכות מחקר ענף שמומן על ידי ממשלות וירידה בעלויות הריצוף. יש כמות עצומה של גילויים חדשים בעלי משמעות קלינית למטופלים. היום מעריכים שמעל ל-80% מהאוכלוסייה נושאים שינוי גנטי ייחודי שקיים רק במספר בודד של מטופלים נוספים. עולם הרפואה עובר מהפכה, ומתבססת ההבנה שהגנטיקה היא מרכיב בסיסי בקבלת החלטות טיפוליות. מערכות המנתחות את הפרופיל הגנטי הייחודי של כל אחד מאתנו יהיו בעתיד חלק בלתי נפרד מכל תחומי הרפואה.

"החברה שלנו", מספרת מצר, "מספקת מערכת תומכת החלטה לביצוע של דיאגנוסטיקה וטיפול בסינדרומים גנטיים. על ידי שימוש בטכנולוגיות של בינה מלאכותית, אלגוריתמים לומדים ושיטות מדעיות חדשניות, הפלטפורמה מאפשרת לגנטיקאים ולרופאים להנגיש רפואה גנטית מתקדמת בנקודת הטיפול ועוזרת לגשר על הפער בין הידוע במדע לבין מה שאפשרי היום בקליניקה.

"אמנם אנחנו מרצפים גנום שלם בעלות משמעותית קטנה מאשר בעבר, אולם הפרשנות הקלינית של המידע הגנטי של מטופלים ברובו עדיין אינה ידועה. זהו צוואר הבקבוק ביכולת להנגיש רפואה גנטית מתקדמת. נכון להיום, קיימים רק כמה מאות מומחים גנטיים בארצות הברית שיש להם את המומחיות והידע הנדרש כדי לבצע פרשנות קלינית. התהליך דורש הבנה במספר רב של דיסציפלינות, והתחשבות במאות עובדות מעשרות רבות של מקורות מידע.

"המערכת של Emedgene מדמה את צורת קבלת ההחלטות של הגנטיקאי המומחה ומזהה בדיוק רב את השינויים הגנטיים החשודים כאלה הגורמים למחלה. היא גם מנגישה את התימוכין המדעיים והקליניים להחלטה. בזכות המערכת תהליך הדיאגנוסטיקה מתקצר משבוע עבודה של גנטיקאי מומחה במעבדה - לדקות ספורות של גנטיקאי קליני או רופא בנקודת הטיפול. זוהי קטגוריה חדשה שבה אין לה כמעט מתחרים - פרשנות קלינית הנעשית באמצעות מכונה. 

"החברה זכתה לאחרונה במכרז של משרד הבריאות ונבחרה לספק פתרונות גנטיים מתקדמים לכלל המדינה. ישראל היא מקום נפלא לבצע מיזם כזה", אומרת מצר "בין היתר בזכות הדמוגרפיה הייחודית בעלת מגוון גנטי רחב, שירותי הבריאות המתקדמים, תשתיות IT מפותחות במערכות הרפואה, והמבנה הייחודי של שירותי הרפואה. המידע, הניסיון וה-case studies שייאספו במיזם יעזרו לחברה למצב את עצמה כמובילה בינלאומית בתחום.

"יש חשיבות גבוהה לבחירת התחום על ידי רשות החדשנות כתחום המקבל תשומת לב ייחודית. ישראל יכולה להיות מובילה בינלאומית בתחום בזכות העובדה שיש לה מובילות אקדמאית בביו-אינפורמטיקה, ביולוגיה מולקולרית וגנטיקה, כמו גם רפואה מתקדמת. אם נשכיל להפנות לתחום מקורות מימון, אפשר יהיה להקים כאן תעשייה שלמה סביבו". 

 

מזירת פשע - לזיהוי סרטן

עד כמה יכולים לבוא לידי ביטוי יתרונותיה של הרפואה המותאמת אישית אפשר לראות במקרה של חברת Nucleix.

ד"ר אדם וסרשטרום, אחד משלושת היזמים של Nucleix, מספר על תחילת הדרך: "כשהקמנו את החברה עבדנו תחילה על פרויקט חדשני בתחום הזיהוי הפלילי. הגענו לתובנה שניתן לזייף ראיות DNA בזירת פשע ופיתחנו שיטה לבדיקה אם עקבות DNA מסוימים הם אמיתיים או מזויפים. כלומר, אם הם מהגוף החי או סונתזו במעבדה. זה מביא אותנו למומחיות שלנו – מתילציה של DNA. בשלב הבא פיתחנו בדיקה שמזהה אם דגימה באה מזרע או לא, עבור מקרים של חשד לאונס. הבדיקה עובדת מדהים, בלי טעויות, אבל קיבלנו החלטה עסקית לשים את הפיתוח הזה במגירה כשהבנו שבעזרת היכולת שלנו לזהות רקמות על ידי אנליזה של מתילציה נוכל לזהות סרטן. החלטנו לרתום את הידע שלנו למטרה זאת.

