מחשב ווטסון-מתוך ויקיפדיה
מחשב ווטסון-מתוך ויקיפדיה

מערכת המחשוב ווטסון (Watson) של חברת IBM הינה מערכת מחשבים אשר מסוגלת במידה מסוימת לתקשר ולהבין תכנים בשפה אנושית. מחשב-על זה, שלב חשוב בהתפתחות הבינה המלאכותית, כבר ביצע כמה הישגים משמעותיים כמו להביס את אלופי העולם בשעשועון “מלך הטריוויה” (Jeopardy) ועוד.
יכולותיו של ווטסון להבין ניואנסים דקים של שפה אנושית מאפשרים לו להבין גם את השפה המדעית, כולל נוסחאות מסובכות. חוקר טיפוסי מצליח לקרוא כ-23 מאמרים מדעיים בחודש, כאשר מערכת של ווטסון הקרויה Watson Discovery Advisor, מערכת הזמינה כשירות ענן של IBM, יכולה לסרוק מאות מאמרים בזמן קצר, לנתח את הנוסחאות שלהם וכך לבחון השערות שונות במטרה לעזור בהמצאה, פיתוח ואישורי תרופות.
המערכת כבר נמצאת בשימושם של מספר אירגונים כמו חברת התרופות ג’ונסון את ג’ונסון, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ביילור ועוד. היא עוזרת להם לדעת באילו חלבונים כדאי להתמקד על מנת למצוא מבנה רצוי של תרופה ומאיצה את כל תהליכי המחקר הקשורים לכך.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קצת על יכולות מחשב ווטסון (Watson)

דוגמת חלבון זוהר
דוגמת חלבון זוהר

אחת הבעיות העיקריות הגורמת לתמותה ממחלת הסרטן הן הגרורות. הסטטיסטיקה מעידה על כך שהן גורמות לכ-90% ממקרי המוות מהמחלה כאשר הדרך בה הן מתפשטות בגוף עדיין איננה ברורה.
לאחרונה, חוקרים מאוניברסיטת ארקנסו (Univ of Arkansas) בראשותה של ד”ר הקטרינה גלנזה (Ekaterina Galanzha) פיתחו דרך לסמן ולעקוב אחרי תאים סרטניים פרטניים כאשר הם נעים בתוך הגוף. שיטתם מבוססת על חלבונים זוהרים אשר משנים את צבעם בתגובה לאור בעל אורך גל מסוים.
שיטה זו כבר יושמה בהצלחה באיתור ומעקב אחר תאים סרטניים בעכבר, כאשר בעזרת צפייה במסך הצליחו החוקרים להדגים את מסלולם של התאים הסרטניים הגרורתיים בדרך להתיישבות ברקמה אחרת מהמיקום הראשוני ממנו יצאו. שיטה זו יכולה לעזור במחקר אודות הסרטן ואז להקל על מציאת פתרונות למנוע את התפשטותו.

 

קישור לידיעה-אתר הידען (ד”ר משה נחמני)

קישור לרשימת הפרסומים של ד”ר הקטרינה גלנזה

ביצת תולעת שוט החזירים- לקוח מויקיפדיה בהתאם לרישיון ייחוס-שיתוף CC BY-SA 3.0
ביצת תולעת שוט החזירים- לקוח מויקיפדיה בהתאם לרישיון ייחוס-שיתוף CC BY-SA 3.0

