ومن المتوقع أن تعمل التكنولوجيا القائمة على الذكاء الاصطناعي التي تم تطويرها في التخنيون على تحسين التخصيص في علاج الأورام السرطانية
طور الباحثون في التخنيون طريقة لرسم خرائط للمستقبلات الحرجة على الخلايا السرطانية. يعتمد هذا على صور الخزعات المأخوذة من مرضى سرطان الثدي. الدراسة المنشورة في مجلة JAMA المرموقة أجراها طلاب الدكتوراه غيل شاماي ورون سلوسبرغ والبروفيسور رون كيميل من كلية التخنيون لعلوم الكمبيوتر مع الدكتور يوآف بيننباوم من مستشفى إيخيلوف والبروفيسور زيف غيل من مركز رمبام الطبي .
وتعتمد التكنولوجيا الجديدة، التي من المتوقع أن تحسن بشكل كبير تخصيص علاجات السرطان، على التعلم العميق. فهو يستخرج المعلومات الجزيئية من صور الخزعة التي خضعت لصبغ الهيماتوكسيلين والأيوسين (H&E) - وهو تلوين شائع يستخدم لفحص الأنسجة المأخوذة في الخزعة. يسمح التلوين لأخصائي علم الأمراض بتحديد نوع السرطان ودرجة خطورته من خلال الأنسجة، تحت المجهر. ومع ذلك، فإن التلوين وحده لا يجعل من الممكن تحديد الخصائص الحرجة التي تعتبر ضرورية في تحديد العلاج المناسب، على سبيل المثال المظهر الجزيئي للورم، والمسارات البيولوجية التي تحدث فيه، والشفرة الوراثية للخلايا السرطانية والعوامل الشائعة. المستقبلات على غشاء الخلية. إن رسم خرائط المستقبلات على غشاء الخلية له أهمية خاصة في الطب الشخصي؛ إنه يجعل من الممكن أن يتكيف مرضى السرطان مع العلاج الذي يمنع المستقبلات ويمنع تطور الورم السرطاني.
يتمثل الابتكار المفاهيمي لباحثي التخنيون في استخلاص المعلومات الجزيئية من شكل الخلايا وبيئتها (مورفولوجيا الأنسجة) كما تنعكس في فحوصات H&E. وفقًا لشاماي والبروفيسور كيميل، "قال علماء الأمراض الذين تحدثنا إليهم إنها مهمة مستحيلة. وذلك لأن أخصائي علم الأمراض البشري لا يستطيع استنتاج خصائص الورم من شكله بسبب الكم الهائل من المتغيرات. والخبر السار هو أن تقنيات الذكاء الاصطناعي وخاصة التعلم العميق قادرة على القيام بذلك. الكمبيوتر، على عكس الطبيب الشرعي وحتى المتعرجوالأكثر مهارة، يمكنهم تشخيص السرطان بمساعدة تحليل معقد لتشكله."
وفي الواقع، بمساعدة معالجة الصور وأدوات الذكاء الاصطناعي، أظهر الباحثون، لأول مرة، إمكانية التنبؤ بالمظهر الجزيئي للخلايا من مورفولوجيا الورم، أي من خلال مراقبة الأنسجة كما تظهر في الورم فقط. عمليات المسح القياسية (H&E). يوضح شاماي: "لقد تمكنا من تحديد "التوقيع" الذي يتركه السرطان في الأنسجة". "هذا توقيع شكلي (رسمي) تمكنا من خلاله من استخلاص الكثير من المعلومات المهمة من خلال تقنيتنا. ومن المهم الإشارة إلى أن أنظمة التعلم العميق تتطلب كمية هائلة من المعلومات، كما أن الحصول على النوع المطلوب من المعلومات ليس بالأمر السهل. ولهذا الغرض، قمنا بكتابة كود برمجي لمسح المصادر عبر الإنترنت وتنزيل آلاف عينات الخزعة تلقائيًا والمعلومات الطبية ذات الصلة المعتمدة للاستخدام البحثي."
وفي هذه الدراسة، تم فحص أكثر من 20,000 ألف عملية مسح لـ 5,356 مريضة بسرطان الثدي. وباستخدام التكنولوجيا الجديدة، تمكن الباحثون من رسم خريطة، من بين أمور أخرى، لمستقبلات هرمون الاستروجين والبروجستيرون من عمليات المسح وحدها واستنادا إلى شكل الخلايا. وكما ذكرنا، ركزت الدراسة على سرطان الثدي، لكن الباحثين أوضحوا أن ذلك دليل على جدوى ذلك بالنسبة لجميع أنواع السرطان. ووفقا للبروفيسور كيميل، "لقد تمكنا من إظهار أن السرطان له بصمة فريدة في شكل الأنسجة وأن رسم الخرائط المحوسبة لهذا الشكل يمكن أن يوفر لنا معلومات هائلة ذات صلة حول خصائص الورم. في المرحلة الأولى، نقدر أنها ستكون أداة مساعدة تساعد الأطباء على اتخاذ القرارات، وسيتم تطويرها لاحقًا لتصبح أداة سريرية حقيقية."
تم دعم البحث من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا، والمؤسسة الوطنية للعلوم، ومركز لوري لوكي متعدد التخصصات لعلوم الحياة والهندسة، ومؤسسة شميدت للعقود الآجلة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
عظيم