השימוש במכונת הנשמה פוגע באיברים שונים בגוף, בנוסף לפגיעה בריאות. מחקר חדש שנערך באוניברסיטה ופורסם בכתב בעת היוקרתי  PLOS ONE זיהה את התהליכים המתרחשים באיברים שונים בגוף בעקבות החיבור למכונות הנשמה. “ממצאי המחקר שלנו זיהו את השינויים בביטוי גנטי והמסלולים המולקולריים המושפעים מחיבור למכונות הנשמה הן בריאות והן באיברים מרוחקים יותר שאינם קשורים ישירות למכונה. זיהינו עלייה בביטוי של גנים הקשורים לזיהומים באיברים שונים בגוף וזאת בנוסף לזיהומים שנמצאים בריאות ושהיו ידועים עד כה”, אמרה ד”ר יהודית סומך, עורכת המחקר מהחוג למערכות מידע באוניברסיטה.

            במהלך תקופת מגפת הקורונה גבר השימוש במכונות הנשמה לצורך טיפול בחולים קשים והחל דיון סביב הנזקים הבריאותיים הנגרמים כתוצאה מהשימוש במכונות הנשמה. לדברי החוקרים, מרבית המחקרים שנעשו עד היום התמקדו בהשפעת מכונת ההנשמה על תפקודי הריאות ועל הזיהומים הנוצרים בריאות, על אף שידועה תופעה שאינה מובנת היטב של קריסת מערכות עקב השימוש במכונה. במחקר הנוכחי ביקשה ד”ר סומך יחד עם תלמידי המחקר ניר לוטן, אהוד זוסמן וגור אריה יהודה מהחוג למערכות מידע באוניברסיטה לזהות את השפעת פעולת מכונת ההנשמה על ששה אברים בגוף: כבד, רקמת שומן, עור, עצב טיביאלי, שריר וריאות. החוקרים השתמשו בנתונים של עשרות אלפי דגימות mRNA שנדגמו מאנשים שנפטרו לאחר שחוברו למכונת הנשמה ומדגימות של אנשים שנפטרו מבלי שחוברו למכונות הנשמה. כל האנשים שנפטרו לא היו חולים והם מתו כתוצאה מתאונת דרכים או תאונה אחרת, התאבדות או גורמים שלא נבעו ממחלה כלשהי. “לאור כמויות העתק של הנתונים והעובדה שכל האנשים הללו לא מתו כתוצאה ממחלה, ההנחה של המחקר הייתה שהמצב הרפואי שלהם היה דומה וההבדל היחיד ביניהם היה שחלק מהם חוברו למכונת הנשמה וחלק לא”, אמרו החוקרים.

בשלב הראשון של המחקר בדקו החוקרים האם יש שינוי בביטוי של גנים בששת האברים שהם בחרו בין אנשים שטופלו במכשיר הנשמה בהשוואה לאלה שלא טופלו במכשיר הנשמה. הבדיקה נעשה בעזרת אלגוריתם שבדק לא רק עשרות אלפי גנים, אלא גם השתנות של גנים בתלות של השתנות של גנים אחרים. “האלגוריתם בדק למעשה השתנות על פני רשתות של גנים. כלומר, לא רק אם גן כזה או אחר השתנה, אלה האם בגלל שינוי של גן אחד, היה גם גן אחר שהשתנה וכך הלאה והאלה, על פני רשתות של עשרות אלפי גנים”, אמרה ד”ר סומך.

 מהתוצאות נמצא כי ההבדלים בביטוי הגנים היו מובהקים, והאלגוריתם הצליח לזהות באופן חד משמעי  על סמך השינוי בביטוי הגנים ברמת דיוק של 95% מי היו האנשים שטופלו במכונת הנשמה ומי לא.

לאחר ההצלחה של השיטות החישוביות בזיהוי ההבדלים בין קבוצות המחקר, הפעילו החוקרים את השיטה החישובית על המנגנונים המולקולריים כדי למצוא את המסלולים המדוייקים שבהם נגרם שינוי בעקבות ביטוי הגנים. נמצא כי ישנה עליה בכל ששת האיברים בביטוי של גנים הקשורים לתופעות זיהומיות, ולתופעות דלקתיות שונות שחלקן מתחיל בריאות. “עד עתה היה ידוע כי מתפתחת דלקת בריאות כתוצאה משימוש במכונות הנשמה. אנחנו מצאנו כי גם באיברים הפריפריאליים שאינם קשורים לריאות כמו: שומן, עור, כבד, עצבים מתפתחת דלקת. באופן ספציפי לגבי רקמות השריר, מצאנו שלא רק שהשריר לא נבנה, מה שהגיוני לאור העובדה שאנשים שכבו ללא תזוזה למשך תקופה מסויימת במכשיר ההנשמה, אלא שהוא אף נמצא בתהליכי פירוק”, אמרה ד”ר סומך.

לדברי החוקרים, היתרון הגדול בשילוב של האלגוריתם במחקר הביולוגי שהוא מאפשר לבצע מעקב אחר שינוי גנטי, שהיו לוקחים זמן רב או לא אפשריים בכלל בשיטות לא חישוביות. “כאמור, מדובר לא רק באלפי גנים, אלא גם ברשתות של גנים, שבהם צריך לבחון האם שינוי של גן מסויים השפיע על גנים אחרים, והאם השינוי הזה השפיע שוב – וכך הלאה. זה תהליך מורכב שכולל עשרות אלפי בדיקות. השימוש באלגוריתם אפשר לנו לא רק למצוא את השינויים הללו, אלא גם לעקוב אחר כל שרשרת ההשתנות לאורך המסלול – ולאפשר לנו להסביר את מהות הפגיעה באיברים”, סיכמו החוקרים.

24.4.22