EuResist

EuResist הוא פרויקט בינלאומי שמטרתו שיפור איכות הטיפול התרופתי בחולי איידס על ידי פיתוח מערכת ממוחשבת שתתאים לכל חולה את הטיפול האופטימלי עבורו.

בפרויקט משתתפים מספר גופי מחקר באירופה ובישראל, והוא מומן ברובו על ידי האיחוד האירופי כחלק מתוכנית לקידום המחקר באירופה (Framework Programmes for Research and Technological Development).

הפרויקט החל לפעול בשנת 2006. בסוף שנת 2008 הסתיימה המחויבות לאיחוד האירופי ומאז הפרויקט ממשיך במסגרת שותפות שלא למטרות רווח שנוסדה על ידי השותפים המרכזיים. בשנת 2009 זכה בפרס של עיתון המחשבים ComputerWorld.

רקע על מחלת האיידס

איידס היא מחלה קטלנית הנגרמת על ידי נגיף ה-HIV. הנגיף משתכפל בעזרת תאי הדם הלבנים של המערכת החיסונית (בעיקר לימפוציטים מסייעים מסוג T). כשכמות הנגיף בדם עולה יתר על המידה המערכת החיסונית נפגעת ולבסוף קורסת, ומותירה את הנשא חסר הגנה מול מחלות זיהומיות.

נכון לשנת 2010 קיימות כשלושים תרופות שמפריעות בדרכים שונות לתהליך השכפול של הנגיף. החולים מקבלים "קוקטייל" המכיל שלוש או ארבע תרופות שונות, שמצליח בדרך כלל להוריד את רמת הנגיף בדם כמעט לאפס ומאפשר לנשא לנהל חיים רגילים. עם זאת התרופות אינן מסלקות את הנגיף מהגוף ועל החולה להמשיך בטיפול כל חייו. הסיבה המרכזית לכישלון אפשרי של טיפול כזה היא התפתחות של זני נגיף העמידים לתרופה אחת או יותר.

השיטות הקיימות נכון לשנת 2010 להתמודדות עם בעיה זו הן ניסויי מעבדה שבהן בוחנים דגימות נגיף שנלקחו מדמו של החולה. את הנגיף חושפים לתרופות השונות ונבדקת רמת העמידות שלו. מכיוון שתהליך זה יקר וארוך, פותחו בשנים האחרונות שיטות ממוחשבות לחזות את עמידות הנגיף על סמך ניתוח הרצף הגנטי שלו. לשיטות אלה יעילות מוגבלת מכמה סיבות:

• הן מבוססות על מודלים מתמטיים פשוטים יחסית.
• הן פותחו על סמך מאגרי מידע קטנים באופן יחסי.
• הן מבוססות על בדיקות של הנגיף במעבדה שאינן חוזות במדויק את המתרחש בגוף האדם, בפרט מכיוון שבמעבדה נבדקת כל תרופה לחוד בעוד שלחולה ניתן שילוב של שלוש או ארבע תרופות.

מטרת הפרויקט

מטרת הפרויקט היא לשפר את התהליך שבו מתאימים "קוקטייל" תרופות לחולה. המערכת כוללת שלושה חלקים: מאגר נתונים, רשת מנועי חיזוי וממשק משתמש. מאגר הנתונים הוקם על ידי איחוד מספר מאגרי נתונים קיימים באירופה. נכון לשנת 2010 מאגר זה הוא הגדול בעולם, והוא המכיל נתוני מעקב על 18,000 נשאי איידס.

רשת מנועי החיזוי מורכבת ממספר מנועים שונים, שכל אחד משתמש בטכניקות שונות של למידה חישובית. המנועים אומנו ונבדקו על מאגר הנתונים של המערכת. מזינים להם נתונים שונים על החולה:

• הרצף הגנטי של הנגיף שנמצא בדמו של החולה.
• טיפולים שקיבל בעבר.
• הכמות הנוכחית של הנגיף בדם.

כל אחד ממנועי החיזוי מפעיל את המודל המתמטי שלו על מנת לחזות מהו ה"קוקטייל" האופטימלי עבור חולה זה. התחזיות הללו משוקללות ביחד לכדי תחזית אחת. בדיקות שנערכו בשנת 2008 מעידות שאכן רשת המנועים החדשה עולה בצורה משמעותית על השיטות הקודמות.

ממשק המשתמש של המערכת זמין דרך רשת האינטרנט לכל. רופא המטפל בחולה איידס יכול להזין את נתוני החולה ולקבל את תחזית המערכת באופן מיידי. המערכת מתאימה במיוחד לזן הנגיף HIV-1 הנפוץ באירופה.

משתתפים בפרויקט

הגופים המשתתפים בפרויקט:

• Informa s.r.l (איטליה)
• אוניברסיטת סיינה (איטליה)
• Karolinska Institutet (שוודיה)
• Universitaetsklinikum Koeln (גרמניה)
• Max-Planck-Institute for Informatics (גרמניה)
• יבמ ישראל, מעבדות המחקר חיפה (ישראל)
• MTA KFKI Reszecske-ES Magfizikai KutatoIntezet (הונגריה)
• Kingston University (אנגליה)

בשנת 2009 יצרו חמש השותפות הראשונות ארגון שלא למטרות רווח, ה-EuResist GEIE network.

הזווית הישראלית

שתי קבוצות של מעבדות המחקר של יבמ משתתפות בפרויקט. קבוצה אחת מתמחה במחקר ופיתוח טכנולוגיות מידע בתחום הרפואה ומדעי החיים. צוות מקבוצה זו הקים את מאגר הנתונים של הפרויקט.

הקבוצה השנייה מתמחה בלמידה חישובית וכריית מידע. צוות מקבוצה זו תכנן וממש את אחד ממנועי החיזוי שמשתתפים ברשת המנועים של הפרויקט. המנוע מבוסס על שילוב של:

• רשת בייסיאנית - מודל גרפי המייצג את הקשר ההסתברותי בין משתנים שונים.
• רגרסיה לוגיסטית - שיטה סטטיסטית ללימוד קשרים לא ליניארים בין משתנים.

נכון לשנת 2010 שתי הקבוצות ממשיכות לתמוך בפרויקט, ומסייעות לצירופם של מאגרי נתונים חדשים למאגר המכרזי ולעדכון מערכת החיזוי בהתאם.

קישורים חיצוניים

• אתר האינטרנט הרשמי של EuResist
• אתר הבית של EuResist
• קבוצה ביבמ העוסקת בלמידה חישובית
• קבוצה ביבמ העוסקת בטכנולוגיות מידע בתחום הרפואה ומדעי החיים
• פרס ComputerWorld
• סרטון וידאו אודות EuResist, סרטון באתר יוטיוב