نشر باحثون من مؤسسة كليفلاند كلينك في الولايات المتحدة وشركة ”آي بي إم” (IBM) إستراتيجية لتحديد أهداف جديدة للعلاج المناعي باستخدام الذكاء الاصطناعي.
وتعتبر هذه الدراسة الأولى التي تتم مراجعتها من قبل مختصين في القطاع، وذلك في إطار شراكة “تسريع الاكتشاف العلمي” (Discovery Accelerator) بين هاتين المؤسستين الرائدتين، والتي جرى تصميمها لتعزيز أبحاث الرعاية الصحية وعلوم الحياة.
الخصائص الجزيئية لمستضدات الببتيد
وتعاون أفراد الفريق معا من أجل تطوير ذكاء اصطناعي بهدف كشف الخصائص الجزيئية لمستضدات الببتيد، التي تعتبر قطعا صغيرة من جزيئات البروتين تستخدمها الخلايا المناعية للتعرف على التهديدات ومنها الخلايا السرطانية.
وينتمي أعضاء المشروع إلى مجموعة متنوعة يقودها الدكتور تيموثي شان من كليفلاند كلينك، إلى جانب الدكتور جيف ويبر، عالم أبحاث أول لدى “آي بي إم”، والدكتور ويندي كورنيل، مدير وقائد إستراتيجية مشروع “تسريع الاكتشاف العلمي” للرعاية الصحية وعلوم الحياة.
وقال الدكتور شان، رئيس مركز العلاج المناعي العادي والمرتبط بالأورام الخبيثة الدقيقة: “لقد كانت جميع بياناتنا حول أهداف مستضدات السرطان في الماضي تتولد من التجربة والخطأ. وتتيح الآن الشراكة مع “آي بي إم” لنا دفع حدود الذكاء الاصطناعي وأبحاث علوم الحياة من أجل تغيير الطريقة، التي نقوم من خلالها بتطوير وتقييم أهداف علاج السرطان”.
وقد بحث العلماء لعقود من الزمن كيف يمكن تحديد المستضدات واستخدامها من أجل استهداف الخلايا السرطانية أو الخلايا المصابة بالفيروسات. ولطالما كانت هذه المهمة صعبة بسبب تفاعل مستضدات الببتيد مع الخلايا المناعية بناء على بعض الخصائص المحددة الموجودة على سطح الخلايا، وهي العملية، التي لا تزال غير مفهومة تماما إلى الآن.
واتسمت الأبحاث في هذا السياق بالمحدودية بسبب العدد الكبير للمتغيرات، التي تؤثر على طريقة تعرف الأجهزة المناعية على هذه الأهداف. ويعتبر تحديد هذه المتغيرات عملية صعبة وتستهلك الكثير من الوقت باستخدام الحوسبة العادية، ولذلك فإن النماذج الحالية محدودة، وقد تكون في بعض الأحيان غير دقيقة.
تصور دقيق
وتم نشر الدراسة في مجلة “ملخصات في المعلوماتية الحيوية” (Briefings in Bioinformatics)، وخَلصت إلى أن نماذج الذكاء الاصطناعي، التي تأخذ بالاعتبار تغيرات الشكل الجزيئي بمرور الوقت، يمكنها أن تقدم تصورا دقيقا حول كيفية تعرف أجهزة المناعة على مستضد مستهدف. ويمكن للباحثين من خلال هذه النماذج تحديد الإجراءات المهمة الواجب استهدافها بأساليب العلاج المناعي، مثل اللقاحات والخلايا المناعية، التي تمت هندستها.
ويمكن للباحثين إدراج هذه المعلومات في نماذج ذكاء اصطناعي أخرى مستقبلا من أجل تحديد أهداف علاج مناعي أكثر فعالية.
