מתגייסים למלחמה בהתפשטות נגיף הקורונה
חוקרים מהטכניון נרתמים למאמץ הכלל-עולמי ושוקדים על פתרונות לאתגרי נגיף הקורונה
חוקרים ביותר מ-50 מעבדות מחקר בטכניון התגייסו במלוא המרץ למלחמה בהתפשטות נגיף הקורונה. המאמץ מתפרס על כל התחומים הרלוונטיים למחלה לרבות אבחון וזיהוי הנגיף בשלב מוקדם, פיתוח חיסון וטיפולים תרופתיים ופיתוח שיטות לניטור ולרפואה-מרחוק.
“הטכניון, המצוי בימי שגרה בחזית המדע והטכנולוגיה העולמיים, נרתם כעת בשיתוף פעולה הדוק עם מערכת הבריאות ועם הצוותים הרפואיים בבתי החולים למציאת פתרונות מהירים לאתגרים שמציבה בפנינו מגיפת הקורונה,” אמר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון. “זאת באמצעות פיתוח שיטות אבחון מתקדמות, רפואה מותאמת אישית, טכנולוגיות של העברת תרופות ממוקדת בגוף (Drug Delivery), שימוש בכלים של למידה חישובית ובינה מלאכותית, כריית מידע וניהול נתוני עתק (Big Data), פיתוח רובוטים ייעודיים לרפואה מרחוק ועוד. הערך המוסף של הטכניון מתבטא בקשר ההדוק בין רפואה להנדסה ובשיתופי פעולה בין-תחומיים שיובילו למציאת פתרונות מהירים ומתקדמים ויסייעו במלחמה הדחופה בנגיף הקורונה.”
המאמץ מתמקד בתחומים הבאים:
מדיניות
- פרופ’ ניר גביש, הפקולטה למתמטיקה, פרופ’ עמרי ברק, הפקולטה לרפואה: סימולטור המאפשר למקבלי ההחלטות להעריך כיצד צעדי המדיניות השונים של הממשלה ישפיעו על המשך התפשטות מגפת הקורונה בישראל.
אבחון
- פרופ’ ערן פרידלר מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית: איתור מוקדי התפרצות קורונה דרך מערכת הביוב. הטכנולוגיה תאפשר למקד מאמצים באזורי המגורים המועדים להתפרצות, ובעתיד תשמש גם לניטור מחלות אחרות.
- פרופ’ חוסאם חאיק, הפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון: פיתוח אבחון טרום-סימפטומטי לחולי קורונה. המחקר יתמקד בשני אפיקים: פיתוח טכנולוגיה לאבחון הנגיף על סמך הבל הפה; ופיתוח מדבקה דקה וזולה שתוצמד ליד או לחזה ותנטר את הנגיף.
- פרופ’ רועי קישוני, הפקולטה לביולוגיה: האצת תהליכי אבחון ובדיקה של חולי קורונה.
- פרופ’ עמית מלר, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית: זיהוי וכימות של RNA נגיפי באמצעות חרירים ננומטריים.
- פרופ’ מורן ברקוביץ’, הפקולטה להנדסת מכונות: פיתוח דיאגנוסטיקה חדשנית ומהירה המבוססת על בדיקות דם ורוק.
- ד”ר יוני סביר, הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט: מצלמה תרמית למדידת חום ותבנית נשימה לצורך זיהוי חולי קורונה. שת”פ עם מפא”ת.
- פרופ’ יהושע זאבי, הפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי ופרופ’ רפי ביאר, הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט: מערכות לרפואה מרחוק.
- פרופ’-משנה דניאל ראמז, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית: פיתוח סנסור מהיר לגלוי וירוס קורונה באמצעות שימוש בטכנולוגיית “קריספר”.
- ד”ר יואב שכטמן, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית: שיטות מיקרוסקופיה מתקדמות לזיהוי נוגדנים לקורונה בדם.
- פרופ’ תומר שלומי, הפקולטה למדעי המחשב: דיאגנוסטיקה על סמך משטח גרון ודגימות דם ושתן.
- פרופ’ גלעד יוסיפון מהפקולטה להנדסת מכונות ופרופ’ חזי קשי מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון: שיטות דיאגנוסטיקה מהירות ומדויקות.
- ד”ר נעמה גבע-זטורסקי, הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט: בדיקה מהירה לזיהוי נגיף הקורונה.
