נגיד שמישהו היה חושב למדוד אתכם. לא סתם למדוד, לבדוק ולהעריך כל תכונה מוכרת ובלתי מוכרת בגוף שלכם. מהמשקל והגובה, דרך הגנים שקיבלתם מההורים שלכם, להכיר מקרוב את אוכלוסיות החיידקים שגרות בכם ואת הווירוסים שנחשפתם אליהם כילדים. לדעת כל פרט על מה שאתם אוכלים ומתי וכמה אתם זזים. לעקוב אחריכם בלילה ולגלות מתי נרדמתם, מתי חלמתם, כמה פעמים קמתם לשירותים. בקיצור, לחשוף את הסודות הגדולים ביותר שלכם, אלה שאתם נוטים להסתיר לפעמים גם מהאנשים הכי קרובים.
לרובנו זה אולי נשמע כמו סיוט. עבור פרופ' ערן סגל ממכון ויצמן (48), מי שנחשפתם אליו כאיש המודלים הלאומי של הקורונה והמדען שחזה את מגמות התחלואה של הגלים הראשונים, זו משימת חיים. סגל, שתחום ההתמחות שלו הוא מדעי המחשב, עומד כיום בראש אחד הפרויקטים המדעיים השאפתנים והמסקרנים ביותר בישראל ובעולם כולו: כפי שהוא עצמו מכנה אותו, ה־Human Phenotype Project, הפרויקט לאיפיון אנושי. או כמו שחלקכם אולי כבר שמעו עליו: פרויקט 10K.
הפרויקט הזה, שנועד לחזות מחלות ולהבין מה גורם להן, משתמש בטכניקות מדעיות מתקדמות כדי לאפיין לעומק קבוצה של עשרת אלפים איש בישראל ובהמשך מאות אלפים, אולי מיליונים, בעולם. על בסיס האפיון האדיר הזה, מאמינים שניתן יהיה לפתח שיטות אשר ישפרו את היכולת לחזות ברמה אישית מחלות שונות שנים לפני שהן מתגלות.
ההגדרה היבשה הזו, שמופיעה באתר הפרויקט באינטרנט, מסתירה כוונה גדולה ומהפכנית בהרבה: לשפר ולשכלל מאוד את היכולת לאבחן את הסטטוס הבריאות שלנו, לזהות מחלות עוד לפני שהן פורצות, להתערב כדי למנוע אותן, וגם למצוא כיוונים תרופתיים חדשים שירפאו בנקודות שלא הכרנו עד היום. "החזון הוא שנדע להגיד בכל נקודה בזמן איפה אנשים נמצאים מבחינת הסטטוס הבריאותי שלהם בצורה מאוד מקיפה", מסביר סגל. "כמו שיש ווייז שיודע להגיד לך מה הנתיב שלך ברכב, נוכל לדעת על איזה מסלול בריאותי הם נמצאים ויותר מזה: אם אני רואה שהכיוון שהם הולכים אליו לא טוב - נדע לחשב להם מסלול מחדש".
חלק גדול מהנתונים שנאספו לצורך המחקר, נחשף כאן לראשונה בעמודים אלו, ומשרטט באופן מקיף וחסר תקדים מה המצב הבריאותי של חלק גדול מאוד מהישראלים. אם היה דוח רפואי מקיף לבני ה־40 עד 70 שחיים כאן – ככה הוא היה נראה.
× × ×
סגל מדבר על מעין "ווייז רפואי", שיכוון אותנו לנתיב של חיים ארוכים ובריאים. לפחות בתיאוריה, רובנו כבר מכירים היטב את המפתחות לחיים כאלה, אבל מתקשים מאוד ליישמם. אולי זה יעבוד יותר טוב אם יגידו לנו באופן פרטני: אתה נמצא בשלב שבו קורה לך בגוף ככה וככה, אתה בדרך למחלות כאלה וכאלה. אם תשנה את דרכייך בצורה מסוימת, עדיין תוכל לפצות על הנזקים.
כמו רוב הרעיונות הגדולים, גם הרעיון הזה התחיל בקטנה, מפרויקט מצליח אחר של סגל, DayTwo, שנועד לסייע למטופלים לשמור על רמת סוכר תקינה בדם באמצעות מיפוי אוכלוסיות החיידקים במעיים והתאמת תזונה אישית על פי הממצאים.
סגל: "זה פרויקט שעקב אחרי אלף אנשים, ומדדנו בו, בעזרת מד סוכר, את התגובה של אנשים לאוכל. התמקדנו באוכלוסיית חיידקי המעיים, ונתנו פתרון בתחום תזונה מותאמת אישית: מה כל אחד צריך לאכול, כדי לשמור על רמות סוכר תקינות. קרוב למאה אלף איש בישראל וארה"ב כבר השתמשו בו. אנשים ירדו הרבה במשקל והוא גם עזר בתחום של סוכר וסייע לחלק מהאנשים להפסיק להשתמש בתרופות ולשפר מצבים קליניים שונים.
"כשסיימנו את המחקר, אמרתי, 'רגע. בעצם אפשר ללכת לסיפור שהוא הרבה־הרבה יותר רחב. הכוונה לצאת לא רק מתזונה וחיידקי מעיים, שהם רק חלק מהסיפור, אלא לבחון בכלל את כל הנושא של בריאות ומחלות".
כך נולד הפרויקט הנוכחי, 10K, שמבקש למדוד אותנו לאורך 25 שנה. המטרה: להבין מה מאפיין אותנו ברמה הגופנית והגנטית ומה מבדיל אותנו אחד מהשני, כיצד הסביבה ואורח החיים שלנו משפיעים על הבריאות שלנו, איך ניתן לזהות מחלות שונות שנים לפני שהן מתפרצות, ובעיקר – מה אפשר לעשות כדי למנוע אותן מבעוד מועד, או לטפל בהן, במקרה שפיספסנו. וכדי שזה יקרה, הפרויקט הזה מבקש לדעת עלינו כמעט הכל.
"בשנת 2000 היה את פרויקט הגנום האנושי, שבפרספקטיבה של 22 שנה הייתה לו תרומה אדירה על הבנת הגורמים הגנטיים למחלות שונות", מסביר סגל. "עם זאת, גנטיקה היא רק אחד מהמרכיבים שלנו כבני אדם. היא לא משתנה כל החיים, ויש לה תפקיד מאוד חשוב, אבל מי שמתרכז רק בגנטיקה, לא לוקח בחשבון את הגורם הסביבתי, הסביבה שבה אנחנו חיים וזיהום האוויר, וגם את הנושא של אורח חיים, כמו תזונה ופעילות גופנית. כל הדברים האלה לא נכנסים לתוך הגנטיקה".
בהרבה מחלות הגורם הגנטי הוא בכלל מינורי. אפילו בסרטן הוא נחשב כיום למיעוט.
"נכון מאוד. כל המחלות שמופיעות בגיל מאוד־מאוד צעיר הן מחלות התפתחותיות, שהגנטיקה קובעת בהן הרבה. אבל בגיל היותר מבוגר, 40־50, ובטח יותר מזה, הגנטיקה אולי מהוה גורם סיכון, אבל היא ממש ממש לא גזרת גורל, ואפשר להתגבר עליה בעזרת אורח חיים בריא ופעילות גופנית. ולכן גם מדענים אחרים בעולם התחילו להסתכל על דברים נוספים, כמו פעילות חיידקי המעיים שלנו וכל מיני חומרים שמסתובבים לנו בדם, כדי להבין מה גורם לנו לחלות. אבל המחקרים האלה תמיד היו מאוד צרים, במובן שהם בחרו להתמקד בפיסת מידע מסוימת. כמו שגנטיקה זו פיסת מידע, גם החיידקים שגרים בתוכנו ופעילות הגנים והמולוקולות. כל אלה הן פיסות מידע בודדות. הם לא הסתכלו על האדם כמכלול".
ומה אתם עושים?
"פה אנחנו נכנסנו עם הרעיון להסתכל על כל הדברים בגוף שיודעים למדוד, כולל מדידות חדשות שפיחתנו בעצמנו, כלומר ללכת מאוד מאוד רחב. אם פרויקטים אחרים הלכו על קבוצה גדולה של אנשים, אבל מדדו מעט דברים, אנחנו החלטנו למדוד קבוצה גדולה של אנשים אבל עליה למדוד הכל, כך שבסוף נוכל לקחת את כל הממצאים ולהשוות מי מהם גורם או משפיע יותר על מחלה מסוימת".
ואכן, הפרויקט הזה, שהוא ייחודי מסוגו בעולם, מודד אנשים בצורה הנרחבת והמעמיקה ביותר שידועה כיום למדע. עד היום, גויסו אליו יותר מ־9,000 משתתפים בריאים בגילי 40 עד 70. "בריאים זה במירכאות, כמובן", מבהיר סגל, "כי לכל אדם יש משהו. על חלק הוא יודע ועל חלק לא. אנחנו לא לוקחים אנשים עם סרטן פעיל או סוכרת או מחלת מעי. מי שהוא טרום־סוכרתי או סובל מהשמנה יכול להשתתף, אחרת היינו נשארים בלי מועמדים. בחרנו להתמקד בקבוצה של בני 40 עד 70, כי זו אוכלוסייה שמצד אחד היא לא צעירה מדי, אז במהלך מספר שנים סביר יקרו לה דברים. ומצד שני, לא מבוגרת מספיק להיות עם הרבה מחלות רקע. אפשר למצוא בתוכה אנשים שעדיין לא פיתחו הרבה מצבים בריאותיים".
מי שיעמדו בקריטריונים האלה יעברו כמעט כל בדיקה אפשרית: בדיקות קליניות וגנטיות, בדיקות הדמיה, בדיקות לאבחון חיידקי הפה והמעיים, פרופיל נוגדנים שמגלה לאיזה נגיפים נחשפו במהלך חייהם, בדיקות מולקולריות של חומרים שונים בדם, בדיקות שתן, אולטרסאונד של הכבד ועורקי הצוואר, צפיפות עצם וחלוקת השומן בגוף, אק"ג, בדיקות שינה, סוכר בדם ואפילו בדיקת הרשתית בעין. כל משתתף, ממלא שאלון ובו מאות שאלות הנוגעות לאורח החיים שלו, החל מבעיות רפואיות ותרופות שהוא לוקח, ועד מה ההיה בסנדוויץ' שאכל בבוקר. כאמור, חלק גדול מהנתונים הרבים שנאספו עד כה, נחשף כאן לראשונה בעמודים אלו.
"לפני שהנבדקים מגיעים, הם מעלים את כל ההיסטוריה הרפואית שלהם, את כל התיק הרפואי שנצבר עליהם עד היום, כולל אוסף גדול של בדיקות דם ואבחנות ותרופות שהם לוקחים", אומר סגל. "מתברר שגם באוכלוסייה הבריאה אנשים לוקחים המון תרופות, בעיקר תרופות נגד דיכאון והרבה סטטינים למחלות לב. הם ממלאים שאלונים מאוד מקיפים על הרגלי התזונה, ההיסטוריה הרפואית שלהם, מחלות במשפחה. הרגלים כמו כמה הם מעשנים וכמה ישנים".
עם השלמת השלב הראשון, מגיעים הנבדקים לקליניקה ייחודית שהוקמה במכון ויצמן, שם הם עוברים סדרת בדיקות מקיפה. "הבדיקות המולקולריות הן הכי מעניינות, כי היכולת למדוד את כל הדברים הסמויים היא העתיד של הביולוגיה", אומר סגל. "אנחנו מודדים גנטיקה, כי בכל זאת זה מעניין. את אוסף החיידקים שלנו. חלבונים וחומרים אחרים בדם, עשרות אלפי מולקולות קטנות, למשל כולסטרול, שאגב הרבה מהן מולקולות חדשות לחלוטין. שהן לא מוכרות. ומכאן גם היכולת להגיע להרבה ממצאים חדשים.