תולעים טפיליות לרוב גורמות נזקים למאחסנים שלהם. מאידך לאחרונה גילו חוקרים במחקר בינלאומי שתולעת אשר נקראת “תולעת שוט החזירים” (pig whipworm; Trichuris trichiura) יכולה לעזור במחלות מעי דלקתיות.
הטענה היא שתולעים אלו, אשר נמצאות בתוך מעיי חזירים, יכולות לווסת את התגובה האוטואימונית של הגוף, תגובה אשר מאפיינת בין השאר מחלות מעי דלקתיות כגון קרוהן וקולטיס, וכך להחליף תרופות אשר מדכאות את מערכת החיסון. השימוש בתרופה זו נבדק, בין השאר גם בישראל, גם לגבי מחלות אוטואימוניות אחרות כגון טרשת נפוצה או דלקת מפרקים. החוקרים הגיעו לרעיון זה בעקבות “תיאוריית ההיגיינה”, אשר טוענת שדווקא במדינות בהם יש עודף היגינה, יש שכיחות רבה של מחלות אוטואימוניות, זאת בשל תגובה לא נכונה של מערכת החיסון (אם כי ידוע שלמחלות אלו יש גם בסיס תורשתי מוצק- ע.ב.ח).
תולעת זו אינה גורמת נזקים, כמו כן הביצים שלה יכולות להילקח בקלות דרך הפה, אולם נדרשים עוד מחקרים רבים על מנת להוכיח את הצלחת התרופה במטרה לשווקה כבר בשנת 2016-2017.

 

קישור לידיעה-אתר “כמוני” (אתר לחולי קרוהן וקוליטיס)

קישור לידיעה באנגלית

קצת על תולעת Trichuris trichiura

בדיקת דםכיום, על מנת לגלות תהליכים סרטניים או טרום סרטניים בגופנו, יש צורך בבדיקות עם קרינה או בדיקות יקרות ולא נעימות אחרות. לאחרונה, מספר חוקרים מאוניברסיטת ברדפורד, בראשותה של פרופ’ דיאנה אנדרסון (.Anderson, D), פיתחו בדיקת דם פשוטה אשר יכולה לשלול קיומו של סרטן במטופלים המציגים תסמינים מסוימים.
שמה של הבדיקה החדשה היא LGS) Lymphocyte Genome Sensitivity), בעברית “רגישות הגנום של לימפוציט” והיא בוחנת את הנזק שנגרם ל-DNA של תאי דם לבנים בעקבות הקרנה של קרינה על-סגולה. החוקרים גילו שה-DNA של תאי דם לבנים שברירי יותר כאשר הם נלחמים בסרטן, זאת מהסיבה שהם תחת מצב של עקה. קרינה על-סגולה חושפת אותם לעקה נוספת ואז יכולה להבדיל בין תאי דם לבנים במצב עקה, משמע נלחמים במצב סרטני או טרום סרטני לבין תאי דם לבנים שאינם תחת מצב עקה.
בדיקת הדם הפיקה תוצאות מרשימות מתוך דגימות דם של חולים במלנומה, סרטן המעי וסרטן הריאות והצליחה להבדיל בין חולים בסרטן, חולים במצב טרום-סרטני וחולים בריאים. יש צורך בהוכחות לגבי סוגי סרטן אחרים, חלקם קשים לגילוי ובקבוצות מחקר וביקורת גדולות יותר, אך בהחלט מדובר בכלי איבחוני שיכול להיות שימושי בעתיד.

