כיצד בינה מלאכותית וביומרקרים בדם משנים את המעקב אחר טרשת נפוצה: בדיקת MSDA

במשך שנים רבות ידעו החוקרים כי בדם של חולי טרשת נפוצה (MS) קיימים עשרות חלבונים בעלי משמעות ביולוגית — ביומרקרים המשקפים דלקת, פגיעה במיאלין, נזק אקסונלי, אקטיבציה של אסטרוציטים ושלמות מחסום הדם–מוח (BBB).

למרות זאת, במשך עשורים היה כמעט בלתי אפשרי להשתמש בביומרקרים הללו בפועל קליני. זאת מכיוון ש:

• כל ביומרקר משקף תהליך ביולוגי אחד בלבד,
• ערכיהם משתנים מאוד בין אנשים ובמהלך הזמן,
• אין ביומרקר יחיד המסוגל לייצג את המורכבות המלאה של טרשת נפוצה,
• ולקלינאים לא היו כלים לניתוח מספר רב של ביומרקרים בו־זמנית.

החוקרים העריכו שהערך האמיתי יגיע משילוב של ביומרקרים רבים יחד — יצירת "טביעת אצבע" ביולוגית של פעילות המחלה. הדבר הפך אפשרי רק עם התפתחות הפרוטאומיקה המתקדמת, מאגרי נתונים גדולים ואלגוריתמי בינה מלאכותית (AI).

בדיקת MSDA — Multiple Sclerosis Disease Activity שפותחה על ידי חברת Octave Bioscience בארה"ב, היא אחד הכלים הקליניים הראשונים המאושרים המבוססים על גישה זו. הבדיקה מודדת 18 ביומרקרים בדם ומעבדת אותם באמצעות אלגוריתמי AI מתקדמים ליצירת ציון כמותי המשקף את הפעילות הביולוגית של המחלה — גם כאשר ה־MRI או התסמינים נראים יציבים.

מהי בדיקת MSDA?

בדיקת MSDA היא בדיקת דם סרולוגית מרובת־חלבונים, המודדת 18 ביומרקרים הקשורים למנגנונים המרכזיים של טרשת נפוצה:

• אקטיבציה חיסונית,
• דלקת עצבית,
• פגיעה ותיקון של מיאלין,
• נזק אקסונלי וניוון עצבי,
• תגובה אסטרוציטית,
• פגיעה בתפקוד מחסום הדם–מוח.

הביומרקרים אינם מפוענחים כנתונים בודדים. הפרופיל המשולב שלהם מעובד על ידי אלגוריתם AI ייעודי, המפיק:

• ציון פעילות מחלה (נמוך, בינוני או גבוה),
• ארבעה ציוני מסלולים ביולוגיים המשקפים:
  • וויסות חיסוני (Immunomodulation)
  • דלקת עצבית (Neuroinflammation)
  • ביולוגיית מיאלין (Myelin Biology)
  • שלמות נוירו־אקסונלית (Neuroaxonal Integrity)

MSDA אינה מחליפה MRI או בדיקה נוירולוגית, אך מוסיפה ממד ביולוגי חשוב להבנת עוצמת המחלה בזמן אמת.

כיצד פועל האלגוריתם של MSDA: 18 חלבונים + בינה מלאכותית

הבדיקה מבוססת על פלטפורמת Proximity Extension Assay (PEA) הרגישה במיוחד, המאפשרת מדידה מדויקת של חלבונים רבים מדגימת דם קטנה.

השלבים כוללים:

• נטילת דם במבחנות סרום.
• מדידת 18 ביומרקרים במעבדה מוסמכת CLIA ו־CAP.
• נרמול הנתונים לפי גיל, מין וסטנדרטים אנליטיים.
• עיבוד נתונים באמצעות מודל AI מרובד (stacked classifier).
• חישוב:
  • ציון פעילות מחלה (1.0–10.0),
  • ארבעה ציוני מסלולים ביולוגיים.

העוצמה של MSDA אינה טמונה בביומרקר אחד, אלא בדפוס הרב־ממדי שהאלגוריתם מזהה — מידע שאי אפשר להפיק מחלבון בודד או מחישובים פשוטים.

מה מייצגים 18 הביומרקרים?

להלן הסבר פשוט להבנת תפקידם הביולוגי של כל הביומרקרים הכלולים בפאנל.

סמנים של פעילות חיסונית ודלקתית

• CCL20 — מגייס תאי חיסון באזורים דלקתיים.
• CXCL9, CXCL13 — כימוקינים המווסתים תנועת תאי T ו־B; קשורים לדלקת במערכת העצבים.
• IL-12β — תת־יחידה חשובה במסלולי Th1/Th17.
• TNFSF13B (BAFF) — חיוני לשרידות תאי B ולהפעלתם.
• TNFRSF10A (TRAIL-R1) — מווסת מוות תאי ואיזון חיסוני.
• CD6 — סמן להפעלת תאי T ולהיצמדותם.
• CDCP1 — מעורב בניידות תאים ושינויים דלקתיים בכלי דם.
• OPN (אוסטאופונטין) — מתווך דלקתי הקשור בהתקפים ובחומרת המחלה.
• OPG — משקף תהליכים דלקתיים מערכתיים וכלי דם.

