שיטה לזיהוי מוקדם ולא פולשני של סרטן שלפוחית השתן

​מחלקה: הנדסה ביורפואית
סטודנטית: הדס לופה
מנחה: ד"ר הדר בן-יואב

סרטן שלפוחית השתן הוא סוג הסרטן הרביעי בשכיחותו ואחראי למותם של למעלה מ-16,000 אנשים בשנה רק בארצות הברית (!). בסוג זה של סרטן לרוב אין סימפטומים בשלבים המוקדמים של המחלה, למעט הופעת דם בשתן, סימפטום שאינו ייחודי ויכול להעיד גם על בעיות בריאותיות רבות אחרות. בשל עובדה זו קיים קושי רב באבחון מוקדם של המחלה, עובדה המשפיעה לרעה על סיכויי ההחלמה וההישרדות של הלוקים בה.

כיום קיימות שתי שיטות עיקריות לאבחון סרטן שלפוחית השתן:
ציטוסוקופיה – שיטה פולשנית בה צופים בשלפוחית השתן באופן ישיר; או
ציטולוגיה – שיטה שאינה פולשנית, אך בעלת רגישות נמוכה לזיהוי מוקדם של המחלה.

במסגרת פרויקט הגמר ההנדסי שלה, נרתמה הסטודנטית הדס לופה לאתגר – פיתוח חיישן שיוכל לזהות את סרטן שלפוחית השתן בצורה לא פולשנית ומהירה על ידי מערכות חישה אלקטרוכימיות ממוזערות. בהנחייתו של ד״ר הדר בן-יואב פיתחה הדס חיישן שיוכל לזהות את תאי הסרטן בדוגמאות שתן, ללא צורך בעיבוד הדוגמה במעבדה מסחרית,ועשוי להוות שיטה חדשה ולא פולשנית לזיהוי מוקדם של הסרטן הקטלני.

איך זה עובד?

תאי סרטן שלפוחית השתן עוברים תהליכים של חילוף חומרים, במהלכם משתחררות לשתן מולקולות שונות המאפשרות לזהות את נוכחות הסרטן. על-מנת לזהות את אותן מולקולות הקשורות למחלה נדרשה הדס להתמודד עם אתגרים הנדסיים מהותיים בתחום האנליטיקה הביוכימית, כדוגמת מיסוך אותות התאים הסרטניים ממולקולות אחרות הנמצאות בשתן, אשר ריכוזן משתנה בין אדם לאדם כמו גם משתנה לאורך היום בגוף האדם.

המחקר של הדס בפרויקט שילב עבודה ״רטובה״ במעבדה הכוללת ניסויים המודדים את תאי הסרטן, לצד כתיבת קודים של אלגוריתמים מתקדמים שיעבדו את האותות הנמדדים מהתאים על מנת לשפר את יכולות הגילוי.

הדס ואביה לבון, מהנדסת המעבדה אשר סייעה לה בתהליך, הצליחו באמצעות שיטה זו לגלות סימנים ביוכימיים לתאי הסרטן. על ידי ניתוח האותות שהתקבלו התאפשר להן לזהות את נוכחות תאי הסרטן ואת הכמות שלהם בשתן, משמע את מידת התקדמותה של המחלה. בשלבים מתקדמים יותר של הפרויקט ניתן יהיה לבחון בעזרת החיישן דגימות של חולים במחלה לעומת דגימות של אנשים בריאים, כדי לבנות סקאלה שתאפשר את סיווג החולים על פי חומרת המחלה.
לדברי צוות הפרויקט, מדובר בגילוי שעשוי להוות בשורה של ממש בזיהוי המחלה בשלבים מוקדמים ובכך להגביר משמעותית את סיכויי ההחלמה של החולים.הדס לופה

* צוות הפרויקט מודה לפרופ' גל מרקל וד"ר איל גרינברג ממכון אלה למלבאום לאימונו-אונקולוגיה, המרכז הרפואי שיבא תל השומר.