باحثو «هارفارد» يطورون نموذج ذكاء اصطناعي جديد يغير قواعد اكتشاف علاجات الأمراض المعقدة

أخبار هنا العالم - رغم التطورات الكبيرة في البحث الطبي الحيوي، لا يزال تعقيد الأمراض يمثل تحدياً جوهرياً أمام العلماء، لا سيما في حالات السرطانات والأمراض التنكسية العصبية، حيث نادراً ما يرتبط المرض بجين أو بروتين واحد فقط. إذ تتداخل مسارات جزيئية وجينية متعددة، مما يصعّب مهمة التشخيص والعلاج.

وفي ضوء هذه التحديات، كشف فريق من باحثي كلية الطب بجامعة «هارفارد» عن نموذج ذكاء اصطناعي مبتكر يُدعى «بي دي غرافر» (PDGrapher)، يُعدّ نقلة نوعية في فهم محركات المرض واكتشاف العلاجات القادرة على إعادة الخلايا المريضة إلى حالتها الطبيعية.

تم تصميم «PDGrapher» ليحلل الشبكة المعقدة من العلاقات بين الجينات والبروتينات ومسارات الخلية، عبر استخدام تقنية «شبكات الرسم البياني العصبية» (Graph Neural Networks)، التي تمكّنه من فهم الخلية كوصفة متكاملة تحتاج إلى إعادة توازن، بدلاً من التركيز على هدف جزيئي واحد فقط.

درّب الباحثون النموذج على بيانات شملت خلايا مريضة قبل وبعد علاجات متنوعة، وتمكن «PDGrapher» من تحديد الجينات التي تعطيلها يمكن أن يعيد الخلايا إلى حالة صحية. كما اختُبر النموذج على 19 مجموعة بيانات من 11 نوعاً من السرطان، وأثبت قدرته على التنبؤ بأهداف علاجية في أنواع خلايا لم يشاهدها خلال التدريب، مما يؤكد كفاءته العالية في التعميم.

من بين النتائج اللافتة، نجح النموذج في الكشف عن جينات معروفة مسبقاً كأهداف علاجية، إضافة إلى اكتشاف جينات واعدة جديدة مثل «KDR» في سرطان الرئة والإنزيم «TOP2A» في أورام محددة، مما يعزز من موثوقيته العلمية.

يمتاز «PDGrapher» بسرعة وكفاءة متفوقة، حيث تفوق في بعض المهام على نماذج مماثلة بما يصل إلى 25 مرة، وحقق تصنيفاً أعلى للأهداف الصحيحة بنسبة 35 في المائة، ما يجعله أداة فعالة لتسريع أبحاث وتطوير العلاجات.

وبالإضافة إلى الدقة والسرعة، يوفر النموذج قدرة عالية على التفسير، إذ يقدم رؤى سببية واضحة تربط كل جين بالحالة الخلوية، مما يمكّن الباحثين من فهم أعمق لآليات المرض وتصميم تجارب سريرية أكثر توجيهاً ونجاحاً.

يمثل هذا الابتكار خطوة مهمة نحو علاج الأمراض المعقدة التي تنشأ من تفاعل متعدد العوامل، متيحاً آفاقاً واسعة لتطوير أدوية فعالة تعتمد على فهم شامل لتشابكات الجينات والمسارات الخلوية.

اخبار هنا العالم

باحثو «هارفارد» يطورون نموذج ذكاء اصطناعي جديد يغير قواعد اكتشاف علاجات الأمراض المعقدة