"פיתחנו מדידה מאוד־מאוד רחבה ומיוחדת של מערכת החיסון, שמאפשרת לנו לגלות מאות אלפי חשיפות שהיו לאדם במהלך החיים, כולל קורונה כמובן, ויש מדידה של רצפי RNA, שמעריכה את הפעילות של הגנים שלנו, כלומר איזה גנים באים לידי ביטוי בדם. חוץ מזה, אנחנו עושים בדיקות פיזיולוגיות: לחץ דם במצבים שונים ומאפיינים את מערכת הלב בעזרת אק"ג. מבצעים אולטרסאונד לבדוק שומן בכבד, כי כבד שמני זה היום מכה. ל־30 אחוז מהאוכלוסייה הבוגרת יש כמות לא תקינה של שומן בכבד. בודקים גם את מצב עורקי הצוואר, שמעידים על מחלות לב. יש לנו מכשיר רנטגן שנקרא דקסה, שברבע שעה עושה סריקה מלאה של כל הגוף ובודק איפה יש מצבורי שומן, ומודד את צפיפות העצם. בגלל שהרבה פרמטרים אנחנו מודדים בפעם ראשונה אנחנו מגדירים את הנורמה".
כל משתתף הולך הביתה מחובר למד סוכר ולחיישן המודד את השינה שלו. "במהלך השבועיים הבאים, המשתתפים מתעדים מה הם אוכלים. מהטלפון שלהם אנחנו לוקחים את הפעילות שלהם. הם מחוברים גם לסנסור שינה, שמנטר את איכות השינה באופן רציף בלילה, ומתוך זה אנחנו יודעים לומר מהי ארכיטקטורת השינה של אנשים - מתי נרדמו, מתי נכנסו לשינה קלה, מתי הם חולמים, ולקשר את הדברים האלה לכל הדברים האחרים שמודדים. אף אחד מעולם לא עשה מחקר כזה, בטח לא על אלפי אנשים".
זה ממש "האח הגדול" על סטרואידים. כל הסודות שאנשים מסתירים מונחים לפניכם גלויים.
"בנינו את המערכת בצורה שמאוד שומרת על הפרטיות והאנונימיות. בסוף אפילו לי כמנהל המחקר אין את היכולת לדעת מי האנשים שעומדים מאחורי הנתונים".
× × ×
הפרויקט הזה מתנהל רק חמש שנים. כל משתתף יחזור על הבדיקות פעם בשנתיים בקליניקה, ופעם בשנה ידווח על שינויים במצב בריאותו. כ־2,000 איש כבר הספיקו לעבור את הבדיקות המקיפות האלה פעמיים.
"בהפרש של שנתיים כבר חלק מהאנשים הידרדרו", אומר סגל. "יש אנשים שאובחנו בכל מיני מחלות, או שיש להם תסמינים כאלה ואחרים. בעזרת הנתונים שאספנו אנחנו מנסים לראות האם כבר לפני שנתיים יכולנו לזהות סימנים מקדימים שיאפשרו לנו להגיד שמשה הולך להידרדר ואז לטפל בו מוקדם".
כלומר לסמן למערכת הבריאות את האנשים שנמצאים בסיכון לפתח מחלה בעתיד.
"הרבה לפני הבירורים שאנשים עוברים כשהם מרגישים לא טוב, יש איזו שכבה סמויה, מולקולרית, שלא רואים אותה בעיניים, אבל כנראה תאפשר לנו לזהות את ההפרעה הזו לפני שהיא מתפתחת למחלה. פה נכנס הביג דאטה והאלגוריתמים של הבינה המלאכותית, שאנחנו מפתחים כשעוקבים אחרי כל כך הרבה אנשים".
