تحديد أنواع فرعية جديدة من مرض باركنسون

استخدم الباحثون في كلية طب وايل كورنيل التعلم الآلي لتحديد 3 أنواع فرعية من مرض باركنسون بناءً على وتيرة تقدم المرض.

وبالإضافة إلى قدرتها على أن تصبح أداة تشخيصية وإنذارية مهمة، تتميز هذه الأنواع الفرعية بجينات محركة مميزة.

إذا تم التحقق من صحتها، يمكن لهذه العلامات أيضًا أن تقترح طرقًا يمكن من خلالها استهداف الأنواع الفرعية بأدوية جديدة وحالية، وفق ما تم نشره في موقع ميديكال إكسبريس.

تم نشر البحث في مجلة npj Digital Medicine.

مرض غير متجانس

وقال كبير الباحثين الدكتور فاي وانغ، أستاذ علوم صحة السكان والمدير المؤسس لمعهد الذكاء الاصطناعي للصحة الرقمية (AIDH): "إن مرض باركنسون غير متجانس للغاية، مما يعني أن الأشخاص الذين يعانون من نفس المرض يمكن أن يكون لديهم أعراض مختلفة للغاية".

وأضاف: "يشير هذا إلى أنه من غير المحتمل أن يكون هناك نهج واحد يناسب الجميع لعلاجه. وقد نحتاج إلى النظر في استراتيجيات العلاج المخصصة بناءً على النوع الفرعي لمرض المريض".

وحدد الباحثون الأنواع الفرعية بناءً على أنماطها المميزة لتطور المرض، وأطلقوا عليها اسم النوع الفرعي "Inching Pace" (PD-I، حوالي 36% من المرضى) للمرض ذي الخطورة الأساسية المعتدلة وسرعة التقدم المعتدلة.

النوع الفرعي المعتدل (PD-M، حوالي 51٪ من المرضى) للحالات التي تكون خطورتها الأساسية خفيفة ولكنها تتقدم بمعدل معتدل؛ والنوع الفرعي Rapid Pace (PD-R)، للحالات ذات معدل تطور الأعراض الأسرع.

وكان الباحثون قادرين على تحديد الأنواع الفرعية باستخدام أساليب تعتمد على التعلم العميق لتحليل السجلات السريرية غير المحددة من قاعدتي بيانات كبيرتين، واستكشفوا أيضًا الآلية الجزيئية المرتبطة بكل نوع فرعي من خلال تحليل الملامح الوراثية والنسخية للمريض باستخدام الأساليب القائمة على الشبكة.

على سبيل المثال، كان للنوع الفرعي PD-R تنشيط لمسارات محددة، مثل تلك المتعلقة بالالتهاب العصبي والإجهاد التأكسدي والتمثيل الغذائي.

كما وجد الفريق أيضًا تصويرًا مميزًا للدماغ ومؤشرات حيوية للسائل النخاعي للأنواع الفرعية الثلاثة.

يدرس مختبر الدكتور وانغ مرض باركنسون منذ عام 2016، عندما شاركت المجموعة في تحدي بيانات مبادرة علامات تقدم باركنسون (PPMI)؛ فاز الفريق بالتحدي المتعلق بموضوع اشتقاق الأنواع الفرعية، ومنذ ذلك الحين واصل هذا العمل.

وقد استخدموا البيانات التي تم جمعها من مجموعة PPMI باعتبارها مجموعة تطوير النوع الفرعي الأساسي في أبحاثهم وتم التحقق من صحتها من خلال مجموعة برنامج المؤشرات الحيوية لمرض باركنسون (PDBP) التابع للمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية.

استخدم الباحثون النتائج التي توصلوا إليها لتحديد الأدوية المحتملة التي يمكن إعادة استخدامها لاستهداف التغيرات الجزيئية المحددة التي تظهر في الأنواع الفرعية المختلفة، ثم استخدموا قاعدتي بيانات حقيقيتين واسع النطاق لسجلات صحة المرضى للتأكد من أن هذه الأدوية يمكن أن تساعد في تحسين تطور مرض باركنسون.

تعد قواعد البيانات هذه، شبكة INSIGHT للأبحاث السريرية، ومقرها في نيويورك، واتحاد OneFlorida+ للأبحاث السريرية، جزءًا من شبكة البحوث السريرية الوطنية التي تركز على المرضى (PCORnet). يرأس إنسايت الدكتور راينو كوشال، العميد المشارك الأول للأبحاث السريرية في كلية طب وايل كورنيل ورئيس قسم علوم الصحة السكانية في كلية طب وايل كورنيل ومركز نيويورك بريسبيتيريان/ويل كورنيل الطبي.

وقال المؤلف الأول الدكتور تشانغ سو، وهو مساعد: "من خلال فحص قواعد البيانات هذه، وجدنا أن الأشخاص الذين يتناولون عقار الميتفورمين لمرض السكري يبدو أنهم تحسنوا في أعراض المرض - وخاصة الأعراض المرتبطة بالإدراك والسقوط - مقارنة بأولئك الذين لم يتناولوا الميتفورمين".

كان هذا صحيحًا بشكل خاص لدى أولئك الذين لديهم النوع الفرعي PD-R، والذين هم الأكثر عرضة للإصابة بعجز إدراكي في وقت مبكر من مسار مرض باركنسون.

وقال الدكتور وانغ: "نأمل أن يؤدي بحثنا إلى دفع الباحثين الآخرين إلى التفكير في استخدام مصادر بيانات متنوعة عند إجراء دراسات مثل دراستنا". "نعتقد أيضًا أن محققي المعلوماتية الحيوية الترجمية سيكونون قادرين على التحقق من صحة النتائج التي توصلنا إليها، سواء من الناحية الحسابية أو التجريبية".