كيف يمكن للتعلم الآلي أن يساعد في إنتاج لقاحات السرطان المخصصة؟

[إعلان 1]

قال ألكسندر جينسبيرج، مدير المركز الوطني للأبحاث الوبائية والميكروبيولوجية "غاماليا" (روسيا)، لوكالة تاس، إن استخدام الشبكات العصبية الاصطناعية قد يقلل وقت الحوسبة المطلوب لإنشاء لقاح سرطان شخصي، وهي عملية طويلة حاليا، إلى أقل من ساعة.

حاليًا، يستغرق تصميم لقاح وقتًا طويلًا، إذ يتطلب الأمر حساب شكل لقاح mRNA رياضيًا باستخدام طريقة المصفوفة. تواصلنا مع معهد إيفانيكوف، الذي سيعتمد على الذكاء الاصطناعي لإجراء هذه الحسابات، حيث تستغرق هذه العمليات ما بين نصف ساعة وساعة تقريبًا.

أوضح الباحث سابقًا لوكالة تاس أن تدريب الذكاء الاصطناعي يتطلب قاعدة بيانات اختبارية تضم ما بين 40,000 و50,000 تسلسل ورمي، مع قدرة على التعرف على المستضدات وتحويلها إلى بروتينات أو حمض نووي ريبوزي (RNA) لدى المرضى. وقال إن هذا سيساعد في تحديد إمكانية استخدام اللقاح للمرضى بشكل فردي.

طُوِّر اللقاح بالتعاون مع عدة مراكز بحثية. وصرح أندريه كابرين، المدير العام لمركز أبحاث الأشعة الطبية التابع لوزارة الصحة الروسية، بانتهاء التجارب السريرية.

كيف يمكن للتعلم الآلي أن يساعد في إنتاج لقاحات السرطان؟

إن استخدام الذكاء الاصطناعي في تطوير لقاح السرطان يمكّن من توفير علاج شخصي، ولكنه يفرض أيضًا تحديات جديدة على مطوري الأدوية والهيئات التنظيمية.

في مجال العلاج المناعي، يُمكن للتطورات في مجال الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أن تُساعد في تحليل بيانات خزعات السرطان لتصميم لقاحات تستهدف الطفرات الخاصة بكل مريض. إن القدرة على استهداف الطفرات الخاصة بكل مريض ليست جديدة، وقد أصبحت أدوية السرطان المُستهدفة، مثل علاجات مُضادات HER2 ومُثبطات CDK4/6، رائجة في هذا المجال. ومع ذلك، فإن قدرة الذكاء الاصطناعي على تحديد المُستضدات الجديدة من خزعات كل مريض قد زادت من كفاءة هذه العملية.

لقد أصبح استخدام الذكاء الاصطناعي موضوعًا رئيسيًا للمناقشة في العديد من الصناعات، والأدوية ليست استثناءً.

قال سكوت إبينغهاوس، نائب رئيس الأبحاث السريرية في شركة ميرك: "يمكن إدخال الطفرات المُكتشفة في خزعات المرضى في خوارزمية للتنبؤ بالطفرات الأكثر احتمالًا لأن تكون مناعية". وأضاف: "ومن ثم، يُمكننا تخليق الحمض النووي الريبوزي (RNA) المُشفّر لكل جين سرطاني مُتحور، مُصمّم خصيصًا للجهاز المناعي. وسيكون كل لقاح فريدًا من نوعه لكل فرد".

بخلاف العلاجات التي طُوّرت ضد مستضد ثابت واحد، سيسعى نظام الذكاء الاصطناعي إلى تحسين قدرته على اختيار المستضدات الجديدة. تدرس الخوارزمية الطفرات الجينية الموجودة في ورم المريض، وتتنبأ بالمستضدات الجديدة الأكثر احتمالاً لإثارة استجابة مناعية. وصرح كايل هولين، مدير تطوير العلاج وعلم الأورام في شركة موديرنا: "تتمتع الخوارزمية بالقدرة على التعلم بمرور الوقت من خلال ربط البيانات السريرية وبيانات المناعة، ونأمل أن تتحسن في اختيار المستضدات الجديدة التي يُحتمل أن تكون نشطة سريريًا".

شركة أخرى تستخدم الذكاء الاصطناعي هي ترانسجين، التي تتعاون مع شركة NEC لتصميم لقاحات سرطان مخصصة. بدلًا من لقاحات mRNA، تعمل ترانسجين باستخدام نواقل فيروسية لتدريب جهاز المناعة لدى المريض على مكافحة أهداف سرطانية محددة.

مع انتقال لقاحات السرطان إلى مراحل متقدمة من التجارب السريرية، سيُمثل تنظيم المنتجات المحتملة أحد التحديات. أصدرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) وثيقة إرشادية تتناول اللقاحات متعددة المستضدات. وتنص الوثيقة على أنه قد لا يلزم تقييم كل مكون من مكونات هذه اللقاحات بشكل فردي من حيث السلامة والفعالية. ومع ذلك، تنص الوثيقة على أنه سيتم "دراسة هذا الأمر على أساس كل حالة على حدة".

وقال متحدث باسم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية إن "إدارة الغذاء والدواء تدرك إمكانات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي (AI/ML) في تسريع تطوير العلاجات الشخصية".

فونج آنه (المصدر: BioSpace، تاس)

[إعلان 2]
مصدر