پزشکی، فناوری و پایان سرطان
متن زیر ترجمه مقاله دکتر Uğur Şahin و دکتر Özlem Türeci، بنیان‌گذاران BioNTech، با عنوان «Medicine, Technology and the End of Cancer» است که در 3 دسامبر 2023 در The New York Times منتشر شد.
*
هوش مصنوعی ممکن است کلید گشودن راه واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده سرطان باشد.
دهه‌ها پیش، وقتی پزشکان تازه‌کاری در بخش سرطان یک بیمارستان دانشگاهی در آلمان بودیم، اغلب ناچار می‌شدیم پیامی دلخراش به بیماران بدهیم: «دیگر گزینه درمانی برای ارائه به شما نداریم.» در آن زمان، سلاح‌های اصلی ما در برابر سرطان پیشرفته، شیمی‌درمانی و پرتودرمانی بودند. اگرچه گاهی مؤثر بودند، اغلب درمان شفابخشی نبودند که بسیاری به آن امید داشتند.
امروز چشم‌انداز درمان سرطان از اساس تغییر کرده است. شاهد ظهور داروهای جدیدی بوده‌ایم که رشد تومور را هدف می‌گیرند و دقت بالایی دارند. برخی سرطان‌هایی که قبلاً درمان‌ناپذیر دانسته می‌شدند، حتی در مراحل پیشرفته، اکنون قابل‌کنترل‌اند. اما برای بیشتر بیماران دارای سرطان متاستاتیک ، وعده درمانی بسیار مؤثر هنوز رؤیایی دست‌نیافتنی است.
پس چرا با وجود سرمایه‌گذاری سالانه میلیاردها دلار در پژوهش سرطان، درمان شفابخش برای بیماران سرطان پیشرفته هنوز استثناست؟
پاسخ در ماهیت سرطان نهفته است. سرطان به‌مرور از تغییرات ژنتیکی تصادفی در سلول‌های سالم، یعنی جهش‌ها پدید می‌آید. جهش‌ها ممکن است با انتخاب‌های سبک زندگی، استعداد خانوادگی، بیماری‌های طولانی‌مدت موجود یا مواجهه با مواد شیمیایی خطرناک برانگیخته شوند. با انباشته‌شدن جهش‌ها، سلول‌های جهش‌یافته به موجودیت‌های سرطانی تبدیل می‌شوند.
از این تصادفی‌بودن دو پیامد حاصل می‌شود:
- نخست، هر سرطان به‌اندازه فرد مبتلا به آن منحصربه‌فرد است؛ یعنی حتی در افراد دارای تشخیص یک نوع سرطان، تنها بخشی از آن‌ها جهش‌های مشترک دارند.
- دوم، هر تومور بافتاری پیچیده از میلیاردها سلول متفاوت است و پیوسته سازگاری، گریز از دستگاه ایمنی و مقاومت در برابر راهبردهای درمانی به‌کارگرفته‌شده علیه خود را یاد می‌گیرد.
اما آیا می‌توانیم برای شکست‌دادن این دشمنان گریزپا، از نیروی دیگری که شخصی است و پیوسته می‌آموزد استفاده کنیم؛ دستگاه ایمنی خودمان؟
سازوکار دفاعی بدن از میلیاردها سلول با توانایی‌های شگفت‌انگیز تشکیل شده است. در میان آن‌ها، سلول‌های T به‌عنوان نگهبانان هوشیار طبیعت که پیوسته در بدن ما گشت می‌زنند، برجسته‌اند. اما دستگاه ایمنی ما از نظر تکاملی برای مقابله با تهدیدهای بیرونی، ویروس‌ها و باکتری‌ها برنامه‌ریزی شده است، نه جهش‌هایی که از درون پدید می‌آیند. در نتیجه، تنها بخش کوچکی از جهش‌ها توجه دفاع ایمنی را جلب می‌کنند.
