לא כולם מגיבים באותה מידה לטיפולים במחלות מעי דלקתיות (IBD). מה שיעבוד עבור מטופלים בודדים כרוך בניסוי וטעייה במהלך תהליך הטיפול. כעת, צוות חוקרים בראשות Charité – Universitätsmedizin, בשיתוף עמיתים בברלין ובבון, הצליח לזהות סמן ביולוגי המציין אם טיפול בתרופה מסוימת הנקראת אימונומודולטור יצליח או לא. כתיבה ביומן גסטרואנטרולוגיה,* החוקרים מציינים שהדבר יאפשר שימוש ממוקד יותר בטיפול.
מחלת מעי דלקתית (IBD) לובשת צורות מרובות, כולל מחלת קרוהן וקוליטיס כיבית. היא נגרמת מתגובה חיסונית יתרה במערכת העיכול. אנשים עם המחלה חווים התכווצויות בטן, שלשולים ועייפות. אין תרופה; עד כה, הטיפול היחיד היה להקל על הסימפטומים ולשלוט בדלקת. "כמדען קליני, אני מעורב באופן פעיל בטיפול בחולים", אומר פרופ' אחמד הגאזי מהמחלקה לגסטרואנטרולוגיה, מחלות זיהומיות וראומטולוגיה ב-Charité. "מחלה זו כוללת אפיזודות הידועות בשם התלקחויות, שלעיתים קרובות אינן ניתנות לחיזוי, ולכן הטיפול מותאם כל הזמן. עד כה לא ניתן היה לחזות את מהלך המחלה הפרטני או כיצד יגיבו החולים לאפשרויות טיפול שונות, כלומר מה הופך את הטיפול לכל כך מאתגר".
אפשרות טיפול יעילה ביותר עם תופעות לוואי קלות בלבד ידועה כטיפול חוסם אינטגרין. זה מונע מתאי חיסון מסוימים להיכנס למערכת העיכול ולעורר שם תהליכים דלקתיים. לודוליזומאב, נוגדן ספציפי לאינטגרין ספציפי, יש אפקט חוסם: הוא נקשר לתאי עוזר T, ומונע מהם לחדור למערכת העיכול. "טיפול חוסם אינטגרין יעיל מאוד בכשני שליש מהמטופלים. אבל עבור השליש השני הוא לא עובד בכלל. בעבר, להבין מי יגיב לטיפול היה עניין של ניסוי וטעייה. כלומר מייגע, גוזל זמן ויקר, בנוסף זה לעתים קרובות די מתסכל עבור המטופלים", אומר הגאזי. "יהיה מועיל שיהיה סמן ביולוגי שיכול להראות מראש אם הטיפול מבטיח או לא. זה בדיוק מה שיצאנו למצוא במחקר שלנו".
למידת מכונה עוזרת בזיהוי תבניות
המחקרים המקיפים של החוקרים התבססו על 47 חולים עם IBD כרוני. דגימות דם נלקחו לפני שהחלו בטיפול בוודוליזומאב ושישה שבועות לאחר התחלת הטיפול. החוקרים השתמשו בשיטות אנליטיות מתקדמות כמו ציטומטריית המונים, ריצוף RNA חד-תא ופרוטאומיקה בסרום כדי לבחון את הדגימות. "הסתכלנו על סוגים שונים של תאי חיסון וחלבונים מסוימים וחיפשנו שינויים פוטנציאליים שנגרמו מהטיפול", מסביר הגאזי. "זה יצר נתונים נרחבים, שאותם ניתחנו לאחר מכן באמצעות למידת מכונה. למידת מכונה היא תחום של בינה מלאכותית שמשתמש באלגוריתמים ובמודלים סטטיסטיים כדי לאפשר למחשבים ללמוד מנתונים ולזהות דפוסים ללא צורך בתכנות מפורש מראש. זה איפשר לנו לזהות דפוסים שעוזרים לחזות אילו מטופלים נוטים יותר להגיב לצורת טיפול זו." הצוות הבינתחומי הורכב מחוקרים מתחומי הרפואה, ביואינפורמטיקה, מתמטיקה וביולוגיה, שכלל גם חוקרים ממכון הבריאות של ברלין ב-Charité (BIH), המרכז לחקר הראומטיזם הגרמני בברלין (DRFZ), ואוניברסיטת בון , זיהה את אותם דפוסים במחקרים של קבוצת חולים אחרת. קבוצה זו של 26 משתתפים עזרה לחוקרים לאמת את תוצאות המחקר שלהם.
רמות ביולוגיות גבוהות, תגובה נמוכה לטיפול
מולקולה אחת משמעותית במיוחד הייתה חלבון חלוקת תאים בשם Ki67, אשר מיוצר ברמות גבוהות כאשר תאי עוזר T מתחלקים. חולים עם רמות גבוהות של תאים אלו בדמם לפני הטיפול לא הגיבו לוודוליזומאב. "הצלחנו להבין את התופעה המולקולרית שמאחורי זה: לתאי עוזר T אלה אין אתרי קישור ל-vedolizumab, ולכן הם מסוגלים לעבור ללא הפרעה לתוך מערכת העיכול ולהמשיך לתרום לדלקת", מסביר הגאזי. "לתאים האלה יש מולקולות סחר שונות שמאפשרות להם לעבור לתוך מערכת העיכול. זה הופך את Ki67 לאינדיקטור טוב לנוכחות של תאי עוזר T עמידים לוודוליזומאב".
מעבר לפרקטיקה קלינית
החוקרים מתכננים לאמת את ממצאיהם באמצעות מחקרים רב-מרכזיים גדולים וללמוד את מהימנות הסמן הביולוגי שהם זיהו בפירוט. התוכניות דורשות גם פיתוח נוסף של שיטות הזיהוי והמדידה שלהן, כך שניתן יהיה לשלב אותן בפרקטיקה הקלינית השגרתית. "סמנים ביולוגיים אמינים הם המפתח לטיפול פרטני, ובכך לטיפול טוב יותר, עבור החולים שלנו עם מחלת מעי דלקתית כרונית", אומרת פרופ' בריטה זיגמונד, מנהלת המחלקה. ברגע שתנאי זה מתקיים, ניתן לקבל החלטות לגבי צורת הטיפול הפרטנית הנכונה מהר יותר ובדיוק רב יותר. וזה מייצג צעד לקראת רפואה מותאמת אישית שתביא בהירות למטופלים בשלב מוקדם.
