CellLENS: نظام ذكاء اصطناعي متطور يكشف عن أنواع خلايا خفية ويعزز الطب الدقيق
مقدمة
لتطوير علاجات مُستهدفة فعّالة للسرطان، يحتاج العلماء إلى عزل الخصائص الجينية والظاهرية لخلايا السرطان، داخل الأورام وفيما بينها، لأن هذه الاختلافات تؤثر على استجابة الأورام للعلاج. يتطلب جزء من هذا العمل فهمًا عميقًا لجزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) أو البروتينات التي تُعبر عنها كل خلية سرطانية، وموقعها في الورم، ومظهرها تحت المجهر.
منهجية CellLENS
تقليديًا، كان العلماء يدرسون أحد هذه الجوانب أو أكثر بشكل منفصل، ولكن الآن، تُقدم أداة جديدة للتعلم العميق تعتمد على الذكاء الاصطناعي، تُسمى CellLENS (Cell Local Environment and Neighborhood Scan)، دمجًا لهذه المجالات الثلاثة معًا، باستخدام مزيج من الشبكات العصبية التلافيفية والشبكات العصبية الرسومية لبناء ملف رقمي شامل لكل خلية على حدة. يسمح هذا للنظام بتجميع الخلايا ذات البيولوجيا المتشابهة – مما يُفصل بفعالية حتى تلك التي تبدو متشابهة جدًا بشكل مُنفرد، ولكنها تتصرف بشكل مختلف حسب محيطها.
نتائج الدراسة
نشرت دراسة حديثة في مجلة Nature Immunology تفاصيل نتائج تعاون بين باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، وكلية الطب بجامعة هارفارد، وجامعة ييل، وجامعة ستانفورد، وجامعة بنسلفانيا – وهي جهود قادها بوكاي زو، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد MIT وعضو في معهد Broad التابع لـ MIT وهارفارد ومعهد Ragon التابع لـ MGH وMIT وهارفارد.
يُوضح زو تأثير هذه الأداة الجديدة: “في البداية، كنا نقول، ها أنا أجد خلية. هذه تُسمى خلية T. باستخدام نفس مجموعة البيانات، من خلال تطبيق CellLENS، يمكنني الآن القول إن هذه خلية T، وهي تهاجم حاليًا حدود ورم معين لدى مريض. يمكنني استخدام المعلومات الموجودة لتحسين تعريف ماهية الخلية، وما هي المجموعة الفرعية لتلك الخلية، وماذا تفعل تلك الخلية، وما هو الناتج الوظيفي المحتمل لتلك الخلية. يمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد مُؤشر حيوي جديد، والذي يوفر معلومات محددة و مفصلة حول الخلايا المريضة، مما يسمح بتطوير علاجات أكثر استهدافًا.”
أهمية CellLENS
يُعد هذا تقدمًا بالغ الأهمية لأن المنهجيات الحالية غالبًا ما تُغفل معلومات جزيئية أو سياقية مهمة – على سبيل المثال، قد تستهدف علاجات المناعة الخلوية خلايا موجودة فقط على حدود الورم، مما يحد من فعاليتها. باستخدام التعلم العميق، يمكن للباحثين اكتشاف العديد من طبقات المعلومات المختلفة باستخدام CellLENS، بما في ذلك مورفولوجيا الخلية وموقعها مكانيًا في النسيج.
عند تطبيقها على عينات من الأنسجة السليمة والعديد من أنواع السرطان، بما في ذلك الورم اللمفاوي وسرطان الكبد، كشفت CellLENS عن أنواع نادرة من خلايا المناعة وكشفت عن كيفية ارتباط نشاطها وموقعها بالعمليات المرضية – مثل تسلل الورم أو قمع المناعة.
الاستنتاج
يمكن أن تساعد هذه الاكتشافات العلماء على فهم أفضل لكيفية تفاعل جهاز المناعة مع الأورام، وتمهد الطريق لتشخيصات سرطان وعلاجات مناعية أكثر دقة. يُعد CellLENS خطوة هامة نحو الطب الدقيق، حيث يُمكنه تحليل بيانات متعددة الجوانب على مستوى الخلية الواحدة، مما يُسهم في تطوير علاجات أكثر فعالية و استهدافًا.
اترك تعليقاً