- פרופ’ אלכס ברונשטיין מהפקולטה למדעי המחשב עובד על פיתוח שימוש באולטרסאונד לדימות ריאות. החוקרים יתאימו חיישני אולטרסאונד זולים לצורך זיהוי דלקות המופיעות בריאות כתוצאה מנוכחות וירוס הקורונה. במאמץ זה שותפים פרופ’ רוני קימל מהטכניון, ד”ר אורן כספי מרמב”ם ודורון שקד מג’נרל אלקטריק.
- דביר ילין, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית: בדיקת דם לא פולשנית לאבחון חולי קורונה על סמך רמות חריגות של סוגי כדוריות דם.
- פרופ’ יובל שקד, הפקולטה לרפואה: פיתוח תרופה לריפוי מהיר של רקמות פגועות. ניסוי מוצלח בחולדות.
- פרופ’ גלעד יוסיפון מהפקולטה להנדסת מכונות ופרופ’ חזי קשי מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון: התקן מעבדה-על-שבב לגילוי מוקדם ורגיש של נגיפי SARS-CoV-2. המערכת תאפשר זיהוי מהיר ללא צורך במכשור מיוחד, וכך תאפשר אבחון עצמי ביתי וכן בדיקה של משטחים שונים (כמו בבתי חולים ותחבורה ציבורית) לטובת ניטור רחב של נוכחות הנגיף.
- ד”ר יואכים בהר, ראש המעבדה לבינה מלאכותית ברפואה (AIMLab): טכנולוגיה שתסייע באיתור חולי קורונה ותתריע על בעיות נשימה קריטיות בקרב חולים קיימים. את הפיתוח מוביל ד”ר בהר עם ד”ר דני איתן וד”ר רונית אלמוג מהקריה הרפואית רמב”ם.
- ד”ר אסף בסטר, הפקולטה לביולוגיה: מציאת גנים המבקרים את החדירה וההדבקה של ווירוס קורונה (COVID-19) לתאים באמצעות סריקה גנטית של גנים מקודדים ולא מקודדים לחלבון.
אלמנטים של חיסון
- פרופ’ אבי שרודר, הפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון: מאמץ לפיתוח חיסון לקורונה על סמך חיסון המוני לשרימפס, שפותח על ידי פרופ’ שרודר במסגרת חברה שהקים בטכניון – ViAqua Therapeutics. גם המחקר הנוכחי ייערך עם ViAqua.
- פרופ’ זייד עבאסי ופרופ’ עודד לוינזון, הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט: פרופ’ לוינזון מפתח recombinant ACE-2 receptors. זהו חלק מפרויקט של פרופ’ עופר מנדלבאום מהאוניברסיטה העברית בירושלים לפיתוח נוגדנים לקולטן שבאמצעותו מתחבר וירוס הקורונה לתאי האורגניזם המארח. פרופ’ עבאסי חוקר מזה שנים את ACE-2, שהוא הקולטן שווירוס הקורונה נצמד אליו.
- פרופ’ דורון מלמד, הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט: זכרון חיסוני לוירוס הקרונה בקרב אנשים מבוגרים: מניעה של הדבקה חוזרת והעלאת השרידות
פתרונות טיפוליים
- פרופ’ ג’וזואה שניטמן, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית: טכנולוגיה חדשנית להובלת תרופות לריאות. הטכנולוגיה מתאימה במיוחד לטיפול בכשל ריאתי חמור (ARDS), שהוא סיבת התמותה העיקרית בקרב חולי קורונה.
- פרופ’ רועי עמית, הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון: פיתוח משחה לטיפול בזיהום קורונה.
- פרופ’ מרסל מחלוף, הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון: לכידה של וירוס קורונה על סמך טכנולוגיית Nano-ghosts שפותחה בעבר במעבדתה.
- פרופ’ אבי שרודר, הפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון: פיתוח תרופה ממוקדת-מטרה לטיפול בכשל ריאתי חמור (ARDS). הפיתוח מבוסס על שיטות קיימות להובלת תרופות, ולכן צפוי להימשך זמן קצר יחסית.
- פרופ’ דרור סליקטר, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית: הולכת תרופות ישירה לריאות.
- פרופ’ בני צ’וקורל, הפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל: מנשם מבוסס טורבינה זעירה.
- פרופ’ דדי מאירי, הפקולטה לביולוגיה: אפיון קנבואידים לעצירת “סערת ציטוקינים” ולדיכוי הקולטן 2ACE.
