اكتشاف الذكاء الاصطناعي للجينات المرتبطة بالمرض في نتائج السرطان

استخدم فريق من الباحثين من جامعة أكسفورد مؤخرًا الذكاء الاصطناعي لاكتشاف صلة محتملة بين سرطان القولون وجينات الاستشعار الذاتي. كما أفادت Phys.org ، اكتشف الباحثون من جامعة أكسفورد وجامعة زيورخ، بمساعدة نموذج الذكاء الاصطناعي، أن تعبير جينات الاستشعار الذاتي في خلايا سرطان القولون يشير إلى احتمال أكبر لنتائج أسوأ.

تتم ترجمة الجينات عندما يتم استخدام المعلومات الموجودة في حمضنا النووي لصنع جزيئات مثل البروتينات. غالبًا ما تتحكم ترجمة الجينات في كمية البروتينات المصنوعة ووقت صنعها، وتعمل كأدوات تشغيل وإيقاف. لدى البشر حوالي 400 جين مسؤول عن حاسيتنا للرائحة، ولكن من المهم جدًا للدراسة أن الجينات يتم التعبير عنها أيضًا في أجزاء أخرى من الجسم، بالإضافة إلى الأنف. إذا تم التعبير عن جينات الرائحة، فهذا يعني أن تعليمات هذه الجينات يتم قراءتها وتنفيذها. يمكن للعلماء من خلال إحداث تغييرات في الخلايا، التحكم في مستوى التعبير عن الجينات واستخدامها.

نشرت الدراسة مؤخرًا في مجلة Molecular Systems Biology بقيادة الدكتورة هيبا سايلم من معهد الهندسة الحيوية بجامعة أكسفورد. قام سايلم والباحثون الآخرون بفحص كيفية تنظيم الخلايا في الجسم، بهدف دراسة كيف يؤدي السرطان إلى فقدان بنية الأنسجة في الجسم. من أجل تطوير علاجات فعالة، يجب على العلماء فهم الجينات التي تلعب دورًا في تغيير الأنسجة. استخدم الفريق خوارزميات الرؤية الحاسوبية لاكتشاف التغييرات في تنظيم عينات الخلايا. تم تزويد نموذج الذكاء الاصطناعي ببيانات الصور التي تم جمعها بواسطة المجهر الروبوتي، والتي تحتوي على ملايين الصور لخلايا سرطان القولون.

然后 قام الفريق التجريبي bằng تقليل تعبير كل جين في خلايا سرطان القولون الفردية. بعد تطبيق الاضطرابات على الجينات وتناقص تعبيرها، وجد الباحثون أن جينات الاستشعار الذاتي تظهر أنها ترتبط بقوة بكيفية ترتيب الخلايا وانتشارها. يبدو أن تقليل تعبير جينات الرائحة يمكن أن يسيطر على انتشار الخلايا من خلال تقليل قدرتهم على الحركة. من ناحية أخرى، يمكن زيادة حركة الخلايا بزيادة مستويات تعبير الجينات الذاتية المعنية.

أوضح سايلم أن جينات الرائحة مثل “الحاسة السادسة” التي يمكن للخلايا السرطانية استخدامها للعثور على طريقها خارج بيئة الورم السامة وانتشارها إلى مناطق أخرى من جسم المريض. продолжил سايلم شرح كيف كان الذكاء الاصطناعي مهمًا في هذا الاكتشاف. كان نموذج الذكاء الاصطناعي المستخدم من قبل الباحثين قادرًا على زيادة سرعة البحث بشكل كبير. بعد تدريب نموذج الذكاء الاصطناعي على قاعدة بيانات كبيرة من وظائف الجينات والمظهر، يمكنه تلقائيًا أداء مهمة تحديد أنواع معينة من الخلايا في الصور. أوضح سايلم :

“باستخدام النظام التطويري للذكاء الاصطناعي، يمكننا الآن تعلم المزيد من هذه التجارب وتسريع تحديد الجينات التي تغير بنية الأنسجة في السرطان.

تكنولوجيا تحرير الجينات (CRIPSR) هي الطريقة الرئيسية لتقليل مستويات التعبير عن الجينات البالغ عددها حوالي 20,000 في الخلية لدراسة كيفية تأثير التعبير الجيني على خلايا السرطان. عند الجمع بين تكنولوجيا تحرير الجينات وتقدمها، يمكن أن يسمح البحث الذي قام به سايلم وزملاؤه بطرق جديدة لتحديد الأدوار التي تلعبها الجينات المختلفة في أنواع السرطان المختلفة، مما يمكن أن يؤدي إلى علاجات جديدة.