הרבה לפני מועד הסיום הרחוק שלו, אי שם לקראת שנת 2050, המחקר הזה כבר מניב פירות ראשונים ומסעירים. כך, למשל, הצליחה קבוצת החוקרים של סגל לזהות חיידקים שגורמים להשמנה, כמו גם חיידקים שעצם ההמצאות שלהם במערכת העיכול עשויה להיות קשורה דווקא לעובדה שמי שנושא אותם נשארים רזים.
"מצאנו חיידקים שלדעתנו דוחפים אותך להשמין. זה לא מפתיע, כי לפני 200 שנה הגנטיקה שלנו הייתה אותו דבר ואנשים לא היו שמנים. היום הם שמנים בגלל הסביבה, בגלל המזון שאנחנו אוכלים והעובדה שאנחנו מתניידים במכונית עם מזגן ולא רצים ממקום למקום. במובן הזה, החיידקים שלנו הם גורם סביבתי, כי אנחנו רוכשים אותם מהסביבה. הם כמעט שלא קשורים לגנטיקה".
בני המזל שנמצאים אצלם חיידקים מהסוג ההפוך, כלומר כאלה שעשויים לתרום דווקא להרזיה, מקבלים טלפון מהחוקרים בבקשה לתרום עוד חיידקים כאלה לטובת מחקר המשך. איך עושים את זה? נו, אתם יכולים לנחש. "התחלנו לפתח במעבדה פרוטוקולים שמבודדים חיידקים ספציפיים מדגימות צואה. אנחנו בונים בנק של חיידקים ספציפיים שנותנים נטייה להרזיה. ברגע שנסיים, ניקח את החיידקים האלה ניקח ונשים אותם בקפסולה".
סוג של פרוביוטיקה ממוקדת.
"את יכולה לחשוב על זה כמו פרוביוטיקה כירורגית, שהונדסה להכיל בדיוק את החיידקים הספציפיים שאנחנו רוצים לתת. בעוד שנה או שנתיים נתחיל ניסוי קליני בבני אדם, שבו ניתן את החיידקים שנמצא שיש להם את האפקט הכי גדול נגד השמנה בקפסולות, לראות אם הם באמת עוזרים".
ממצא נוסף קשור למחלות לב, גורם המוות הראשון בשכיחותו בעולם המערבי. כאן גילו סגל וצוות החוקרים שלו חומרים שנמצאים בדם, ועשויים לגרום להתקפי לב. "גילינו שאצל אנשים שעברו התקף לב יש קבוצת חומרים בדם, שמתנהגת באופן שונה מאשר אצל אנשים אחרים. אצל חולים מסוימים ראינו שהחומרים האלה מושפעים מחומרים שהחיידקים שלהם מייצרים במעיים, או מגורמים גנטיים כאלה ואחרים. פתאום הבנו למה הטיפול התרופתי לא עובד אצל כולם: כי אצל אחד, הבעיה היא גנטית, ואצל אחר היא בכלל חיידקים. זיהוי הסיבה לקלקול שהוביל למחלה, יאפשר לנו להבין איך צריך לטפל בכל אחד באופן אישי".
גם תהליכי ההזדקנות, הגורם הראשון להיווצרות מחלות, תופסים במחקר חלק נכבד. "זה לא סוד שהגורם מספר 1 למחלות הוא הגיל. ככל שאנחנו מתבגרים, השכיחות של מחלות והסיכוי לפתח מחלות עולה. זה חלק מהתהליך הטבעי של בלאי מערכות הגוף. זו הפעם הראשונה שאנחנו יכולים לאפיין את הבלאי הטבעי של כל המערכות האלה. זה הולך לכתוב מחדש את ספרי הרפואה, כי נגדיר מה תקין ומה לא תקין בתהליך הזה.
