دراسة حديثة تكشف دور الذكاء الاصطناعي في العلاج المناعي

نشر باحثون من كليفلاند كلينك وشركة "آي بي إم" (IBM) استراتيجية لتحديد أهداف جديدة للعلاج المناعي باستخدام الذكاء الاصطناعي.

وتعتبر هذه الدراسة الأولى، التي تتم مراجعتها من قبل أخصائيين 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 خاضع للإشراف وغير خاضع للإشراف، وذلك بهدف كشف الخصائص الجزيئية لمستضدات الببتيد، التي تعتبر قطعا صغيرة من جزيئات البروتين تستخدمها الخلايا المناعية للتعرف على التهديدات.

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 استراتيجية 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)، وخَلُصَت 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.

من جانبه، قال الدكتور ويبر: "تعتبر هذه الاكتشافات مثالا على نجاح هذه الشراكة، التي تجمع بين مصادر الحوسبة المتطورة لشركة ’آي بي إم‘ من جهة وخبرة كليفلاند كلينك العميقة في مجال الطب من جهة أخرى. لقد تم التوصل إلى هذه النتائج من خلال التعاون الرئيسي بين جميع الأطراف من الخبراء العالميين في العلاج المناعي للسرطان وخبراء الذكاء الاصطناعي والمحاكاة القائمة على الفيزياء لدينا، إذ يتمتع التعاون عند جمعه بالابتكار بإمكانيات هائلة".

وكانت كليفلاند كلينك و"آي بي إم" قد أطلقتا شراكة "تسريع الاكتشاف العلمي" (Discovery Accelerator) في عام 2021، وهي تركز على تسريع وتيرة الأبحاث الطبية الحيوية عبر استخدام الحوسبة عالية الأداء، والذكاء الاصطناعي، والحوسبة الكمومية. وتجمع هذه الشراكة المتميزة بين خبرات كليفلاند كلينك المعروفة عالميا في مجال الرعاية الصحية وعلوم الحياة، وتقنيات الجيل المقبل والمقدمة من "آي بي إم"، وذلك من أجل تسريع الاكتشافات العلمية.