أداة جديدة للتنبؤ بتكرار الإصابة بسرطان البروستاتا.. تجمع بين التطور والذكاء الاصطناعي

من خلال الجمع بين مبادئ التطور والذكاء الاصطناعي، اقترح العلماء طريقة جديدة للتنبؤ بفرصة عودة سرطان البروستاتا.

وفي دراسة حديثة، قاموا بتسخير الأساليب الحسابية لالتقاط قياسات محددة للورم تتعلق بقدرة الورم على التغير مع مرور الوقت، ثم أظهروا أن هذه القياسات ترتبط بتكرار المرض بعد أكثر من عقد من التشخيص الأولي، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

يمكن أن يساعد هذا النهج الأطباء في تصنيف المرضى بشكل منهجي وفقًا لخطر تكرار المرض، وبناءً على ذلك، قد يكونون قادرين على تحديد المرضى الذين يحتاجون فقط إلى علاج موضعي - عادة العلاج الإشعاعي، وغالبًا ما يكون جنبًا إلى جنب مع العلاج الهرموني، أو الجراحة - والذين يجب أن يتلقوا علاجًا إضافيًا.

علاج سرطان البروستاتا بشكل أفضل

يمكن لهذه الدراسة، التي أجراها باحثون في معهد أبحاث السرطان في لندن ومؤسسة Royal Marsden NHS Foundation Trust، أن تساعد الأطباء في نهاية المطاف على تخصيص علاج سرطان البروستاتا بشكل أفضل.

نشرت النتائج في مجلة Nature Cancer.

يجمع هذا العمل أيضًا بشكل فريد بين قياسات معينة للورم بطريقة تطورية، مما يزيد من التحقق من صحة تطبيق نموذج البيولوجيا التطورية على السرطان.

العلماء في مركز التطور والسرطان في معهد أبحاث السرطان (ICR) هم في طليعة أبحاث تطور السرطان، وهم واثقون من أنها ستؤدي إلى علاجات فعالة جديدة لأنواع متعددة من السرطان.

معالجة نقص العلامات التنبؤية في سرطان البروستاتا

من الصعب بشكل خاص التنبؤ بالنتائج في سرطان البروستاتا لأن المرض له عدم تجانس واسع النطاق، مما يعني أن هناك اختلافات كبيرة بين الخلايا السرطانية - سواء داخل كل ورم أو بين المرضى.

بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتطور السرطان في أكثر من موقع واحد داخل البروستاتا، مما يؤدي إلى ظهور ورمين أو أكثر في مكان قريب.

نتيجة لذلك، غالبًا ما يكون من الصعب على الأطباء تحديد أفضل العلاجات لمرضاهم.

في بعض الحالات، يمكن للأطباء اعتماد نهج "المراقبة والانتظار"، لتجنيب الشخص الآثار الجانبية للعلاج في حين أنه ليس ضروريا.

ومع ذلك، قد تكون هذه الاستراتيجية قاتلة للأشخاص المصابين بالسرطان العدواني أو السرطان الذي من المرجح أن يتكرر.

بالرغم من أن دراسات أخرى قامت بتقييم استخدام قياسات الورم للتنبؤ بالنتائج، فقد استخدمت هذه الدراسات عددًا محدودًا من عينات المرضى، واعتبرت المرض في مرحلة مبكرة فقط ولم يتم إجراؤها في كثير من الأحيان في بيئة التجارب السريرية.

بالإضافة إلى ذلك، فقد شملوا في المقام الأول المرضى الذين خضعوا بالفعل لعملية جراحية لإزالة السرطان.

اعتقادًا منه بأن قرارات العلاج يجب أن يتم اتخاذها قبل الجراحة بدلًا من ذلك، شرع الفريق الذي يقف وراء الدراسة الجديدة في إيجاد طريقة جديدة للتنبؤ بتطور الورم لدى الأشخاص الذين تم تشخيص إصابتهم بسرطان البروستاتا المتقدم محليًا عالي الخطورة.

تحديد القياسات الجديدة

استخدم الباحثون شكلًا من أشكال الذكاء الاصطناعي يسمى التعلم الآلي لتحليل إجمالي 1923 عينة من 250 مشاركًا في التجربة السريرية IMRT (العلاج الإشعاعي المعدل الشدة)، مع التركيز على بنية الأنسجة المكانية. كما استخدموا أيضًا تقنية الذكاء الاصطناعي المصممة خصيصًا لإجراء تصنيف غليسون، وهو نظام تسجيل يصنف الأنسجة السرطانية من واحد إلى خمسة بناءً على نمط خلاياها. يتم تعيين الخلايا السرطانية التي تبدو مشابهة جدًا للخلايا السليمة إلى الدرجة الأولى، بينما يتم تعيين الخلايا التي تبدو مختلفة بشكل كبير إلى الدرجة الخامسة.

وفي الوقت نفسه، قام الباحثون بتقييم الاختلافات الجينية بين الخلايا داخل الأورام الفردية، باستخدام 642 عينة من 114 مشاركًا في تجارب العلاج الإشعاعي في The Royal Marsden. تداخلت هذه العينات مع المجموعة الأولى، مما زود الفريق بمعلومات متكاملة حول جينومية الخلايا ومورفولوجيتها، بالإضافة إلى نتائج المرضى على مدار أكثر من عقد من الزمن.

ووجد الباحثون أن الاختلاف الجيني والتنوع المورفولوجي الذي تم قياسه بواسطة الذكاء الاصطناعي (الاختلاف في شكل الخلايا وحجمها وبنيتها) مؤشر على قدرة الورم على التطور، مما يسمح للمرض بالتكيف والبقاء على قيد الحياة. وقاموا بقياس هذا التنوع من خلال النظر في مدى الاختلافات بين الخلايا في مناطق مختلفة من الورم، والمعروفة باسم عدم التجانس داخل الورم.

وأظهرت النتائج أن "قابلية التطور" هذه كانت مؤشرا قويا للتكرار، حيث حدد الجمع بين القياسين مجموعة فرعية من المرضى الذين عانوا من تكرار المرض في نصف المدة الزمنية مقارنة ببقية المرضى.

وتمكن الفريق أيضًا من تحديد العلاقة بين فقدان كروموسوم معين وانخفاض وجود الخلايا المناعية في الورم، مما قد يؤثر على استجابته لعلاجات معينة. يمكن لهذه المعلومات الإضافية أن تدعم قرارات العلاج الأفضل.

والخطوة التالية هي أن يقوم الباحثون باختبار قياساتهم القائمة على التطور لخطر تكرار المرض لدى مجموعة أكبر من الأشخاص الذين لديهم نطاق أوسع من خصائص المرض. وسوف يحتاجون أيضًا إلى أخذ العوامل الخارجية في الاعتبار، مثل مستويات الهرمونات.

وقال المؤلف الأول المشترك الدكتور جورج كريسويل: "يسعدنا أن نجد قياسات جديدة يمكن أخذها من خزعات سرطان البروستاتا القياسية للتنبؤ بخطر تكرار الإصابة لدى الأشخاص المصابين بسرطان البروستاتا، ليس لدى الأطباء حاليًا طرق محددة كافية لقياس المرضى الذين لديهم أقل نسبة إصابة بسرطان البروستاتا وأكثرهم عرضة للخطر".