חוקרים מהפקולטות למדעי המחשב וביולוגיה בטכניון פיתחו שיטה חדשה לאנליזה מהירה וזולה של ההרכב הכימי של דגימות דם, העשויה להאיץ אבחון מוקדם של מחלות. היישום הראשון שייבדק בתקופה הקרובה הוא זיהוי מוקדם של גידולים סרטניים שונים על סמך בדיקות דם.
את הטכנולוגיה החדשנית, שהתפרסמה במגזין המדעי Nature Communications, פיתחו החוקרים פרופ' תומר שלומי והדוקטורנטים שובל לגזיאל ובוריס סרווין, היא מבוססת על שילוב ייחודי בין ספקטרומטר מסות לשיטות חישוביות שפיתחה קבוצת המחקר.
פרופ' תומר שלומי
ספקטרומטר מסות (Mass Spectrometer) הוא מכשיר נפוץ המשמש לקביעת ריכוזים של מולקולות בדגימות ביולוגיות. הבדיקה במכשיר זה מצריכה כיום תהליך מקדים שנקרא כרומטוגרפיה – הפרדה של החומרים שבדגימה לפי מאפיינים כימיים.
הכרומטוגרפיה, המגבירה את רגישות המדידה הספקטרומטרית, אורכת זמן ממושך ולכן מייקרת מאוד את התהליך כולו – מאות דולרים לדגימה. לכן ברורה השאיפה לדלג על השלב הכרומטוגרפי, אולם זאת מבלי לפגוע ברגישות האנליזה, כלומר ביכולת לזהות מולקולות רבות ולכמת את ריכוזיהן.
במחקר הנוכחי מציגה קבוצת המחקר של פרופ' שלומי שיטה המדלגת על הכרומטוגרפיה ומאפשרת להסתפק בספקטרומטריית מסות בלבד מבלי לפגוע משמעותית באיכות האנליזה. הבדיקה מסתיימת תוך 30 שניות בלבד וכך מקצרת את התהליך בכ-98% ומפחיתה את עלותו בשיעור דומה.
לדברי פרופ' שלומי, החידוש טמון בשימוש בשיטה חישובית שפיתחה קבוצת המחקר – שיטה המציגה קונפיגורציות-עבודה אופטימליות בספקטרומטר המסות, המאפשרת אנליזה ברגישות גבוהה עבור דגימות ביולוגיות ספציפיות. באמצעות אנליזה חישובית מבוצע גם תיקון של המידע הגולמי הנמדד וכימות מדויק של ריכוזים של אלפי מולקולות בדגימות הדם.
פרופ' תומר שלומי הוא חבר סגל בפקולטות למדעי המחשב ולביולוגיה וחבר במרכז למדעי החיים וההנדסה ע"ש לורי לוקיי. המחקר נערך בתמיכה של הנציבות האירופית למחקר (מענק ERC) והקרן הלאומית למדע (מענק רפואה מותאמת אישית).
למאמר ב – Nature Communications לחצו כאן