طوّر فريق بحثي في جامعة ميشيغان تقنية التوأم الرقمي القائمة على التعلّم الآلي لرسم خرائط نشاط الورم الدماغي في الوقت الفعلي لدى مرضى سرطان الدماغ.
ووفقًا لموقع News Medical Life Science، اختبر الفريق دقة النموذج بمقارنته مع بيانات مرضى بشريين وأجرى تجارب على فئران، كما نُشرت الدراسة في مجلة سيل ميتابوليزم وتمويلها أساسيًا من المعاهد الوطنية للصحة، ولا سيما المعهد الوطني للسرطان.
التوأم الرقمى وتقنياته
لا تُقدّم القياسات الأيضية عادة أثناء الجراحة، إذ لا يمكن للجراحين متابعة تغيّر الأيض مع مرور الوقت وتتم دراسة الأنسجة في المختبر فقط بعد الاستئصال. من خلال دمج بيانات محدودة من المرضى في نموذج يحاكي أساسيات البيولوجيا والكيمياء والفيزياء، تمكن الباحثون من تجاوز هذه العقبات.
يعتمد التوأم الرقمي على بيانات المريض المجمَّعة من سحب عينات الدم وقياسات أيض أنسجة الورم والملف الجيني للورم، ثم يحسب سرعة استهلاك الخلايا السرطانية للعناصر الغذائية وتدفقها الأيضي.
بنى الباحثون نموذج تعلم عميق يسمى الشبكة العصبية الالتفافية، وتدربوه على بيانات مرضى اصطناعية مولَّدة من معلومات بيولوجية وكيميائية معروفة، ومقيدة بقياسات من ثمانية مرضى مصابين بالورم الدبقي تم حقنهم بالجلوكوز الموسَّم أثناء الجراحة.
وبمقارنة نماذجهم الحاسوبية ببيانات من ستة من هؤلاء المرضى، تبين أن التوأم الرقمي قادر على التنبؤ بالنشاط الأيضي بدقة عالية، وفي تجارب على الفئران أكد الفريق أن النظام الغذائي الذي حدده التوأم الرقمي كان فعالاً في إبطاء نمو الورم لدى الفئران التي وُصِفت كمرشّحة للعلاج.
تؤكد النتائج أن هذه التقنية يمكن أن تفتح أبواباً جديدة لاستكشاف استراتيجيات علاج أكثر فاعلية للورم الدبقي الفردي وتحسين استهداف العلاج لدى المرضى.