اکنون آینده‌ای را تصور کنید که در آن واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده سرطان بر اساس تقاضا ممکن باشند. آن‌ها به‌طور اختصاصی برای انتقال دقیق جهش‌های منحصربه‌فرد سرطان هر بیمار طراحی خواهند شد و مانند پوستر «تحت تعقیب» عمل خواهند کرد تا به سلول‌های ایمنی دستور دهند از چند جهت به تومور حمله کنند.
چیزی که 30 سال پیش کنار تخت بیمارانمان تنها یک چشم‌انداز بود، اکنون کانون کارآزمایی‌های بالینی فشرده ما و دیگران است.
پیشرفت‌های انباشته علم و فناوری در زمینه‌های گوناگون، نیروی پشتیبان این مسیر بوده‌اند.
(نحوه کار واکسن سرطان در حال توسعه BioNTech را توضیح می‌دهد)
رمزگشایی ساختار ژنتیکی سرطان هر بیمار از نمونه‌برداری کوچک، با وضوح بالا و طی چند ساعت، با خواندن DNA به‌وسیله فناوری‌های توالی‌یابی نسل بعدی ممکن شده است. توان محاسباتی جدید و به‌طور گسترده در دسترس، به پردازش حجم عظیم داده‌های حاصل از این توالی‌یابی کمک می‌کند. تحلیل‌های پیشرفته داده را به کار می‌گیریم و الگوریتم‌های هوش مصنوعی به شناسایی جهش‌هایی کمک می‌کنند که مرتبط‌تر می‌دانیم. سپس این جهش‌ها پایه پوستر «تحت تعقیب» می‌شوند که از طریق RNA پیام‌رسان (mRNA) موجود در واکسن به سلول‌ها فرستاده می‌شود. RNA سکوی واکسن انتخابی ما و کهن‌ترین پیام‌رسان طبیعت است. می‌توان آن را طی چند هفته به‌سرعت طراحی، اختصاصی و تولید کرد. در نهایت، زمان برای بیماران سرطان حیاتی است.
موضوع مرتبط: واکسن سرطان BioNTech در کارآزمایی‌های انسانی خود را نشان می‌دهد: نتایج اولیه مثبت‌اند
واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده نامزد درمان سرطان اکنون در حال گذراندن آزمون‌های دقیق‌اند و دسترسی به آن‌ها به کارآزمایی‌های بالینی کنترل‌شده محدود است. این کارآزمایی‌ها در شمار اندکی بیمار نشان داده‌اند که فعال‌کردن سلول‌های T تکثیرشده‌ای که بر پایه جهش‌های انتخاب‌شده سلول توموری را می‌شناسند، ممکن است؛ پیش‌شرطی مهم برای مبارزه دستگاه ایمنی با سرطان. ملانوما و سرطان پانکراس موضوع کارآزمایی‌های بالینی اخیر بوده‌اند که سود بالقوه واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده mRNA در کاهش خطر عود پس از جراحی را نشان داده‌اند. پژوهشگران همچنین کارآزمایی‌های بزرگ‌تری را برای مقایسه این واکسن‌ها با استانداردهای درمان فعلی در برخی سرطان‌ها انجام می‌دهند. داده‌های این کارآزمایی‌ها در سال‌های آینده درباره ایمنی و اثربخشی واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده سرطان در حال توسعه اطلاعات خواهند داد.
پیشرفت‌های فناوری و علم اغلب در حوزه‌های جدا و موازی رخ می‌دهند، اما وقتی به هم می‌پیوندند، نتایج ممکن است راهگشا باشند. پیوند mRNA و هوش مصنوعی نمونه‌ای از این همگرایی است و با ایجاد پایه راه‌حل‌های پزشکی تحول‌آفرین و بیمارمحور، ممکن است آغاز دوره‌ای تازه در پزشکی را نوید دهد.
