الذكاء الاصطناعي يشكل مستقبل الكشف المبكر عن السرطان.

VTV.vn - الذكاء الاصطناعي (AI) يحقق إنجازات جديدة في مجال الكشف المبكر عن السرطان.

(صورة: توبتال)

الكشف عن السرطان باستخدام الإشارات الحيوية "المجهرية".

نشر علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ومايكروسوفت مؤخرًا بحثًا حول نظام استشعار حيوي مدعوم بالذكاء الاصطناعي، قادر على الكشف عن السرطان في مراحله المبكرة جدًا من خلال فحص بول بسيط. وتفتح هذه الدراسة، المنشورة في مجلة Nature Communications، آفاقًا جديدة لفحص السرطان في المنزل، بحساسية أعلى بكثير من الطرق التقليدية.

بحسب فريق البحث، استُخدم الذكاء الاصطناعي لتصميم ببتيدات - وهي سلاسل بروتينية قصيرة - قادرة على التعرّف على نشاط البروتيازات، وهي مجموعة من الإنزيمات التي غالباً ما تكون مفرطة النشاط في الخلايا السرطانية. تُغلّف هذه الببتيدات على سطح الجسيمات النانوية لتشكيل مستشعرات حيوية مجهرية. عند دخولها الجسم، إذا ما صادفت بروتيازات مرتبطة بالسرطان، تتحلل الببتيدات وتُطلق إشارات محددة. تُفرز هذه الإشارات بعد ذلك في البول، ويمكن الكشف عنها باستخدام شرائط اختبار مشابهة لاختبارات الحمل.

سبق لفريق البحث أن أثبت قدرة تقنية استشعار البروتياز على الكشف عن أنواع مختلفة من السرطان، مثل سرطان الرئة والمبيض والقولون والمستقيم. إلا أن عملية تصميم الببتيدات كانت تعتمد بشكل أساسي على الطرق التقليدية، مما أدى إلى دقة محدودة. وللتغلب على هذه المشكلة، طور العلماء نظام ذكاء اصطناعي يُسمى CleaveNet لتصميم ببتيدات تلقائيًا قادرة على تحديد كل إنزيم مستهدف بدقة.

(صورة: ITN)

يشارك مختبر البروفيسور بهاتيا حاليًا في مشروع ممول من قبل هيئة البحث والتطوير الطبي الحيوي المتقدمة الأمريكية (ARPA-H) لتطوير اختبار منزلي قادر على الكشف عن حوالي 30 نوعًا مختلفًا من السرطان وتمييزها في مراحلها المبكرة. وبالإضافة إلى دورها التشخيصي، تتمتع تقنية الببتيدات المُهندسة بالذكاء الاصطناعي بتطبيقات محتملة في علاج السرطان. إذ يمكن ربط هذه الببتيدات بالأدوية أو الأجسام المضادة لإطلاق المادة الفعالة بدقة داخل بيئة الورم، مما يزيد من فعالية العلاج ويقلل من الآثار الجانبية.

بحسب الخبراء، فإن الجمع بين الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا النانو وعلم الأحياء الجزيئي يخلق اتجاهاً جديداً في الطب الدقيق، حيث يمكن اكتشاف الأمراض وعلاجها قبل حدوث أضرار جسيمة.

يتنبأ الذكاء الاصطناعي بخطر الإصابة بالسرطان قبل أن يكتشفه الأطباء.

إلى جانب أجهزة الاستشعار الحيوية الجديدة، يُظهر الذكاء الاصطناعي قدرات فائقة في تحليل الصور الطبية للتنبؤ بخطر الإصابة بالسرطان في مراحله المبكرة جدًا. ومن أبرز الدراسات في هذا المجال نموذج "سيبل" للذكاء الاصطناعي، الذي طوره علماء في مركز ماساتشوستس العام بريغهام للسرطان وكلية الطب بجامعة هارفارد في الولايات المتحدة، للتنبؤ بخطر الإصابة بسرطان الرئة.

بحسب الدكتورة ليسيا سيكويست من مركز ماساتشوستس العام للسرطان، قام فريق البحث بتدريب نموذج سيبيل باستخدام آلاف صور الأشعة المقطعية منخفضة الجرعة لمرضى مشاركين في تجارب سريرية. شملت البيانات المستخدمة معلومات عن المرضى الذين شُخِّصوا لاحقًا بالسرطان، وتوقيت ظهور المرض، والخصائص الصحية، ونتائج العلاج. بعد التدريب، استطاع نموذج سيبيل التنبؤ بخطر الإصابة بسرطان الرئة بالاعتماد فقط على صور الأشعة المقطعية، دون الحاجة إلى بيانات إضافية عن المرضى. أظهرت نتائج التجارب أن النموذج حقق دقة تتراوح بين 80 و95% تقريبًا في التنبؤ بخطر الإصابة بسرطان الرئة، حتى قبل أن يكتشف أخصائيو الأشعة أي تشوهات واضحة.

إلى جانب نظام سيبيل، يُستخدم نظام ذكاء اصطناعي آخر يُدعى ميراي للتنبؤ بخطر الإصابة بسرطان الثدي. طوّر هذا النظام فريق بحثي بقيادة البروفيسورة ريجينا بارزيلاي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ويعتمد ميراي على بيانات من حوالي 128 ألف صورة شعاعية للثدي، بما في ذلك 3800 حالة شُخّصت لاحقًا بالسرطان خلال خمس سنوات. ويستطيع النظام التنبؤ بخطر الإصابة بسرطان الثدي في المستقبل بدقة تتراوح بين 75% و84%.

(صورة: أسوشيتد برس)

تشمل بعض التحديات الرئيسية اليوم أمن البيانات الطبية ، وشفافية الخوارزميات، ومخاطر عدم دقة البيانات، وإمكانية الوصول إلى التكنولوجيا في مختلف البلدان. ​​إضافةً إلى ذلك، يُعدّ تدريب الكوادر الطبية القادرة على استخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي ومراقبتها أمرًا بالغ الأهمية لضمان علاج آمن وفعّال. ومع ذلك، في ظل وتيرة التطور الحالية، يعتقد العديد من الخبراء أن الذكاء الاصطناعي سيصبح أداةً أساسيةً في استراتيجيات الوقاية من السرطان مستقبلًا. ووفقًا للباحثين، لا يقتصر الهدف طويل الأمد على تحسين فعالية العلاج فحسب، بل يشمل أيضًا الكشف المبكر عن السرطان للسيطرة عليه قبل أن يُشكّل خطرًا جسيمًا على صحة الإنسان.

يعتقد الخبراء أن تطبيق الذكاء الاصطناعي في تشخيص السرطان يُبشّر بعصر جديد في الطب الوقائي، حيث يُمكن التنبؤ بخطر الإصابة بالمرض قبل سنوات بدلاً من انتظار ظهور الأعراض. ​​مع ذلك، يُشير العلماء أيضاً إلى أن تقنية الذكاء الاصطناعي لا تزال بحاجة إلى مزيد من الاختبارات المكثفة قبل تطبيقها على نطاق واسع في نظام الرعاية الصحية.

المصدر: https://vtv.vn/ai-dinh-hinh-tuong-lai-tam-soat-ung-thu-som-100260603183614169.htm