תרכיז מח עצם (BMAC) הוא טיפול נפוץ לפציעות מפרקים.
הטיפול הפולשני כולל חילוץ מח עצם – לעתים קרובות מהמותן – וריכוזו לשימור תאי גזע וגורמי גדילה, המסייעים לקדם ריפוי פצעים והתחדשות רקמות. לאחר מכן התערובת המרוכזת מוזרקת למקום הפציעה כדי להאיץ את תיקון הרקמות ולהפחית את הדלקת. ניתן להשתמש ב-BMAC בפני עצמו או בשילוב עם ניתוח לתיקון ACL, MCL וקרעים במניסקוס ופציעות אחרות.
אנו יודעים של-BMAC יש תכונות טיפוליות שנראות יעילות. אבל לא תמיד מבינים בדיוק מה מזריקים. אנחנו מנסים לחשוף מה יש בקופסה השחורה".
קולין הרנה, דוקטורנט, אוניברסיטת ליהי
הרנה היא המחברת הראשית של מאמר שפורסם לאחרונה ב אומגה ACS המפרט כיצד הוא וצוותו זיהו הבדלים ניתנים למדידה בהרכב מח העצם המופק מהמותן לעומת הכתף.
מח עצם נקצר בדרך כלל מקצה הכסל של הירך (הרכס העליון המעוגל של עצם האגן), המספק נפחים גדולים של מח. בתיאוריה, אומר הרנה, זה אומר שהוא מכיל יותר תאי גזע ומביא לתוצאות טובות יותר מבחינה אנקדוטית. עבור פציעות מסוימות – כמו קרעים בשרוול המסובב – מנתחים יכולים למשוך מח מראש הכתף (הקצה דמוי הכדור של עצם הזרוע העליונה המהווה חלק ממפרק הכתף), תוך הימנעות מהליך פולשני שני. הרנה יצאה לבדוק אם מח מהכתף ניתן להשוואה למח הירך.
באמצעות דגימות משני האתרים, הרנה יישמה שני מודלים של למידת מכונה כדי לסנן 109 חלבונים ייחודיים לצורך רלוונטיות. לאחר מכן הוא השווה היכן תוצאות המודלים חופפות.
"זיהינו שישה חלבונים שעשויים לעזור להבחין בין שני אתרי המיצוי", הוא אומר. "במילים אחרות, המח בירך ובכתף חולקים רבים מאותם מרכיבים, אבל לא באותם יחסים".
ההבדל עשוי לנבוע מהמיקרו-סביבות הייחודיות של עצמות בודדות. שונות כזו חשובה מכיוון שחלבונים וגורמי גדילה יכולים להשפיע באופן משמעותי על הריפוי, אפילו בכמויות זעירות.
הרנה מאמין שהתהליך שהוא וצוותו פיתחו יעזור להנחות חוקרים אחרים.
"כרגע, מיצוי BMAC אינו סטנדרטי – ערכות שונות עוקבות אחר פרוטוקולים שונים", אומר הרנה. "השונות הזו מובילה להבדלים בריכוזי תאי גזע וחלבונים. עם גישת למידת מכונה זו, יצרנו מסגרת שאנשי מקצוע רפואיים יכולים להשתמש בהם כדי ללמוד BMAC או רקמות ביולוגיות אחרות."
בהמשך הדרך, מחקר זה יכול להעמיק את ההבנה של BMAC ולאפשר לרופאים להתאים טיפולים, ולבחור אתרי מיצוי על סמך החלבונים שסביר להניח שיועילו לכל מטופל. בשילוב עם מחקר עתידי על גורמים דמוגרפיים, כמו גיל, מין ואורח חיים, זה יכול לקרב את הרפואה המתחדשת לטיפול מותאם אישית.
עבור הרנה, שמצפה לסיים את הדוקטורט שלו בדצמבר ולעסוק במחקר כמותי, היבט מדעי הנתונים של הפרויקט היה מעורר מוטיבציה במיוחד.
"יש כל כך הרבה מידע בחוץ", הוא אומר. "הכישורים לקבל החלטות מושכלות בהתבסס על הנתונים הללו היא בעלת ערך בתחומי מחקר רבים."