"בגדול, בגוף שלנו רצף ה-DNA בכל התאים כמעט זהה. מכאן עולה השאלה אם בכל התאים יש אותו DNA איך יכול להיות שתאים שונים מתפקדים בצורה שונה. כאן נכנסת לתמונה המתילציה – זוהי אחת השיטות של הגוף לתת זהויות שונות לסוגים שונים של תאים. זוהי בעצם שכבה היושבת מעל ה-DNA. מולקולות 3CH שיושבות על האותיות C בגנום כשאחריהן באה האות G. לכל רקמה יש דפוס מתילציה ייחודי.

"בסרטן יש שיבוש מאסיבי של דפוס המתילציה: אזורים שהיו ממותלים הופכים ללא ממותלים ולהפך. בשביל לזהות סרטן צריך להתגבר על שני מכשולים מאוד קשים. האחד הוא לזהות מולקולות סרטניות הנמצאות במיעוט גדול מול מולקולות בריאות. כדי לזהות את ה-DNA הסרטניי צריך שיטה ביוכימית מאוד רגישה. אנחנו פיתחנו את השיטה שלמיטב ידיעתנו היא הכי רגישה שיש: אנחנו מסוגלים לזהות מולקולת DNA אחת סרטנית על רקע של 150 אלף מולקולות בריאות. 

"החלק השני של המשוואה הוא שצריך גם לדעת איפה לחפש: צריך לדעת מה הסמנים האינפורמטיביים שיגידו לנו אם האדם בריא או חולה. כאן אנחנו עומדים מול גנום ענק עם למעלה מ-28 מיליון סמנים פוטנציאליים למתילציה ואנחנו צריכים להחליט על מי אנחנו מסתכלים.

"רוב האזורים בגנום ממותלים אצל כל האנשים - בריאים וחולים, ואנחנו מחפשים סמנים שלא ממותלים אצל בריאים וממותלים אצל חולים כדי שנוכל להבדיל ביניהם. אם היה סמן אידיאלי שלא ממותל אצל כל הבריאים וכן ממותל אצל כל החולים היינו מזהים סרטן במאה אחוז. אבל אין סמן כזה. אז מכיוון שסמן אחד לא מספיק, צריך לבנות פאנל - קבוצת סמנים. המשימה הזאת היא בעיקר ביו-אינפורמטית, ואת זה אנחנו יודעים לעשות טוב.

"לפני מספר שבועות Nucleix השלימה ניסוי קליני גדול באירופה עבור הבדיקה הראשונה שלנו – בדיקת שתן לגילוי סרטן השלפוחית למעקב. אלה חולים שהיה להם סרטן והם טופלו, ובודקים האם הסרטן חזר. קיבלנו אישור רגולטורי אירופאי (CE) ונתחיל בקרוב למכור את הערכה למעבדות. יש מגוון של בדיקות מולקולריות אחרות, אבל התוצאות שלנו טובות יותר מכל בדיקה מולקולרית אחרת בשוק.

"פיתוח נוסף שלנו הוא בדיקת דם לגילוי סרטן הריאות. בניגוד לסרטן השלפוחית, סרטן הריאות הוא הסרטן השני הכי שכיח, והכי קטלני. ברוב המקרים סרטן הריאות מתגלה מאוחר מדי, בשלבים שהוא כבר מפושט, ואז אי אפשר להציל את החולים. אם ניתן היה לגלות בשלבים המוקדמים, כשהוא עדיין מקומי, אז באחוזים גבוהים מאוד אפשר להציל אותם.

"יש כאן צורך עצום בבדיקה שתזהה את הסרטן בשלב מוקדם. הבדיקה שלנו עדיין בפיתוח, אבל יש תוצאות מבטיחות מאוד. אנחנו מייעדים אותה להיות בדיקת סקר לאנשים מבוגרים ומעשנים. בניגוד לבדיקת מעקב, בדיקת סקר עושים לאנשים שאין להם שום היסטוריה של סרטן ושום סימפטומים. אנחנו מאמינים שנוכל לזהות הרבה מקרים של סרטן בשלבים מוקדמים - מה שיאפשר לאנשים האלה להינצל".

 

ומה הלאה?

אהרון אהרון, מנכ"ל רשות החדשנות, מסכם את האתגר הגדול הטמון בתחום הרפואה הדיגיטלית: "חזון הרפואה המותאמת אישית הוא להתרחק מהתפיסה המסורתית ברפואה של 'one size fits all' ולהתקדם לכיוון של תפירת 'חליפה בריאותית אישית' המותאמת לצרכיו של המטופל. חליפה כזו תביא בחשבון את כלל הפרמטרים המשפיעים על יעילותם של טיפולים שונים עבורו: פרמטרים גנטיים, ביולוגיים, התנהגותיים וסביבתיים.

"הרפואה המותאמת אישית עשויה לשפר באופן דרמטי את איכות, יעילות ובטיחות הטיפול והשירותים הרפואיים הניתנים לאוכלוסייה".