ענקית התוכנה הצרפתית, דאסו סיסטמס, ממשיכה לבסס את מעמדה כמובילה עולמית בחדשנות טכנולוגית לתעשיית מדעי החיים והבריאות. בכנס 3DEXPERIENCE World 2025, שנערך לאחרונה ביוסטון, חשפה החברה שתי פריצות דרך משמעותיות המבשרות על עידן חדש ברפואה המותאמת אישית והרפואה הרגנרטיבית: הדור הבא של פרויקט "הלב החי", המשלב בינה מלאכותית ליצירת תאומים וירטואליים מותאמים אישית, ומערכת ה-Electrospider, המהווה קפיצת מדרגה בתחום הביו-פבריקציה.
פרויקט "הלב החי": הדור הבא – התאמה אישית ואוטומציה באמצעות בינה מלאכותית
פרויקט "הלב החי" של דאסו סיסטמס, שהחל את דרכו לפני כעשור והציג לעולם את התאום הווירטואלי הראשון של לב אנושי פועם, נכנס כעת לשלב מתקדם ושאפתני. החברה הודיעה על ניסוי בטא לבחינת דור חדש של מודל הלב, המציע יכולות התאמה אישית ואוטומציה חסרות תקדים. מטרה מרכזית של הפיתוח החדש היא להפוך את המודל לכלי רב-עוצמה שיפשט ויאיץ באופן דרמטי את תהליכי המחקר והפיתוח של מכשור רפואי, וכן יקצר את משך הבדיקות והאישורים הרגולטוריים הנדרשים לטיפולים חדשניים.
הדור החדש של מודל "הלב החי" מאפשר פרסונליזציה ברמה גבוהה במיוחד. חוקרים ומהנדסים יכולים כעת להתאים במודל מגוון רחב של פרמטרים, כגון תכונות רקמה ספציפיות, שונות מבנית אנטומית מורכבת, והיבטים פיזיולוגיים נוספים – כל זאת באמצעות ממשק אינטואיטיבי המאפשר שינויים "בלחיצת כפתור". המודל המתקדם מבוסס על שנים של מחקר ואיסוף נתונים ממטופלים אמיתיים, והתובנות העמוקות שנצברו לגבי הפיזיולוגיה האנושית אפשרו יצירת בסיס נתונים עשיר. בסיס נתונים זה מאפשר לייצר אלפי תאומים וירטואליים של לבבות מטופלים, אשר ישמשו כמערך אימון מהימן ומדויק עבור אלגוריתמים של בינה מלאכותית יוצרת (Generative AI).
היכולת לייצר מספר רב של תאומים וירטואליים מגוונים פותחת בפני חוקרים ורופאים אפשרויות חדשות להבנת מנגנוני מחלות לב מורכבות. יתרה מכך, היא מאפשרת לחזות בדיוק רב יותר כיצד אוכלוסיות מטופלים שונות, או אפילו מטופלים בודדים, יגיבו לטיפול תרופתי מסוים או למכשור רפואי חדש. כל זאת מתבצע בסביבה וירטואלית, ללא צורך בניסויים פולשניים בבני אדם או בבעלי חיים, ותוך עקיפת מגבלות אתיות ורגולטוריות הקשורות לפרטיות ושימוש במידע אישי רגיש. טכנולוגיה זו, הפועלת על גבי פלטפורמת 3DEXPERIENCE של דאסו סיסטמס, צפויה להפחית משמעותית את עלויות הפיתוח, להאיץ את קבלת האישורים הרגולטוריים, ולשפר באופן ניכר את היכולת לחזות כיצד מכשירים רפואיים ישתלבו עם האנטומיה הייחודית של כל מטופל ומטופל, ובכך לקדם את הרפואה המותאמת אישית בקנה מידה רחב.
ההכרזה על ניסוי הבטא הנוכחי מגיעה לאחר פרסום מדריך "ENRICHMENT Playbook", המיועד לתעשיית המכשור הרפואי. המדריך מסביר כיצד ניתן למנף תאומים וירטואליים להאצת ניסויים קליניים, והוא תוצר של שיתוף פעולה פורה בן חמש שנים עם מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA). היעילות המוכחת של התאומים הווירטואליים והפוטנציאל הרב שלהם לסייע בתהליכי תיקוף (validation) צפויים להעניק תועלות חסרות תקדים למגוון רחב של שחקנים בתעשיית הבריאות, כולל חברות ביופארמה, בתי חולים, יצרני מכשור רפואי, מפתחי טכנולוגיות לבישות וגופי בריאות הציבור. מעבר להפחתת עלויות והאצת אישורים, הטכנולוגיה מכוונת לשיפור ישיר של תוצאות הטיפול עבור המטופלים. דאסו סיסטמס, עם עשרות שנות מומחיות ביישומים תעשייתיים של טכנולוגיית התאומים הווירטואליים, מביאה כעת את הידע הנרחב הזה לעולם הרפואה, הניסויים הקליניים והטיפול הישיר במטופל, ואף מתכננת להרחיב את יישומי התאום הווירטואלי לאיברים נוספים בגוף האדם.
