هل يمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بالسرطان؟
العقبة اليوم- ابتكر باحثون في كلية الطب بجامعة ماريلاند برنامجًا جديدًا يجمع بين علم الجينوم والنماذج الرياضية لمحاكاة سلوك الخلايا، بهدف التنبؤ بكيفية تطور السرطان داخل جسم الإنسان، في طريقة شبيهة بتنبؤات الطقس.
يعتمد البرنامج على دمج بيانات جينية حقيقية من المرضى مع ما يُعرف بـ”قواعد الفرضيات بلغة مبسطة”، تتيح محاكاة كيفية تواصل الخلايا وتغير سلوكها بمرور الوقت، مما يسمح للعلماء بدراسة كيفية نمو السرطان واستجابة جهاز المناعة وحتى اختبار فعالية العلاجات رقميًا قبل تطبيقها فعليًا.
وقالت الدكتورة جانيت جونسون، الزميلة الباحثة في معهد علوم الجينوم بجامعة ماريلاند وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة المنشورة في مجلة (سيل): “رغم أن البحث البيوميداني التقليدي أحرز تقدمًا كبيرًا في توصيف بيئات الخلايا باستخدام تقنيات الجينوم، إلا أنه لا يعكس كيفية نشوء الأمراض كالسرطان نتيجة تواصل الخلايا”.
الابتكار المميز في هذه الدراسة هو استخدام “لغة فرضيات” مبسطة تسمح بكتابة الجمل البيولوجية باللغة الإنجليزية العادية وتحويلها إلى نماذج حاسوبية، ما يسهل على العلماء من مختلف التخصصات التعاون وتوسيع هذا النمط من النمذجة.
شارك في قيادة هذا التطوير الدكتور بول ماكلين من جامعة إنديانا، الذي طوّر هذه اللغة المبسطة لتوصيف سلوك الخلايا، وقد استخدمها الفريق لاحقًا لدراسة سرطاني الثدي والبنكرياس باستخدام تقنية “النسخ المكاني” الحديثة.
في نموذج سرطان الثدي، أظهرت المحاكاة كيف يمكن لجهاز المناعة أن يفشل في وقف نمو الورم بل يساهم في انتشاره، أما في حالة سرطان البنكرياس، فقد نجحت النماذج الرقمية في توقع تباين استجابة المرضى للعلاج المناعي، مما يبرز أهمية البيئة الخلوية الدقيقة في الطب الدقيق.
وأوضحت جونسون: “الخلايا المناعية تتبع قواعد سلوكية يمكن برمجتها داخل هذه النماذج، ما يسمح لنا بإجراء تجارب افتراضية لا تنطوي على أي مخاطر على المرضى”.
بدورها، أشادت مديرة معهد علوم الجينوم بجامعة ماريلاند وأحد المؤلفين الرئيسيين د. إلانا فيرتيغ، بهذا التقدم واصفةً إياه بـ”نسيج من التعاون العلمي”، مشيرةً إلى أنه يتيح إمكانية إنشاء “توأم رقمي” للمريض يمكن اختبار العلاجات عليه افتراضيًا قبل تجريبها واقعيًا.