«نيتشر» العالمية تحتفي بابتكار علمي لباحث أزهري

احتفلت المجلة العلمية العالمية نيتشر بإنجاز الباحث المصري هيثم المراكبي ، عضو هيئة التدريس بقسم النظم والحاسبات بجامعة الأزهر ، والباحث في مركز دانا فاربر للسرطان بجامعة هارفارد.

وأشادت بأبحاثه وفريقه ونشرت أبحاثهم بإشادة من كبار المتخصصين ، حيث استطاع المراكبي -بحسب مقابلة نشرتها سكاي نيوز عربية- تطوير نموذج حاسوبي يعمل بتقنية الذكاء الاصطناعي القادرة على تحليل السرطان بدقة ، مما يؤدي إلى اكتشاف علاجات لهذا المرض الخبيث وكذلك محاصرته في مرحلة مبكرة. قبل انتشاره ، بمشاركة فريق من جامعة هارفارد وجامعة إلينوي ومراكز أبحاث أمريكية.

وقال المراكبي إنه استطاع مع الفريق البحثي ، وهو أحد باحثيه والباحث الأول في الدراسة التي نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature العالمية ، أنه استطاع دراسة التاريخ الجيني لأكثر من ألف مريض بالسرطان وتحديد ما إذا كان السرطان في كل مريض من النوع المبكر أو النوع المبكر. مقاومة متقدمة للعقاقير انتشرت أو قد تنتشر إلى أعضاء أخرى.

وأضاف أنه في هذه الدراسة ، طور فريق البحث نموذجًا حاسوبيًا غير تقليدي يعتمد على الذكاء الاصطناعي وتقنيات التعلم الآلي ، وتحديداً الشبكات العصبية العميقة ، والتي يمكنها تحديد مرحلة السرطان تلقائيًا بعد تدريبها على السجلات الجينية للمرضى.

وأضاف أن النموذج الحاسوبي المطور والمعروف باسم (خوارزميات التعلم العميق) استطاع أن يحدد بدقة مرحلة السرطان للمرضى ، ما يعني أن النموذج يستطيع التمييز بين السرطان المبكر والمتقدم من خلال تحليل التاريخ الجيني للمريض.

وأوضح أنه يمكن استخدام هذا النموذج لمعرفة احتمالية أن يبدأ سرطان المريض في عملية الانتشار الخبيث ، مما يسهل على الطبيب المعالج اتخاذ الإجراءات اللازمة في وقت مبكر وقبل فوات الأوان.

وأكد المراكبي أنه بالنظر إلى ما هو أبعد من مجرد التنبؤ بإمكانية الإصابة بالسرطان ، فإن أحد المخرجات المهمة للبحث المذكور هو تقديم تفسيرات لهذه التنبؤات “باعتبارها من أهم عيوب النماذج الحاسوبية القائمة على تقنيات الذكاء الاصطناعي حاليًا. المستخدم هو عدم القدرة على معرفة كيفية عمل هذه النماذج من الداخل أو إيجاد تفسير للقرارات التي تتخذها هذه النماذج ، حيث يعتبر بمثابة صندوق أسود يؤدي مهمته دون الكشف عن شرح لكيفية عمله “.

على العكس من ذلك ، تمكن فريق البحث من بناء آلية مبتكرة تسمح لنموذج الكمبيوتر المستخدم ليس فقط للتمييز بين السرطان المبكر والمتقدم ، ولكن أيضًا لتقديم تفسيرات حول التغييرات والجينات والعمليات البيولوجية المرتبطة بعملية انتشار السرطان. .

وأوضح أنه باستخدام هذه الآلية المبتكرة ، تمكن هو وفريق البحث من تحديد عدد من الجينات المعروفة المهمة التي قضى العلماء سنوات عديدة في دراستها لمعرفة تأثيرها على انتشار السرطان ، بينما اكتشفها نموذج الكمبيوتر الجديد تلقائيًا.

بالإضافة إلى قدرة النموذج المبتكر على إعادة اكتشاف عدد من الجينات المعروفة ، استخدم فريق البحث نفس الطريقة لاكتشاف عدد من الجينات الجديدة التي لم تكن معروفة في عملية انتشار سرطان البروستاتا من قبل ، بحسب المراكبي.

وقالت الباحثة إن الفريق أجرى أيضًا تجارب معملية مكثفة على أحد هذه الجينات الجديدة ، ووجد أن نشاط هذا الجين يزيد من مقاومة الخلايا السرطانية للعلاج في المختبر.

استخدم فريق البحث تقنية حديثة لتحرير الجينات تسمى كريسبر (مكتشفو هذه الطريقة هما الحاصلين على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2020) لإيقاف عمل هذا الجين المكتشف ، ووجد فريق البحث أن الخلايا السرطانية المختبرية بدأت في الاستجابة للعلاج بعد توقف عمل هذا الجين مما يفتح الباب أمام التجارب السريرية وقد بدأت تجربة علاج يوقف هذا الجين لدى المرضى ، بحسب د. المراكبي.

وقال المراكبي: نأمل حاليا أن تبدأ إحدى الشركات العالمية التجارب السريرية على هذا الجين المكتشف في البحث لدراسة إمكانية استخدامه في علاج سرطان البروستاتا ، ويأمل فريق البحث في تكرار هذه الدراسة الناجحة. ، والذي يجمع بين المعرفة الطبية والبيولوجية والحاسوبية حول أنواع مختلفة من السرطان مثل سرطان الرئة. وسرطان الجلد “.

وبحسب المراكبي فإن فريق البحث يعتقد أن هذه الدراسة ستكون مفيدة في معرفة الطرق التي يستجيب بها مرضى السرطان للعلاج المناعي ، الأمر الذي سيسمح بتطوير علاجات جديدة للسرطان ، والتوسع في استخدام التحليل الجيني لمرض السرطان. المرضى وتقنيات الذكاء الاصطناعي ستفتح آفاقًا غير مسبوقة في البحث والمعرفة وتطوير الأدوية للأمراض المستعصية ، وأن مصر قادرة على دخول هذا المجال الجديد سيكون قويًا إذا تم توفير الموارد والدعم اللازمين للباحثين الشباب.