 
קישור לידיעה-אתר הידען

קישור למאמר המקורי-Pubmed

עוגה טעימהטעמים נזכרים במוח באזור בקליפת המוח אשר נקרא “האי” ( Insular Cortex). מאידך, זיכרונות הקשורים למקום וזמן שבו התרחשה החוויה נוצרים ומתגבשים בהיפוקמפוס. עד היום סברו החוקרים שזיכרונות הקשורים לחוויות של טעימה אינם תלויים בזמן ומקום שבו הם נחוו, משמע שהאיזורים שהוזכרו אינם קשורים, אך מחקר חדש שנערך על-ידי הדוקטורנט צ’ינאקרופאן אדאיקן, במעבדתו של פרופ’ קובי רוזנבלום מחוג סגול לנוירוביולוגיה באוניברסיטת חיפה בשיתוף חוקרים מטוקיו, חשף שקיים קשר בין איזורים אלו.
המחקר נערך בעכברים עם יכולת ליצור זכרונות חדשים ועם עכברים שהונדסו לא ליצור זכרונות כאלו. תוצאותיו הראו שכאשר העכברים חוו חווית טעם שלילית במקום מסוים, הזיכרון השלילי ליווה אותם ביתר שאת כאשר טעמו באותו המקום, לעומת מצב שבו טעמו את אותו טעם שלילי במקום חדש. כאשר חווית הטעם היתה חיובית לא נמצאו הבדלים. החוקרים הראו קשר דומה גם בהקשר למשך הזמן שבו נחוותה חווית הטעימה השלילית בשנית.
מחקר זה מעיד על כך שגם בחווית טעם פשוטה יחסית, המוח מערב את ההיפוקמפוס לחוויה משולבת הכוללת מידע של מיקום וזמן ויכול לעזור בעתיד להבין טוב יותר את התפקוד ההתנהגותי והפגיעה במצבים מסוימים ביצירת זיכרונות, גם פשוטים יחסית, במוח.

 

מבוסס על כתבתו של אילן יבלברג, גלילאו מ”ס 194, ע”מ 44-45

 

קישור לידיעה-אתר אוניברסיטת חיפה

קצת על חוש הטעם וסוגי הטעמים השונים

הבדלים בסריקת PET בין מוח אדם בריא למוח אדם הלוקה בסכיזופרניה
הבדלים בסריקת PET בין מוח אדם בריא למוח אדם הלוקה בסכיזופרניה

מחלת הסכיזופרניה (שסעת בעברית) היא הפרעה נפשית כרונית נפוצה יחסית השייכת לקבוצת המחלות הפסיכוטיות. חלק מסימניה הם הזיות, מחשבות שווא, הפרעות בחשיבה וצמצום רגשי. מחקרים מעידים על כך שכ-80% מהסיכויים ללקות בסכיזופרניה הינם מסיבות גנטיות. מאידך מדענים מנסים, ללא הצלחות ניכרות, לזהות גנים ספציפיים אשר גורמים לה.
לאחרונה, מחקר, אשר בוצע על-ידי קבוצת חוקרים מאוניברסיטת ווישינגטון, ביניהם רוברט קלונינגר (Robert Cloninger) ודראגן סוורקיק (Dragan Svrakic), קבע על סמך אנליזה גנטית שהסכיזופרניה איננה מחלה אחת אלא מורכבת משמונה מחלות נפרדות, כל אחת בעלת סימפטומים ייחודיים משלה.
המחקר, אשר בו בוצעו סקירות גנטיות ליותר מ-4,000 אנשים הלוקים בסכיזופרניה ול-3,800 אנשים שאינם לוקים בסכיזופרניה (קבוצת ביקורת), איתר 42 אשכולות גנים שונים אשר קשורים לסכיזופרניה וקישר ביניהם לסימפטומי החולים. כך הצליחו החוקרים להראות בצורה מדוייקת יותר את ההסתברות להתפרצות סכיזופרניה בהתייחס לממצאים הגנטיים ולסימפטומים ולחלק את המחלה לשמונה הפרעות שונות.
מחקר זה, אשר תורם למחשבה שגנים אינם פועלים לבדם, אלא בתוך קבוצה בה יש ביניהם אינטרקציות שונות, מצליח לפרוץ את הדרך מרובת הכשלונות בה חיפשו החוקרים אחר גנים יחידים אשר גורמים לסכיזופרניה. הוא יכול להוות אבן דרך לגילוי אינטרקציות בין גנים גם כגורם למחלות נפוצות ומורכבות אחרות כמו מחלות לב או סכרת.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קישור למחקר באתר אוניברסיטת וושינגטון