סמנים של פגיעה עצבית וגליאלית

• NfL — סמן מבוסס לפגיעה אקסונלית.
• GFAP — משקף נזק אסטרוציטי ודלקת כרונית.
• APLP1 — קשור ללחץ סינפטי ותפקוד עצבי.
• SERPINA9 — מייצג פעילות של תאי B במרכזים נבטיים.
• FLRT2 — קשור לשחזור רקמות ולהיצמדות תאים.
• PRTG — מעורב בהתפתחות עצבית ובשינויים ארוכי טווח.
• CNTN2 — משקף שלמות של מבנה אקסון–מיאלין.

סמן של ביולוגיית מיאלין

• MOG — מצביע על תהליכים הקשורים למיאלין ולדמיאלינציה/רמיאלינציה.

ביחד, הביומרקרים הללו יוצרים תמונה ביולוגית מפורטת ברזולוציה גבוהה — שאינה ניתנת להשגה בבדיקה יחידה אחרת.

ראיות מדעיות התומכות בבדיקת MSDA

1. ולידציה אנליטית

מחקר של Qureshi ושות' הראה דיוק גבוה, שחזור מצוין ויציבות של פאנל ה־18 חלבונים בתנאים אנליטיים שונים.

2. ולידציה קלינית

Chitnis ועמיתיו בחנו את הבדיקה בלמעלה מ־600 חולי טרשת נפוצה. ציון פעילות המחלה נמצא בקורלציה חזקה עם:

• נגעים מודגשי־גדוליניום (Gd+) ב־MRI,
• נגעי T2 חדשים או מורחבים,
• הערכה קלינית של מחלה פעילה מול יציבה.

המודל הרב־חלבוני היה מדויק יותר מבדיקות יחידות כגון NfL.

3. שימוש קליני בעולם האמיתי

מחקרים כגון של Sanchez הראו כי תוצאות MSDA משפיעות על החלטות טיפול — התחלת טיפול, שינוי תרופה או אישור יעילותו — בחלק ניכר מהביקורים.

מחקרים נוספים מצאו קשר בין דפוסי ביומרקרים לבין:

• רמת נכות תפקודית,
• ירידה קוגניטיבית,
• שינויים מבניים ב־MRI.

כיצד משתמשים בבדיקת MSDA בפועל?

השימוש הנפוץ ביותר בבדיקה הוא:

• בדיקת בסיס בתחילת טיפול,
• 3–6 חודשים לאחר שינוי טיפול,
• בדיקה כל 6–12 חודשים במעקב ארוך טווח,
• במצבים בהם התסמינים אינם תואמים את ממצאי ה־MRI,
• בהערכת הצורך בהגברת טיפול או הפחתתו.

התדירות מותאמת אישית על פי שיקול דעת הנוירולוג.

זמינות ועלות

הבדיקה מבוצעת אך ורק במעבדת Octave Bioscience המוסמכת CLIA ו־CAP (Menlo Park, California).

היא מאושרת לשימוש בכל 50 מדינות ארה"ב, כולל מדינת ניו יורק (CLEP).

הבדיקה מוגדרת כ־LDT (Laboratory Developed Test) ומבוקרת תחת רגולציית CLIA ולא FDA.

כיסוי ביטוחי משתנה, אך רבים מהמטופלים בארה"ב יכולים לקבל הפחתת תשלום במסגרת תוכנית Octave Cares.

מחוץ לארה"ב (כולל אירופה וישראל) הבדיקה טרם זמינה באופן נרחב.

מי עשוי להרוויח ביותר מבדיקת MSDA?

• מטופלים המעוניינים במעקב ביולוגי צמוד אחר פעילות המחלה,
• חולים בהם אין התאמה בין תסמינים לבין ממצאי MRI,
• אנשים השוקלים מעבר לתרופה אחרת או הגברת טיפול,
• מטופלים הנמצאים על טיפולים עתירי־יעילות הדורשים מעקב הדוק,
• משתתפים בניסויים קליניים.

עיקרי הדברים למטופלים

• בדיקת MSDA מנתחת 18 ביומרקרים בעזרת אלגוריתמי AI.
• היא מספקת הערכה ביולוגית כמותית של פעילות המחלה.
• היא משלימה MRI ובדיקה קלינית — ולא מחליפה אותם.
• מחקרים מראים קשר חזק בין תוצאותיה לבין פעילות MRI ותוצאות קליניות.
• הבדיקה מסייעת בקבלת החלטות טיפול מותאמות אישית.

מקורות

Qureshi F. et al. Analytical validation of a multi-protein, serum-based assay for MS disease activity.
DOI: https://doi.org/10.1002/prca.202200018

Chitnis T. et al. Clinical validation of a multi-protein, serum-based assay for MS activity.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.clim.2023.109688

Sanchez A. et al. Real-world utility of a multi-protein MS biomarker panel.
DOI: https://doi.org/10.1177/20552173251331030

Gonyou T. et al. Proteomic biomarker panel for MS activity: real-world case series.
DOI: https://doi.org/10.7224/1537-2073.2023-094

Zhu W. et al. Associations between multi-protein biomarkers and disability in MS.
DOI: https://doi.org/10.1093/braincomms/fcad300

Octave Bioscience / Olink technical documentation.