باور داریم هوش مصنوعی در توسعه واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده سرطان و داروها، نقشی هرچه مهم‌تر خواهد داشت. الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند مجموعه‌داده‌های بزرگ ژنومی را سریع تحلیل کنند و الگوها و همبستگی‌هایی را بیابند که ممکن است روش‌های متعارف از دست بدهند. این تحلیل سریع و دقیق، به‌ویژه هنگام تلاش برای شناسایی جهش‌های مرتبط سرطان در میان تنوع‌های ژنتیکی فراوان تومور بیمار مفید است. با رشد پایگاه‌های جهانی داده سرطان، احتمالاً پیش‌بینی‌های انتخاب جهش و طراحی واکسن برای هر بیمار پیوسته بهتر خواهد شد.
mRNA بسیار انعطاف‌پذیر، به‌لطف ویژگی‌های مولکولی خود، تولید سریع و مقیاس‌پذیر را در تأسیسات کوچک‌شده، موازی‌سازی‌شده و خودکار ممکن می‌کند. تولید موازی، خط مونتاژ متعارف را می‌شکند و اجازه تولید هم‌زمان محصولات متفاوت را می‌دهد. از دید ما، این ویژگی‌های تولید مبتنی بر mRNA پایه آن است که روزی داروهای واقعاً شخصی‌سازی‌شده به‌طور گسترده در دسترس باشند و دانش علمیِ توسعه‌یافته با کمک هوش مصنوعی به‌موقع به عمل تبدیل شود. ترکیب این فناوری‌ها ممکن است با تحول نمایه جهش تومور بیمار، تنظیم سریع واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده mRNA را ممکن کند.
در حوزه پژوهش پزشکی، باور داریم پیوند فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی و mRNA دوره‌ای تحول‌آفرین، مشابه قانون Moore در ریزتراشه‌ها، آغاز کرده است.
همان‌طور که قانون Moore رشد نمایی توان محاسباتی را پیش‌بینی می‌کرد، اکنون شاهد شتابی مشابه هستیم که می‌تواند به نیازهای پزشکی فوری اما برآورده‌نشده پاسخ دهد. بااین‌حال، تفاوتی وجود دارد: سرعت ظهور دانش جدید و عبور از موانع فناوری، از توان ما برای توسعه و تأیید درمان‌های تازه در چارچوب سامانه‌های سنتی نظارتی و رویه‌ایِ الگوهای فعلی توسعه دارو، عملکرد بالینی و مراقبت فراتر می‌رود.
بنابراین از دانشمندان، دولت‌ها، بخش‌های بهداشت عمومی و جوامع دعوت می‌شود برای جلوگیری از شکاف رو به رشد میان آنچه با دانش و پیشرفت‌های فناوری موجود ممکن است و گزینه‌های درمانی ارائه‌شده به بیماران اقدام کنند.
با درنظرگرفتن همه این موارد، چقدر از آینده پزشکی با واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده سرطان فاصله داریم؟
هنوز زود است. مانند هر درمان جدید، واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده نامزد درمان سرطان باید مراحل توسعه بالینی را بگذرانند و اثربخشی برتر نسبت به درمان‌های موجود را ثابت کنند. انتظار داریم نخستین تأیید و پذیرش این درمان‌ها برای برخی سرطان‌های منتخب تا سال 2030 رخ دهد. دهه پس از آن ممکن است شاهد تحولی فناوری‌محور باشد که درمان‌های شخصی‌سازی‌شده را به‌طور گسترده در دسترس و مقرون‌به‌صرفه کند.
سرطان بیماری‌ای عمیقاً شخصی است و زمان آن رسیده که درمانش نیز شخصی باشد.
منابع
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بازخورد شما به بهبود محتوای ما کمک می‌کند.
نظرهای خوانندگان
نظر خود را بنویسید
نام و دیدگاه شما فقط پس از تأیید مدیر منتشر می‌شود. نشانی ایمیل شما هرگز به بازدیدکنندگان نمایش داده نمی‌شود.
اولین نظر را شما بنویسید.