קצת על סכיזופרניה

נוירונים ואוטיזםאוטיזם (תסמונת קנר) הינה לקות התפתחותית אשר נמצאת על פני ספקטרום והסיבה לה, לפי סברת החוקרים, הינה תורשתית ומולדת. התסמונת מאופיינת, בין השאר, בהפרעה בדיבור, בהתנהגויות חזרתיות, בקושי ביצירת קשרים חברתיים ובנטייה להתבודד. מחקרים קודמים קישרו את האוטיזם עם מבנה מוחי בשם אמיגדלה (amygdala), אשר תפקידו קשור בויסות רגשות ובהתנהגות חברתית. כעת מחקר חדש, אשר נעשה במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech), שופך אור נוסף על הסיבה לאוטיזם.
במחקר, אותו ערכו הפוסט-דוקטורנט וייז הונג (Weizhe Hong) בהנחייתו של פרופ’ דיוויד אנדרסון (David Anderson), התגלו שתי אוכלוסיות נוירונים כאשר האוכלוסיה הראשונה מעודדת התנהגות חברתית (כמו הזדווגות, לחימה ומשחק) והאוכלוסיה השנייה מעודדת התנהגות לא חברתית (כמו התעסקות עצמית ונטייה לא להתייחס לסביבה). אוכלוסיות הנוירונים הללו הופעלו במוחות של עכברים בעזרת טכניקה אשר נקראת “אופטוגנטיקה” (Optogenetics), טכניקה בה מתבצעת מניפולציה בתאי העצב כך שיופעלו בתגובה לאור באורך גל מסוים. כאשר הופעלו הנוירונים “החברתיים”, העכברים התנהגו בצורה חברתית, בעוד שכאשר הופעלו הנוירונים “הלא חברתיים”, העכברים נטו להתנהגויות שאינן חברתיות. כמו כן נמצא קשר של משוב או אפקט נדנדה בין שני אוכלוסיות הנוירונים.
מחקר זה, מעבר ליכולת שלו להדגים השפעה על ההתנהגות בעזרת שליטה אופטוגנטית על נוירונים במוח, יכול להיות קשור לגורם לאוטיזם ואז גם להצליח לפתח טיפולים לאותה התסמונת.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

מהו האוטיזם הקלאסי?

קצת על אופטוגנטיקה- מכון דוידסון לחינוך מדעי

ringworm
ringworm

מחלת הגזזת (favus, Ringworm), אשר היתה מאוד שכיחה בשנותיה הראשונות של מדינת ישראל, הינה מחלה די נדירה כיום. מאידך, למרות זאת, בתחילת יולי 2014 היא התפרצה בפעוטונים של הקהילה האפריקאית בדרום תל אביב, כאשר ההתפרצות לפניה אירעה בשנת 2011, בבית ספר בו למדו רבים מהקהילה האפריקאית.
מחלת הגזזת נגרמת על-ידי פטריות דרמטופיטיות (דרמיס הינו עור בלועזית) כגון מיקרוספורום, אפידרמופיטון וטריכופיטון. פטריות אלו מועברות במגע ישיר עם חולה, בעלי חיים נגועים ואף במגע באדמה עם נבגי פטריות. אצל ילדים המחלה השכיחה הינה הגזזת הקרקפתית (Tinea capitis), אצל מבוגרים הגזזת יכולה להופיע ברגליים, בציפורניים ובאיברי המין. סימני המחלה הם כתמים עגולים על העור והקרקפת, אשר מגרדים מאוד. בהמשך מופיעים קרחות קטנות בשיער.
הטיפול בעבר כלל שלל אמצעים, ביניהם גם הקרנות של הראש בקרינת רנטגן, מה שגרם לרבים מאותם אנשים ללקות בחייהם המאוחרים בגידולים בראש ובבלוטת התריס, והביא לתביעות כנגד המדינה. כיום הטיפול הינו במשחות ובתרופות אנטי-פטריתיות.

