استفاده از هوش مصنوعي براي پيش بيني رشد سرطان

پژوهشگراني از موسسه‌ي پژوهشي سرطان لندن (ICR) و دانشگاه ادينبورگ، تكنيكي جديدي با نام روالور (Revolver) را توسعه دادند. در اين تكنيك كه مبتني بر تكامل تكرار‌ي سرطان است، از اطلاعات مربوط به الگوهاي جهش موجود در توالي DNA، براي پيش‌بيني تغييرات ژنتيكي آينده استفاده مي‌شود. طبيعت متغير تومورها همواره يكي از بزرگ‌ترين چالش‌ها در زمينه‌ي درمان سرطان بوده‌ است. سرطان‌ها اغلب به فرم مقاوم در برابر دارو تكامل پيدا مي‌كنند. اگر پزشكان بتوانند نحوه‌ي تكامل يك تومور را پيش‌بيني كنند، مي‌توانند با مداخله‌ي زودهنگام قبل از تكامل تومور و مقاوم‌شدن آن به دارو، جلوي رشد آن را بگيرند و از اين راه شانس بقاي بيمار سرطاني بيشتر شود. اين پژوهش در ژورنال Nature Methods منتشر شده‌ است.

پژوهشگران ارتباط بين توالي‌هاي خاص تومور و ميزان زنده‌ماني بيمار را تاييد كرده‌اند. بر اين اساس، اين الگوهاي تكراري مي‌توانند به‌عنوان شاخصي براي تشخيص و كمك به طراحي درمان‌هاي آينده در انديشه متخصصين گرفته‌شوند. براي مثال تومورهاي پستاني كه داراي يك توالي اشتباه در ماده‌ي ژنتيكي كدكننده‌ي پروتئين سركوب‌گر تومور p53 و نيز داراي جهش‌هايي در كرومواخبار تخصصي شماره ۸ خود هستند، نسبت به آن‌هايي كه داراي تغييرات ژنتيكي ديگر هستند، كمتر زنده مي‌مانند.

پژوهشگران يك تكنيك يادگيري ماشين جديد را توسعه دادند كه اطلاعات به‌دست‌‌آمده درمورد تومورها را بين بيماراني با شرايط مشابه، انتقال مي‌دهد. در اين روش از الگوي جهش‌هاي ژنتيكي مشاهده‌شده در تكرار تومورهاي يك بيمار و نيز الگوهاي مربوط تومورهاي بيماران مختلف براي پيش‌بيني روندهاي آينده استفاده مي‌شود.

اگر مشخص شود كه تومورهاي داراي الگوهاي خاص، در آينده به يك درمان خاص مقاوم مي‌شوند، از اين روش مي‌توان براي پيش‌بيني احتمال بروز مقاومت دارويي در بيماران استفاده كرد. آندرا ساتوريوا كه رهبري اين پژوهش را بر عهده دارد، مي‌گويد:

ما يك ابزار قدرتمند هوش مصنوعي را توسعه داده‌ايم كه به كمك آن مي‌توان پيش‌بيني‌هايي درمورد مراحل بعدي تكامل تومورها بر اساس الگوهاي جهش آن‌ها داشت. به كمك اين ابزار ما اميدواريم كه بتوانيم يكي از كارت‌هاي برنده‌ي سرطان يعني تكامل غير قابل پيش‌بيني آن را از بين ببريم. شايد بتوانيم از اين ابزار هوش مصنوعي براي مداخله زودهنگام و پيش‌بيني حركت بعدي سرطان، استفاده كنيم.

پائول وركمن مدير اجرايي ICR گفت:

تكامل سرطان بزرگ‌ترين چالشي است كه ما در طراحي روش‌هاي درماني كارآمدتر براي بيماران، با آن مواجه هستيم. اگر ما بتوانيم نحوه‌ي تكامل يك تومور را پيش‌بيني كنيم، شايد بتوانيم قبل از بروز سازگاري و ايجاد مقاومت دارويي، روش درمان را تغيير دهيم و يك قدم جلوتر از سرطان حركت كنيم. اين رويكرد جديد با استفاده از هوش مصنوعي امكان اختصاصي‌تر شدن درمان به شيوه‌اي دقيق‌تر و در مراحلي زودتر از آن‌چه هم‌اكنون امكان‌پذير است، را نيز فراهم مي‌كند؛ درماني كه بر اساس ويژگي‌هاي انفرادي هر تومور باشد.