- פרופ’ זייד עבאסי מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט מציג קונספט חדש המבוסס על פגיעה אפשרית בשני אנזימים אנושיים – ACE2 ו-FURIN – המסייעים לנגיף לחדור לתאי האדם ולשגשג בהם. לאורה של תפיסה זו הוא מציע טיפולים שיעכבו את שני “סוסים טרויאניים” וכך יגנו מפני נגיף קורונה החדש על מטופלים – בעיקר אלה הסובלים ממחלות רקע.
- זאב גרוס, הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך: פיתוח תרופות.
- ישראל ולודבסקי, הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט: חומרים דמויי הפרין לעיכוב ההדבקה בנגיף ולבלימת התקדמות המחלה.
- פרופ’ אמיר לנדסברג, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית: הנשמה בחולי קורונה – אינטראקציה בין מערכות הריאות, הלב וכלי הדם.
- יעל מנדל-גוטפרוינד, הפקולטה לביולוגיה: שינוי גנטי לאורך זמן אצל חולי קורונה לניבוי התפתחות המחלה.
פתרונות לצוותים הרפואיים
- פרופ’ איל זוסמן, הפקולטה להנדסת מכונות: פיתוח מסננים וציפויים המבוססים על סיבים ננומטריים. (סרטון)
- ד”ר יותם בר און, הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט: בדיקת היתכנות הדבקה ורטיקלית בנגיף הקורונה מאם לעובר
- פרופ’ שי שן אור, הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט: ניטור מצבם החיסוני של נבדקים ואיתור נבדקים המצויים בסכנת חיים מוגברת. כמו כן איתור דלקות על סמך אבחון תאי מהיר.
- ד”ר שאדי פרח, הפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון: חומרי חיטוי חכמים, הפוגעים במנגנון ההדבקה של נגיף הקורונה ונשארים פעילים לאורך זמן.
- פרופ’ יכין כהן, הפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון: חיטוי משטחים לטווח ארוך.
- המרכז לבינה מלאכותית (AI): שילוב כוחות בפרויקטים מגוונים, מבוססי בינה מלאכותית, ובהם ניתוח מצב חולים והתקדמות המחלה. את המאמץ מובילים ראש המרכז פרופ’ שי מנור מהפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי והחוקרים פרופ’-משנה אורי שליט מהפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש דוידסון וד”ר יואכים בהר מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית.
- פרופ’ עזרי טרזי, הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים: תכנון וייצור מערכות מיגון לצוותים רפואיים תוך שימושים חדשים בהדפסת תלת-ממד והקמת רשת מעצבים ארצית שתירתם לתכנון ולייצור פתרונות הקשורים למגפת הקורונה.
- פרופ’ יואב אישן, הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך: ייצור משטחים ביוצידיים דו-ממדיים ותלת-ממדיים.
- פרופ’ יאיר עין אלי, הפקולטה למדע והנדסה של חומרים: ציפוי אקטיבי למסכות פנים.
- פרופ’ דבי לינדל ופרופ’ עודד בז’ה, הפקולטה לביולוגיה: אנליזה של חומרי חיטוי אנטי-ויראליים.
- פיתוח פלטפורמה רובוטית שתופעל מרחוק על ידי הצוותים הרפואיים ותספק למטופלים מזון ותרופות. הרובוט יצויד בחיישנים שיסייעו לבדוק דופק ורמת חמצן בדם אצל המטופלים. על הפרויקט יעבדו בוגרי תוכנית הרובוטיקה FIRST מבית הספר הריאלי בחיפה בהנחיית פרופ’ גיל יודילביץ מהפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל
- פרופ’ ירון פז, הפקולטה להנדסה כימית: טיהור אנטי-ויראלי על ידי פוטוקטליזה.
- ד”ר עדו קמינר, הפקולטה להנדסה חשמל עש” ויטרבי: חיטוי אוויר ומשטחים באמצעות קרינת אולטרה-סגול
- פרופ’ בעז פוקרוי ופרופ’ אלחנדרו סוסניק, הפקולטה למדע והנדסה של חומרים: הבנה ומניעת הידבקות על-ידי משטחים.
במקביל מתקיימים פרויקטי מחקר משותפים וחדשניים של חוקרי הטכניון בהובלת סגן נשיא הטכניון לקשרי חוץ ופיתוח משאבים פרופ’ אלון וולף, בשיתוף רופאים וצוותים רפואיים רבים מהקריה הרפואית רמב”ם.