 

קישור לידיעה- הבלוג של ד”ר דרור בר-ניר

קצת על מחלת הגזזת

העמותה לאיתור נפגעי הקרנות גזזת

'Alzheimer's disease', under 'Alzheimer's'תסמונת דאון היא תסמונת אשר נגרמת מכרומוזום 21 עודף (מצב זה קרוי טריזומיה) והמאופיינת בפיגור שכלי ובהפרעות אחרות. מחלת האלצהיימר היא מחלה מוחית ניוונית, אשר מתאפיינת בהצטברות של פפטיד בטא אמילואיד (Amyloid-beta), הפוגע וממית את תאי העצב.
מחקרים מראים שכבר בגיל 40 מתמלא מוחם של כמעט כל הלוקים בתסמונת דאון בפפטיד בטא אמילואיד, ובעקבות כך כבר בשנת 1991 העלה נוירולוג בשם הנטינגטון פוטר את הסברה שמחלת האלצהיימר הינה צורה נרכשת (משמע לא מולדת) של תסמונת דאון (פרט חשוב לציון הוא שלמרות שלרוב בעלי תסמונת דאון יש רבדים, רק 60%-80% מפתחים שיטיון בעקבות כך).
מחקרים אחרונים, חלקם נערכו על-ידי פוטר בעצמו, מגלים שאצל חולי אלצהיימר מתרחשות שגיאות מוליקולריות אשר גורמות לייצור תאים בעלי שלושה עותקים של כרומוזום 21. לטענת פוטר, בחולי אלצהיימר מתקיים מעגל שבו תאים נורמליים נחשפים לבטא אמילואיד ואז שוגים בזמן החלוקה ויוצרים תאים בעלי שלושה עותקי כרוזומום 21, אשר אלו בתורם יוצרים יותר רבדים וחוזר חלילה.
מוקדם להגיד שמחלת האלצהיימר היא סוג של תסמונת דאון אך המשך המחקר על אלצהיימר בקרב בעלי תסמונת דאון יכול להעלות רעיונות חדשים לגבי המנגנון הבסיסי של אלצהיימר, מנגנון אשר איננו ברור לעת עתה.

 

קישור לידיעה- אתר alz (חיים עם אלצהיימר)

הדמיון בין מחלת אלצהיימר לתסמונת דאון- אתר סיינפטיק אמריקן ישראל

על מחלת האלצהיימר- פורטל הדימות המוחי

מדבקות עורבסוף שנת 2010 הומצאו באוניברסיטת ברקלי אשר במדינת קליפורניה, ארצות הברית, מדבקות אשר נקראות “עור חשמלי” (Electronic skin). מדבקות אלו, אשר יכולות להיות מודבקות על פני עור האדם, מכילות מעגלים, חיישנים ורכיבים אלקטרונים אחרים.
מאז הגילוי ועד היום הומצאו יישומים רבים אשר מרמזים על כך שמהפכה בתחום ההשגחה הרפואית עומדת ממש בפתח. חלק מהיישומים הם: מדבקה אשר תוכל להיות מודבקת על המצח ולשדר נתוני אא”ג (אלקטרואנצפלוגרם; רישום הפעילות החשמלית במוח), קרום עור אלקטרוני אשר יקיף את הלב וכך יוכל לאפשר פיקוח על פעילותו ואף לפעול כקוצב לב, מדבקה אשר תוכל לשחרר תרופות למחזור הדם לאחר ניטור ריכוז התרופה בדם, ומדבקה אשר תוכל לנטר התקדמות ריפוי של פצע, נניח לאחר ניתוח.
יכולת המדבקות להיות מודבקות בכל מקום בגוף, כך שהאדם יכול לנוע איתן, משפרת את היכולת לאסוף נתונים, כך שמעבר ליישומי הרפואה הרבים, יכולה להיות להן גם תועלת מחקרית רבה.

 

קישור לידיעה- אתר סיינטיפק אמריקן ישראל

קצת על מדבקות “עור חשמלי”