با یادگیری ماشین، اهداف دارویی تازه‌ای در درمان سرطان کشف شد

سرطان از شمار زیادی اختلال ژنتیکی و اپی‌ژنتیکی ناشی می‌شود. تومورهای هر بیمار ساختارهای ژنتیکی متفاوتی دارند. پزشکی دقیق با هدف اصلی تحلیل این تفاوت‌های ژنتیکی و تلاش برای ارائه درست‌ترین درمان به بیمار توسعه می‌یابد. اخیراً با استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین ، پژوهش داروهای نسل جدید در درمان سرطان افزایش یافته بود. در آوریل 2018 در Cell مطالعه‌ای منتشر شد که بر اساس آن با یادگیری ماشین، جهش‌ها و اهداف دارویی جدیدی در پروتئین Ras کشف شد.

در شکل بالا, می‌توانید تعریف و تفاوت‌های 3 اصطلاح جدید و نزدیک به هم در فناوری اطلاعات، یعنی هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و یادگیری عمیق را ببینید.

در %30 همه سرطان‌ها جهش Ras دیده می‌شود

پژوهشگران قصد داشتند با یادگیری ماشین فعالیت‌های غیرعادی پروتئین در تومورها را تحلیل کنند. یادگیری ماشین که شاخه‌ای از هوش مصنوعی است، با برنامه‌های مختلف مدل‌های پیش‌بینی درباره این فعالیت‌های پروتئینی ساخت. این مدل توسعه‌یافته بر پروتئین‌های Ras که در سرطان اغلب دچار جهش می‌شوند اعمال شد. پروتئین‌های Ras از مولکول‌های مهم مسئول تکثیر و مرگ سلول هستند. در %30 همه سرطان‌ها، جهش Ras دیده می‌شود. این نوع جهش‌ها با هیچ دارویی قابل‌هدف‌گیری نیستند. مدل‌های توسعه‌یافته با داده‌های پروژه ژنوم سرطانبررسی کردند که پروتئین Ras به کدام داروها پاسخ می‌دهد یا نمی‌دهد.

طبق نتایج پژوهش:

جهش‌های تازه و «پنهان» در پروتئین Ras شناسایی شد و مشخص شد کدام داروها می‌توانند در این اهداف مؤثر باشند.

این مطالعه برای ما چه معنایی دارد؟

• سرطان ساختار ژنتیکی بسیار پیچیده‌ای دارد. به همین دلیل، رویکردهای شخصی‌سازی‌شده (پزشکی دقیق) به‌عنوان درمان‌های آینده سرطان معرفی می‌شوند.
• داروهای سرطان در همه بیماران اثر یکسان ندارند. علت، وجود تومورهایی با ساختار ژنتیکی متفاوت در هر بیمار است.
• پروژه ژنوم سرطان با تحلیل ژن نمونه‌های واقعی بیماران، ترسیم نقشه تومورها را هدف دارد. هر ژن کشف‌شده به برنامه‌ریزی درمان کمک می‌کند و به بیماران برای دریافت درست‌ترین درمان یاری می‌رساند.
• این مطالعه نشان می‌دهد پزشکی دقیق و یادگیری ماشین در پژوهش سرطان انقلاب ایجاد خواهند کرد. با یادگیری ماشین می‌توان هزاران داده ژنتیکی را تحلیل و نسل جدیدی از زیست‌نشانگرها و داروهای سرطان طراحی کرد.
• در درمان سرطان، دوران طلایی علم ژنتیک را می‌گذرانیم. CRISPR, داروی زنده سرطان CAR-T و درمان‌های ژنتیکی نسل جدید مشابه، جهش‌های ژنیِ علت پیدایش سرطان را به‌طور مؤثر هدف می‌گیرند. باید تأکید کرد این روش‌ها همچنان در مطالعات بالینی آزمایش می‌شوند.

طب مدرن با تأثیر شاخه‌های مختلف علمی به ارائه راه‌حل برای سرطان ادامه می‌دهد. در درمان سرطان یک مولکول معجزه‌آسای واحد وجود ندارد. درمان سرطان با درمان‌های گیاهی فاقد شواهد (فیتوتراپی) ممکن نیست. سرطان تنها با داروهای مدرن سرطان که با فنون پیشرفته ژنتیکی توسعه یافته و ایمنی‌شان با مطالعات بالینی دقیق ثابت شده است، قابل‌درمان است.

موضوعات مرتبط

• یادگیری ماشین چیست؟ آیا در خدمات سلامت برای هوش مصنوعی آماده‌ایم؟
• محدودیت‌های ذهن انسان، هوش مصنوعی و آینده پزشکی
• رایانه‌ها و هوش مصنوعی در تشخیص سرطان با پزشکان رقابت می‌کنند
• چیزی را که اندازه نمی‌گیرید نمی‌توانید مدیریت کنید ـ تاریخ شگفت‌انگیز پرونده‌های سلامت!
• کلان‌داده / Big Data چگونه به کشف درمان‌های تازه کمک می‌کند؟