Electrospider: ביו-פבריקציה רב-חומרית ורב-סקאלית לרפואה רגנרטיבית
במקביל לחידושים בתחום הלב הווירטואלי, כנס 3DEXPERIENCE World 2025 היווה במה לחשיפה מרעישה נוספת: מערכת ה-Electrospider מבית Bio3DPrinting. חברת Bio3DPrinting, יחידה עסקית רפואית של קבוצת SolidWorld הנסחרת בבורסה, הציגה את מה שהיא מגדירה כמערכת הביופרינטינג הראשונה בעולם המשלבת הדפסה בחומרים שונים (multimaterial) ובקני-מידה שונים (multiscale) בתהליך אחוד. פיתוח זה מסמן צעד משמעותי קדימה בתחום המתפתח של ביו-פבריקציה ורפואה רגנרטיבית.
מערכת ה-Electrospider, שפותחה תוך שימוש נרחב בפלטפורמת 3DEXPERIENCE של דאסו סיסטמס וביישומי SOLIDWORKS, מאפשרת ביו-הדפסה סימולטנית של חומרים ביולוגיים ברזולוציות שונות, החל מרמת המיקרו ועד לרמת הננו, והכל במסגרת תהליך ייצור יחיד. יכולת זו מסייעת לארגוני מחקר ופיתוח להתגבר על מגבלות טכניות משמעותיות של טכנולוגיות הדפסה תלת-ממדית מסורתיות. המערכת משלבת טכנולוגיות ביו-פבריקציה סטנדרטיות עם טכניקות מתקדמות, במטרה ליצור מבנים תאיים תלת-ממדיים מורכבים המחקים באופן מדויק את המבנה, המורכבות והטופולוגיה של רקמות אנושיות אמיתיות.
תהליך הפיתוח של ה-Electrospider הסתמך רבות על כלי התכנון והסימולציה של SOLIDWORKS. צוות הפיתוח של Bio3DPrinting השתמש ב-SOLIDWORKS כדי לדמות ולתכנן באופן מדויק כל רכיב וכל מכלול בביופרינטר, לבחון את התנהגותו בתנאים שונים ולוודא את ישימותו התפקודית והייצורית עוד לפני המעבר לייצור פיזי. יכולות מתקדמות לגילוי התנגשויות (interference detection) אפשרו לזהות ולפתור בעיות הרכבה פוטנציאליות כבר בשלבי התכנון המוקדמים, מה שהוביל להפחתה משמעותית בשגיאות וחסך זמן יקר שהיה מוקדש לתיקונים בשלבים מאוחרים יותר. האינטגרציה עם פלטפורמת 3DEXPERIENCE, המבוססת על טכנולוגיית ענן, אפשרה שיתוף פעולה רציף ויעיל בין צוותי העיצוב, הייצור והמחקר, וכן ניהול מתקדם של כלל הנתונים ההנדסיים והביולוגיים. שינויים ותיקונים בפרויקט שותפו בזמן אמת בין כל בעלי העניין, וכלי ניהול מחזור חיי המוצר (PLM) אפשרו שליטה מלאה בכל שלבי הפיתוח והייצור, תוך שיפור משמעותי של יכולות המעקב והאמינות של התהליך כולו.
ה-Electrospider מסוגל לבנות, שכבה אחר שכבה, מקטעים של רקמה אנושית "חיה". התהליך מתחיל מאיסוף תאים הנלקחים ישירות מחולים העוברים הליכים כירורגיים, ביופסיות, או כאלה הסובלים ממחלות אונקולוגיות או נוירודגנרטיביות. בנוסף, ניתן להשתמש בתאים שמקורם בתורמים. תאים אלו מגודלים ומשוכפלים בתנאי מעבדה מבוקרים (in vitro) טרם תהליך ההדפסה. בהשוואה לתרביות תאים דו-ממדיות קונבנציונליות, המבנים התאיים התלת-ממדיים (3D cellular constructs) שנוצרים באמצעות ה-Electrospider מציעים יתרונות רבים: הם קלים ומהירים יותר לייצור, חסכוניים יותר מבחינת משאבים וחומרים, ובעלי רלוונטיות קלינית ומחקרית גבוהה משמעותית בהשוואה לניסויים מסורתיים בבעלי חיים (in vivo).
סיכום: עידן חדש של רפואה מדויקת וחדשנית
ההכרזות האחרונות של דאסו סיסטמס, הן בתחום הדור הבא של פרויקט "הלב החי" והן בחשיפת מערכת ה-Electrospider, ממחישות את הפוטנציאל העצום הטמון בשילוב בין עולמות הסימולציה, הבינה המלאכותית והביו-פבריקציה. טכנולוגיות אלו לא רק מבטיחות לייעל ולהאיץ תהליכי מחקר ופיתוח בתעשיית המכשור הרפואי והתרופות, אלא גם סוללות את הדרך לעתיד שבו טיפולים רפואיים יהיו מותאמים אישית לכל מטופל, ומחלות שנחשבות כיום לחשוכות מרפא יזכו למענה באמצעות רפואה רגנרטיבית מתקדמת. היכולת ליצור תאומים וירטואליים מדויקים של איברים, ולצד זאת להדפיס רקמות אנושיות חיות, פותחת אופקים חדשים להבנת מחלות, פיתוח טיפולים פורצי דרך, ובסופו של דבר, לשיפור משמעותי בבריאות ובאיכות החיים של מיליוני אנשים ברחבי העולם.
כתיבת תגובה