نظام ذكاء اصطناعي جديد يميط اللثام عن خلايا سرطانية خفية.. قفزة نوعية نحو طب دقيق شخصي

في تطور علمي واعد، كشفت دراسة حديثة نُشرت في مجلة Nature Immunology عن نظام جديد للذكاء الاصطناعي (AI) باسم CellLENS، قادر على كشف أنواع فرعية خفية من الخلايا داخل الأورام بدقة غير مسبوقة. يُعد هذا الإنجاز خطوة حاسمة نحو تطوير علاجات مناعية مستهدفة وفعّالة للسرطان.

التحدي: تعقيد الخلايا السرطانية وتمويهها
يواجه العلماء تحديًا جوهريًا في مكافحة السرطان: الخلايا السرطانية ليست متطابقة. تختلف بشكل كبير داخل الورم الواحد وحتى بين المرضى، مما يؤثر بشكل مباشر على استجابتها للعلاج. يتطلب فهم هذه الاختلافات تحليلًا متكاملًا لـ:

الجزيئات (RNA والبروتينات) داخل كل خلية.

موقع الخلية داخل نسيج الورم.

شكل الخلية وبنيتها (المورفولوجيا) تحت المجهر.

الحل: CellLENS.. دمج الرؤى بذكاء اصطناعي متقدم
تجاوز نظام CellLENS، ثمرة تعاون بحثي بين معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، وكلية الطب بجامعة هارفارد، وجامعات ييل وستانفورد وبنسلفانيا، القيود التقليدية التي كانت تدرس هذه الجوانب بشكل منفصل. يعتمد النظام على تقنيتين رائدتين في الذكاء الاصطناعي:

الشبكات العصبية التلافيفية (CNNs): لتحليل الصور وفهم شكل الخلايا.

الشبكات العصبية البيانية (GNNs): لفهم العلاقات المكانية بين الخلايا وبيئتها المحلية.

يقوم CellLENS بدمج هذه البيانات لإنشاء “بصمة رقمية” شاملة لكل خلية على حدة، تسمح له بتصنيف الخلايا بناءً على بيولوجيتها المتكاملة وليس على مظهرها الخارجي فقط أو موقعها فقط. وهذا يمكّنه من تمييز أنواع فرعية من الخلايا كانت تبدو متشابهة سابقًا، لكن سلوكها ووظيفتها يختلفان جذريًا حسب محيطها.

النتائج المذهلة: كشف الخفايا وتطبيقات واعدة
عند تطبيقه على عينات من أنسجة سليمة وأنواع سرطانية (مثل الليمفوما وسرطان الكبد)، حقق CellLENS إنجازات جوهرية:

كشف أنواع فرعية نادرة: تحديد أنواع فرعية غير معروفة سابقًا من الخلايا المناعية داخل الأورام.

فهم السياق الوظيفي: ربط نشاط هذه الخلايا وموقعها بدقة بعمليات مرضية حاسمة، مثل قدرتها على اختراق الورم أو التسبب في كبت المناعة.

تحديد المؤشرات الحيوية: قدرة النظام على تقديم تعريفات دقيقة للخلايا ووظائفها تفتح الباب لاكتشاف مؤشرات حيوية (Biomarkers) جديدة بالغة التحديد، تمثل أهدافًا محتملة لأدوية أكثر دقة.

تأثير ثوري على الطب الدقيق والعلاج المناعي
يُعلق بوكاي زو، الباحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد برود والمشرف الرئيسي على الدراسة: “بدلاً من القول ‘هذه خلية تائية’، يمكننا الآن القول ‘هذه خلية تائية تقوم بمهاجمة حدود ورم معين في مريض محدد’. هذا يغير فهمنا لوظيفة الخلية ويسرع تطوير علاجات مستهدفة تعتمد على سياق الخلية الحقيقي داخل الورم”.

بدوره، أعرب أليكس ك. شاليك، مدير معهد الهندسة والعلوم الطبية في MIT وأحد مؤلفي الدراسة، عن حماسه قائلًا: “أنا متحمس للغاية لإمكانات أدوات الذكاء الاصطناعي مثل CellLENS في مساعدتنا على فهم سلوك الخلايا الشاذ داخل الأنسجة بشكل أكثر شمولية. يمكن لهذه الأدوات، مقترنة بالبيانات الصحيحة، أن تُسرّع بشكل كبير قدرتنا على تطوير تدخلات طبية تُحدث فرقًا إيجابيًا في صحة الإنسان”.

المستقبل: نحو علاجات شخصية أنجع
يمثل نظام CellLENS نقلة نوعية في تحليل الخلايا السرطانية والمناعية. قدرته على دمج الطبقات المتعددة من المعلومات (الجزيئية، المكانية، الشكلية) تمنح العلماء رؤية غير مسبوقة للبيئة الدقيقة للورم. يُتوقع أن يؤدي هذا الفهم العميق إلى:

تشخيص أكثر دقة لأنواع السرطان ومراحلها.

تطوير علاجات مناعية شخصية تستهدف خلايا أو مسارات محددة بداخل الورم.

تحسين فعالية العلاجات الحالية وتقليل آثارها الجانبية عبر استهداف أدق.

اكتشاف أهداف دوائية جديدة لم تكن مرئية من قبل.

يعيد CellLENS تعريف قدرتنا على “رؤية” و”فهم” تعقيدات السرطان، مما يضعنا على أعتاب عصر جديد من الطب الدقيق الشخصي القائم على الذكاء الاصطناعي.

هذا المحتوى تم باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي.