בדיקה לגילוי הדבקה בנגיף הקורונה בארה"ב / צילום: Ted S. Warren, AP
פיתוח של אוניברסיטת בן גוריון המשלב בין יכולות בדיקה רובוטיות ובינה מלאכותית יוכל להעלות פי 8 ויותר את קיבולת הבדיקות בחולי קורונה (Covid-19) בסיכון נמוך, תוך חיסכון משמעותי בציוד הדרוש לבדיקות.
לדברי פרופ' תומר הרץ, מהמחלקה למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וגנטיקה ע"ש שרגא סגל באוני' בן-גוריון ומהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב וממובילי המחקר: "ישנה שיטת בדיקה שנקראת איגום. במקום דגימה אחת מאדם אחד במבחנה אחת, לוקחים שמונה דגימות באותה מבחנה. אם הבדיקה שלילית, אז אין צורך לבצע בדיקות נוספות - סימן שכולם נקיים. אם הבדיקה חיובית, אפשר לחזור ולבדוק פרטנית את אותם שמונה אנשים שנתנו את הדגימה הזו. אם מדובר באוכלוסיה בסיכון נמוך, רוב הסיכויים שיהיו לנו רק מעט מקרים כאלה שבהם נצטרך לחזור ולדגום אנשים שנית.
"מה שאנחנו עשינו הוא שכלול של האיגום. אנחנו מחלקים כל דגימה בין שש מבחנות שונות, אבל לא את כל הבדיקות באתן שש מבחנות. בדיקה מספר 1 תחולק בין 6 מבחנות מסויימות, ובדיקה מספר 2 תחולק בין שש מבחנות אחרות, כך שאין אף בדיקה שמחולקת בדיוק בין אותן מבחנות. כך, אנחנו יכולים לדעת שאם מבחנות מסויימות יצאו חיוביות, זה בדיוק חולה מסויים, ולא צריך בכלל לדגום אותו שוב". גם הגישה הזו פועלת בעיקר אם אנחנו יודעים שרק מעט דגימות יצאו חיוביות, כלומר כבדיקת סקר.
"בניסוי שערכנו לקחנו 384 אנשים - זה פשוט המספר שאיתו יכול להתמודד רובוט הבדיקות שלנו. חילקנו אותם ל-48 מבחנות, וכל דגימה הופיעה בשש מבחנות שונות, כשהאלגוריתם אומר איזו דגימה הולכת לאיזו קבוצה.
"הראינו בצורה משכנעת שאנחנו יכולים לזהות עד 5 נדבקים. הניסוי בוצע על דגימות שכבר נאספו מבית החולים סורוקה וידענו מראש אם הן חיוביות או לא. הצלחנו לזהות את הדגימות הנגועות, תוך ביצוע של בדיקה אחת על כל שמונה בדיקות שהיינו צריכים לעשות כדי לזהות את המטופל בשיטה הרגילה". הגישה הזו, כאמור, חוסכת גם זמן וגם ציוד מעבדה בו משתמשים בבדיקות.
הגישה הזו אולי נשמעת כמו היגיון בריא אחרי ששומעים אותה לראשונה, אך מסתבר שהיא לא כה טריוויאלית, והקבוצה כבר הגישה את המאמר ובו ההוכחה של היתכנות הבדיקה לכתב העת המוביל JAMA, וקיבלה תשובה חיובית עקרונית מן העורכים. המטרה היא להפיץ את הרעיון בכל העולם, ללא פטנט.
המחקר נערך במסגרת כוח הפעולה המחקרי למאבק בקורונה, שהקים נשיא האוניברסיטה - פרופ' דניאל חיימוביץ. במסגרת הפעילות הוחלט על הסטת משאבי מחקר בכדי למצוא פתרונות מהירים לבעיות השונות שהקורונה מייצרת. במחקר הנוכחי השתתפו החוקרים פרופ' אנג'ל פורגדור וד"ר תומר הרץ מהמחלקה למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וגנטיקה ע"ש שרגא סגל באוני' בן-גוריון ומהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב, יחד עם פרופ׳ יונת שמר-אבני, מנהלת מעבדת הנגיפים במרכז הרפואי סורוקה וד"ר נעם שנטל מהמחלקה למדעי המחשב באוניברסיטה הפתוחה.
"המחסור בציוד לבדיקות הוא עצום", אומר הרץ. "המטושים עדיין בחסור עד כדי כך שבמקום להשתמש בשלושה מטושים לכל נבדק - נחיר נחיר ולוע - משתמשים לפעמים במטוש אחד שדוחפים גם לאף וגם לפה. אנחנו לא חוסכים במטושים, אבל כן חוסכים בריאגנטים של הבדיקה, שהם גם במחסור. פעם היו קונים את הריאגנטים מהמדף. עכשיו חברות מנסות לרקוח אותם לבד, כי אין להשיג. המכון הביולוגי פרסם מתכון, איך מכינים אותו".
הבדיקה מתאימה ביותר לאוכלוסיות בסיכון נמוך. באילו תרחישים אתם מעריכים שישתמשו בה?
"אני חושב שכשהמצב ירגע ונרצה להחזיר אנשים למעגלי העבודה, אז נתחיל לבצע סקרי אוכלוסיה כדי למנוע התפרצויות חדשות. זה כנראה מה שנצטרך לעשות בשנה עד כמה שנים הקרובות, עד שימצא חיסון. אני לא מאמין שנוכל להגיד, זה היה, זה עבר, חוזרים לשגרה. אני מאמין שבמשך כמה השנים הבאות, נצטרך להיות מאוד זהירים ומאוד עירניים. במקום כמו בית אבות, או מפעל חיוני, חייבים לבדוק את כולם כל הזמן.
"זה יהיה אפשרי לוגיסטית רק אם הבדיקות יהיו מהירות ופשוטות וזולות. אנחנו מעוניינים לייעל את האלגוריתם שלנו כך שיאפשר חיסכון של הבדיקות אפילו פי 10 או 20. אבל זה לא מתגבר על תקופת האינקובציה - מה שהבדיקה לא רואה, היא לא רואה. ובכל זאת כל מי שמוציאים משרשרת ההדבקה - זו שליטה מחלה. בקרוב אנחנו מתכננים לעשות סקר אוכלוסיה על עובדי בית החולים סורוקה".