يستكشف الذكاء الاصطناعي “الجينوم المظلم” لتسليط الضوء على نمو السرطان

افتح ملخص المحرر مجانًا

رولا خلف، محررة الفايننشال تايمز، تختار قصصها المفضلة في هذه النشرة الأسبوعية.

استخدم العلماء الذكاء الاصطناعي لإلقاء الضوء على ما يسمى بالجينوم المظلم لجسم الإنسان وتطوير نهج جديد قوي محتمل للكشف عن السرطان ومراقبته وعلاجه.

كشف باحثون في جامعة جونز هوبكنز في الولايات المتحدة عن كيفية ارتباط التكرارات التي لم تتم دراستها سابقًا لتسلسلات الشفرة الجينية – المعروفة باسم “الحمض النووي غير المرغوب فيه” أو المادة المظلمة – بالأورام.

يُظهر البحث، الذي نُشر في مجلة Science Translational Medicine يوم الأربعاء، كيف يعمل الذكاء الاصطناعي وتقنيات الحوسبة المتقدمة الأخرى على تعميق فهم الأمراض وكيفية التعامل معها.

وقال فيكتور فيلكوليسكو، المؤلف المشارك للورقة البحثية وأستاذ الأورام في مركز جونز هوبكنز كيميل للسرطان: “إنه بمثابة كشف كبير عما وراء الستار”، مضيفًا أن ذلك “سيؤدي إلى علاجات جديدة وتشخيصات جديدة وفحوصات جديدة”. طرق علاج السرطان”.

استكشف الباحثون “المادة المظلمة” للشفرة الجينية التي – مثل الاسم الفلكي لها – يمكن اكتشافها ولكنها غامضة وتتجاوز نطاق التحليل التقليدي السابق.

واستخدموا تقنية التعلم الآلي المعروفة باسم أرتميس، والتي سميت على اسم إلهة الصيد اليونانية، لتحليل الحمض النووي غير المرغوب فيه الموجود في الأورام أو العائم في مجرى الدم بعد التخلص منه من النمو السرطاني.

استعرض العلماء أكثر من 1200 نوع مختلف من عناصر الحمض النووي المتكررة التي تشكل ما يقرب من نصف الجينوم البشري. ووجدوا أن العديد من أجزاء الشفرة الوراثية غير المرغوب فيها التي لم تكن مرتبطة سابقًا بالسرطان قد تغيرت أثناء تكوين الورم.

وفي تحليل الباحثين لـ 736 جينًا مرتبطًا بتكوين السرطان، كان ما يقرب من ثلثيها يحتوي في المتوسط ​​على عدد تسلسلات الحمض النووي المتكررة أكثر بـ 15 مرة مما كان متوقعًا. وقال فيلكوليسكو إن النتائج تشير إلى أن القطع غير المرغوب فيها “لا تحدث بشكل عشوائي” في الأنسجة السرطانية، بل من المحتمل أن تكشف عن علامات الأورام الخبيثة.

وقال: “ينتهي الأمر بتجمعها حول الجينات التي تم تغييرها في السرطان بعدة طرق مختلفة، مما يوفر أول لمحة عن أن هذه التسلسلات قد تكون أساسية لتطور الورم”.

ويعد هذا البحث أحدث جهد لاستخدام تقنيات الحوسبة المتطورة لتعزيز مكافحة السرطان، الذي يسبب معاناة هائلة في جميع أنحاء العالم ويكلف علاجه تكاليف باهظة بالنسبة للخدمات الصحية. تستخدم شركات الأدوية الذكاء الاصطناعي لتحديد الجزيئات الجديدة كأهداف للأدوية المحتملة المضادة للسرطان.

وقد نشر علماء آخرون هذه التكنولوجيا في محاولة لخفض عدد حالات سرطان الثدي في المراحل المبكرة بشكل حاد.

رحبت مؤسسة أبحاث السرطان الخيرية في المملكة المتحدة بالبحث الذي قدمته جامعة جونز هوبكنز والأدلة الإضافية التي قدمتها حول الوعد بالكشف عن الأورام بمساعدة التكنولوجيا.

وقالت هاتي بروكس، مديرة المعلومات البحثية بالمؤسسة الخيرية: “رغم أن هذا البحث لا يزال في مرحلة مبكرة، إلا أنه يوضح كيف يمكن تشخيص بعض أنواع السرطان في وقت مبكر من خلال اكتشاف التغيرات الخاصة بالورم في الخلايا التي يتم جمعها من عينات الدم”.

“على الرغم من أنه لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل أن يتم استخدام أرتميس في العيادة، إلا أنه من المثير دائمًا رؤية أساليب جديدة تظهر إمكانية اكتشاف السرطان في وقت أقرب.”