ابزار هوش مصنوعی جدید؛ تحلیل تومور از چند هفته به چند دقیقه کاهش یافت

شفقنا – پژوهشگران دانشگاه سدارس-سینای لس‌آنجلس ابزار هوش مصنوعی به نام «پس۲اسپیس» ساخته‌اند که می‌تواند فقط با نگاه کردن به تصاویر میکروسکوپی از بافت تومور (همان اسلایدهایی که پزشکان زیر میکروسکوپ می‌بینند)، تشخیص دهد کدام ژن‌ها در کدام قسمت تومور فعال هستند. کاری که با روش‌های سنتی هفته‌ها طول می‌کشد و هزاران دلار هزینه دارد، با این ابزار در چند دقیقه و با هزینه بسیار ناچیز انجام می‌شود.

به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، برای درک این فناوری، اول باید بدانیم «بیان ژن» یعنی چه. هر سلول بدن یک کتاب راهنما به اسم DNA دارد. «بیان ژن» یعنی کدام دستورالعمل این کتاب در هر سلول اجرا می‌شود. مثلاً سلول کبد دستورالعمل ساخت آنزیم‌های گوارشی را اجرا می‌کند، اما سلول چشم این دستورالعمل را نادیده می‌گیرد. مشکل اینجاست که تومورهای سرطانی یکدست نیستند؛ سلول‌های مختلف یک تومور، دستورالعمل‌های متفاوتی اجرا می‌کنند. فهمیدن این تفاوت‌ها (که به آن «بیان ژن فضایی» می‌گویند) برای انتخاب بهترین درمان بسیار مهم است، اما روش فعلی اندازه‌گیری آن بسیار گران و وقت‌گیر است.

محققان سدارس-سینای با آموزش هوش مصنوعی روی داده‌های گروه بزرگی از بیماران مبتلا به سرطان سینه، ابزاری ساختند که فقط از روی عکس اسلایدهای بیوپسی (که تهیه آن ساده و ارزان است) می‌تواند تشخیص دهد کدام ژن‌ها در کدام قسمت تومور فعال هستند. این هوش مصنوعی قادر است وضعیت حدود ۵ هزار ژن مختلف را در کل تومور پیش‌بینی کند.

الداد شولمن، یکی از محققان این پروژه، می‌گوید: برای اطمینان از درستی کار، ما نتایج پیش‌بینی هوش مصنوعی را با نتایج اندازه‌گیری مستقیم و دقیق مقایسه کردیم و دیدیم این دو بسیار نزدیک به هم هستند.

اما مهم‌تر از صرفه‌جویی در وقت و هزینه، این ابزار به دانشمندان کمک می‌کند الگوهای پنهان در تومور را کشف کنند؛ الگوهایی که نشان می‌دهد هر بیمار احتمالاً به چه درمانی پاسخ می‌دهد و کدام بیماران در معرض خطر بیشتری هستند.

بزرگترین دستاورد «پس۲اسپیس» این است که محدودیت تعداد نمونه‌ها را از بین برده است. شولمن می‌گوید: قبل از این ابزار، بزرگترین مطالعه‌ای که می‌توانستیم روی ساختار فضایی تومور انجام دهیم فقط ۳۰ بیمار را شامل می‌شد. اما حالا می‌توانیم اسلایدهای هزاران بیمار را در زمان کوتاهی تحلیل کنیم. این یعنی دانشمندان حالا می‌توانند الگوهایی را ببینند که قبلاً به دلیل کمبود نمونه قابل مشاهده نبود.

ایتان روپین، سرپرست این تحقیق، می‌گوید: این ابزار دو مزیت بزرگ دارد، اول اینکه به ما اجازه می‌دهد حجم عظیمی از داده را تحلیل کنیم و ساختار تومور را بهتر بفهمیم. اما چیزی که واقعاً مرا هیجان‌زده می‌کند این است که اگر این ابزار در آزمایش‌های بالینی تأیید شود، می‌تواند درمان بیماران سرطانی را شخصی‌سازی کند و جان انسان‌های بیشتری را نجات دهد.

این ابزار فقط مختص سرطان سینه نیست. با آموزش روی داده‌های صحیح، می‌تواند برای هر نوع سرطانی استفاده شود. تیم تحقیقاتی در حال نهایی کردن مطالعه‌ای برای استفاده از آن روی سرطان سر و گردن است. آنها همچنین در تلاشند دقت ابزار را افزایش دهند تا به جای تحلیل گروه‌های ۱۰ تا ۲۰ سلولی، بتوانند رفتار سلول‌های منفرد را بررسی کنند. روپین در پایان می‌گوید: ما می‌خواهیم «پس۲اسپیس» را وارد کارآزمایی‌های بالینی کنیم. این ابزار هنوز نیاز به آزمایش‌های دقیق دارد، اما ما به تأثیر عظیم آن بر علم و درمان بیماران امیدواریم.

این خبر را اینجا ببینید.