"ברגע שנבנה את הנורמות לכל המדידות, בפעם הבאה שמישהו ילך להיבדק נוכל לומר לו אם הוא בנורמה או לא, והאם מערכות הגוף שלו תואמות לגילו. גילינו למשל שאצל אנשים שעברו התקף לב, אוסף המולקולות בדם נראה כמו אלה של אדם יותר מבוגר. אם נחזור לחזון הגדול יותר, של מה אנחנו רוצים להשיג מהמחקר הזה, גם נדע לתקן את מה שהתקלקל. כלומר להגיד למטופל, למשל: המולקולות שלך בדם נראות כמו של אדם מבוגר יותר, אבל במקרה שלך זה דבר שמושפע מתזונה ואפשר לתקן אותו בתזונה שונה. אצל מישהו אחר נגלה שהחיידקים לא מייצרים מספיק B12. אנחנו חושבים שנוכל לתקן גם את זה. ברור שלא נעצור את ההזדקנות, אבל אולי נוכל להאט אותה ואפילו להצעיר את הגיל הביולוגי של מערכות שונות בגוף".
אבל חלק מהמחלות שלנו הן פשוט קלקולים מקריים, גנטיים ואחרים, שלא קשורים לכלום ולכן לא תהיה שום אפשרות להשפיע עליהן.
"אין ספק שיש דברים שהם אקראיים מדי. אולי סרטן לא נוכל לגלות חמש שנים לפני שהוא מתפרץ, אבל שנתיים קודם כבר נוכל לדעת שהוא בדרך. יבוא יום ואנשים יפתחו עוד בדיקות שאנחנו לא מסוגלים כרגע לדמיין אותן. לכן אנחנו שומרים עשרות אלפי דגימות במקרר. בעוד עשר שנים, כשיהיו בדיקות חדשות, נוכל לחזור לדגימות ששמרנו ולבדוק האם המדידות האלה יוכלו לנבא את מה שלא הצלחנו היום, בעזרת הבדיקות הקיימות".
× × ×
סגל מגדיר את הבייבי שלו כמיזם של “מדע אזרחי”, סיטיזן סיינס, שבו הציבור לוקח חלק בפרויקטים מדעיים, אבל יש בו גם רווח אישי מובהק למשתתפים: כל אחד מקבל את סיכום ממצאי הבדיקות שנערכו לו, ובמקרים מסוימים נשלח לרופא המשפחה עם ממצא דחוף שמחייב טיפול. "אנחנו לא רופאים ואסור לנו לתת אבחנה, אבל היו מקרים ששלחנו אנשים למיון", הוא מספר. "כל ממצא חריג שנמצא, אנחנו כותבים מכתב לרופא משפחה: בבדיקה של הפציינט שלך נמצא לחץ דם לא תקין או רמות סוכר לא תקינות. אנא התייחסותך. יש לא מעט אנשים שבעקבות מדידות שעשו אצלנו איבחנו אצלם משהו וטיפלו בו".
זו הסיבה לכך שלא תוכלו למצוא כאן תור לבדיקות, שנערכות כמובן בחינם, לפחות בארבעת החודשים הקרובים. "בסוף נקבל את כל מי שעונה על הקריטריונים", מתחייב סגל. "אבל זה ייקח זמן".
הפרויקט הישראלי החלוצי הזה כבר עשה לו שם עולמי. בחזון של סגל, שיתופי פעולה בינלאומיים שכבר נרקמים עכשיו יניבו לו מיליון נמדדים. "אנחנו רוצים להרחיב גם את כמות הבדיקות שאנחנו עושים, ולהרחיב גיאוגרפית את אזור המחקר, כדי להגיע למגוון אתני רחב של אנשים. אפילו בישראל לצערי כרגע אנחנו עוד לא מודדים הרבה אוכלוסיות. יש לנו נציגות דלה ביותר עד לא קיימת של האוכלוסייה הערבית, החרדית והאתיופית. ככל שהשונות האנושית שתהיה לנו תגדל, ונעקוב אחרי אנשים מספיק זמן, נוכל לראות את כל המחלות שיש למין האנושי. אני משוכנע שהגורמים למחלות ולכן גם דרכי הטיפול בהן יתגלו לנו מתוך אוסף הנתונים שלנו". ×