טכנולוגיות ביג דאטה של IBM חיפה בפרויקט למניעת שחפת

חוקרים במעבדת המחקר של IBM בחיפה מובילים מיזם משותף של החברה ומכון מחקר דרום אפריקאי, לפענוח המבנה הגנומי של חיידקי שחפת, בניסיון להתגבר על העמידות הנרכשת של חיידקים אלה בפני תרופות אנטיביוטיות.כך על פי הודעת IBM היום (ה'). החוקרים מתמקדים בניתוח יותר מ- 200 מבנים גנומיים, שבכל אחד מהם 4.4 זוגות גנים בסיסיים ומפעילים כלים אנליטיים מתקדמים ומערכות Big Data המפותחים גם הם במעבדות המחקר של IBM.

מכון דרום אפריקאי למחלות השחפת והאיידס, (KwaZulu-Natal Research Institute for Tuberculosis and HIV - K-RITH) יפעיל מערכות ניתוח אנליטי של IBM למחקר בשיטות חדשות לטיפול בשחפת בדרום אפריקה. כלי הניתוח האנליטי של Big Data, המפותחים ב-IBM חיפה, ישמשו לבחינת המבנה הגנטי של החיידקים המחוללים את המחלה והמכאניזם המיוחד הגורם לחיידקים אלה לפתח עמידות בפני אנטיביוטיקה. המטרה הסופית של המחקר היא למצוא טיפולים חדשים וגישות חדשות לאבחון ולניהול הטיפול.

התפשטות מחלת השחפת בדרום אפריקה קשורה בעיקר בהדבקה באיידס, בהיעדר שילוב ותיאום בין הטיפולים באיידס והטיפולים בשחפת, ובאתגר האספקה וההנגשה של שירותי בריאות. דרום אפריקה מדורגת כיום במקום השלישי בעולם בתפוצת מחלת השחפת, וחבל קווא-זולו נטאל, שבו פועל המכון, הוא האזור בעל השכיחות הגבוהה ביותר של שחפת עמידה לתרופות ושחפת רגישה לתרופות גם יחד. יותר מ-100,000 מקרים חדשים של שחפת מדווחים מדי שנה באזור זה, ויותר מ- 60% מהחולים הם גם נשאי HIV.

מכון המחקר למחלת השחפת והאיידס הוקם בשנת 2009 כגוף מחקר עצמאי, המתמקד במחקר מדעי בסיסי במחלות השחפת והאיידס, על מנת לתרגם את הממצאים לכלים חדשים לשליטה במחלות האלה. העבודה המשותפת עם IBM תאפשר להבין את המבנה הגנומי של חיידקי השחפת, והרצפים הגנומיים המתפתחים בחיידקים האלה ומקנים להם עמידות בפני אנטיביוטיקה.

 

אתגר מורכב

 

לדברי ד"ר מיכל רוזן-צבי, מנהלת בכירה של תחום המחקר האנליטי במעבדת המחקר של IBM בחיפה, עמידות חיידקי השחפת בפני תרופות מציבה אתגר מורכב הרבה יותר בהשוואה למחקר הגנום של וירוס ה-HIV. הכלים החישוביים הנדרשים על מנת לגזור מידע גנומי של חיידקי השחפת הם מתקדמים ביותר וחדשים מאד. "פיצוח הקוד הגנטי יסייע להגדיר אלה שילובים של טיפולים יפעלו באופן הטוב ביותר בחולים שונים, וכיצד ישפיעו על רצפים גנטיים שונים המרכיבים את החיידק", אומרת ד"ר רוזן-צבי.

"בתחום ה-HIV, מסוגלת הטכנולוגיה לבחון את ההבדלים בין עומס הנגיף בדם לפני הטיפול ואחריו, על מנת להבין האם הטיפול מצליח. אלא שבשחפת, אין אמת מידה אחת המגדירה את מצב המחלה. נצטרך לפתח דרכים שונות ומשולבות שיאפשרו לתייג ולמדוד את תוצאות הטיפול ודרכים חדשות להגדרת האפקטיביות שלו", מסבירה החוקרת.

הפרויקט הנוכחי בא בעקבות הצלחת מאמץ מחקר שנוהל גם הוא במעבדת המחקר של IBM בחיפה, EuResist, כחלק ממיזם כלל-אירופי, המשלב נתונים של חולי HIV ובוחן את יעילות הטיפולים בחולים האלה בעזרת ניתוח Big Data של תהליכי הטיפולים ותוצאותיהם. הטכנולוגיות החדשות והמודלים המתמטיים שפותחו על ידי חוקרי IBM במעבדה בחיפה, מספקים דרך יעילה יותר לבחירת התרופות הטובות ביותר והצירופים היעילים ביותר של תרופות שונות, על בסיס המאפיינים הגנטיים המיוחדים המזוהים אצל כל חולה איידס.