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.

وفي وقت سابق، أوضح الباحث لوكالة تاس أن هناك حاجة إلى قاعدة بيانات اختبارية لتسلسلات تتراوح من 40 ألف إلى 50 ألف ورم، مع التعرف المتوافق على المستضدات، وتحويلها إلى بروتينات أو حمض نووي ريبوزي في المرضى، لتدريب الذكاء الاصطناعي. وقال إن هذا سيساعد في تحديد ما إذا كان من الممكن استخدام اللقاح على أساس فردي.

تم تطوير اللقاح بالتعاون مع العديد من مراكز الأبحاث. وقال أندريه كابرين المدير العام لمركز أبحاث الأشعة التابع لوزارة الصحة الروسية، إن التجارب السريرية الأولية اكتملت.

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.

بفضل العلاج المناعي، يمكن للتطورات في مجال الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أن تساعد في معالجة البيانات من خزعات السرطان لتصميم لقاحات تستهدف الطفرات المحددة لكل مريض. إن القدرة على استهداف طفرات محددة لمرضى فرديين ليست جديدة، وقد أصبحت أدوية السرطان المستهدفة، مثل علاجات مكافحة HER2 ومثبطات CDK4/6، من أكثر الأدوية مبيعاً في الصناعة. ومع ذلك، فإن قدرة الذكاء الاصطناعي على تحديد المستضدات الجديدة من خزعة كل مريض قد أضافت إلى كفاءة هذه العملية.

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

وقال سكوت إيبينغهاوس، نائب رئيس الأبحاث السريرية في شركة ميرك: "يمكن إدخال الطفرات التي تم اكتشافها في خزعات المرضى في خوارزمية للتنبؤ بالطفرات الأكثر احتمالاً لأن تكون مناعية". ومن هناك، يُمكننا تخليق الحمض النووي الريبوزي (RNA) المُشفِّر لكل جين سرطاني مُتحوِّر، مُصمَّم خصيصًا للجهاز المناعي. وسيكون كل لقاح فريدًا من نوعه لكل فرد.

وعلى عكس العلاجات التي تم تطويرها ضد مستضد ثابت واحد، سيسعى نظام الذكاء الاصطناعي إلى تحسين قدرته على اختيار المستضدات الجديدة. تدرس هذه الخوارزمية الطفرات الجينية الموجودة في ورم المريض وتتنبأ بالمستضدات الجديدة الأكثر احتمالية لإثارة استجابة مناعية. قال كايل هولين، مدير تطوير العلاج وعلم الأورام في شركة موديرنا: "تتمتع الخوارزمية بالقدرة على التعلم بمرور الوقت من خلال ربط البيانات السريرية والمناعية، ومن المأمول أن تصبح أفضل في اختيار المستضدات الجديدة ذات النشاط السريري العالي".

شركة أخرى تستخدم الذكاء الاصطناعي هي شركة Transgene، التي تتعاون مع شركة NEC Corporation لتصميم لقاحات السرطان المخصصة. بدلاً من لقاحات mRNA، تعمل شركة Transgene مع النواقل الفيروسية لتدريب الجهاز المناعي للمريض على محاربة أهداف السرطان المحددة.

ومع انتقال لقاحات السرطان إلى مراحل متقدمة من التجارب السريرية، فإن أحد التحديات سيكون تنظيم المنتجات المحتملة. أصدرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA وثيقة إرشادية تتناول لقاحات المستضدات المتعددة. وقالت الوكالة إن كل مكون من هذه اللقطات قد لا يحتاج إلى تقييم منفصل من حيث السلامة والفعالية. ومع ذلك، تنص الوثيقة على أن هذا الأمر "سيتم النظر فيه 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