يرفع الجمعة... الأشعة تحت الحمراء كلمة السر.. طريقة جديدة لتشخيص السرطان في بلازما الدم

يتطلب تشخيص السرطان عادةً إجراءات جراحية أو مكثفة، مثل خزعات الأنسجة، مما جعل العلماء والباحثين يسعون جاهدين بحثا عن إجراءات جديدة.

والآن، يكشف بحث نُشر في مجلة ACS Central Science عن طريقة تستخدم ضوء الأشعة تحت الحمراء النبضي لتحديد السمات الجزيئية في بلازما الدم، والتي قد تشير إلى وجود بعض أنواع السرطان الشائعة.

في هذه الدراسة التي تهدف إلى إثبات المفهوم، تم تحليل بلازما الدم من أكثر من 2000 شخص لربط الأنماط الجزيئية بسرطان الرئة ، مما يؤدي إلى استقراء "بصمة السرطان" المحتملة.

البلازما

البلازما هي الجزء السائل من الدم، الخالي من أي خلايا.

تحمل البلازما  جزيئات متنوعة، كالبروتينات، والمستقلبات، والدهون، والأملاح، في جميع أنحاء الجسم.

تشير بعض الجزيئات التي تحملها بلازما الدم إلى حالات صحية محتملة.

على سبيل المثال، تُستخدم مستويات عالية بشكل غير طبيعي من مستضد البروستاتا النوعي للكشف عن سرطان البروستاتا.

نظريًا، يُمكن لاختبار طبي يقيس مجموعة واسعة من الجزيئات تحديد نمط خاص بأنواع مختلفة من السرطان، مما يُؤدي إلى تشخيص أسرع وخفض التكاليف.

وللبحث عن أنماط كيميائية دالة للسرطان، اختبر ميهيلا زيغمان وزملاؤها تقنية تُسمى البصمة الجزيئية للمجال الكهربائي، والتي تستخدم ضوء الأشعة تحت الحمراء النبضي لتحديد خصائص الخلائط الجزيئية المعقدة في بلازما الدم.

أولاً، استخدم الباحثون تقنية البصمة الجزيئية للمجال الكهربائي لإرسال دفعات قصيرة جدًا من الأشعة تحت الحمراء عبر البلازما. حللوا عينات من 2533 مشاركًا في الدراسة، من بينهم أشخاص مصابون بسرطان الرئة أو البروستاتا أو الثدي أو المثانة، وآخرون غير مصابين به.

لكل عينة، سجلوا نمط الضوء المنبعث من الخلائط الجزيئية في البلازما، والذي يُسمى "البصمة الجزيئية للأشعة تحت الحمراء".

باستخدام هذه الأنماط المعقدة من الأفراد المصابين وغير المصابين بالسرطان، درّب الباحثون نموذجًا للتعلم الآلي لتحديد البصمات الجزيئية المرتبطة بأنواع السرطان الأربعة. اختُبر النموذج الحاسوبي على مجموعة فرعية منفصلة من عينات المشاركين لمعرفة مدى كفاءة النموذج في التعامل مع بيانات اختبار غير مرئية.

أظهرت التقنية التحليلية دقةً مُقنعةً (تصل إلى 81%) في الكشف عن بصمات الأشعة تحت الحمراء الخاصة بسرطان الرئة، وتمييزها عن عينات الضبط المأخوذة من أفراد غير مصابين بالسرطان.

مع ذلك، كان أداء النموذج الحاسوبي أقل نجاحًا في الكشف عن أنواع السرطان الثلاثة الأخرى.

وفي المستقبل، يهدف الباحثون إلى توسيع نطاق هذا النهج واختباره لتحديد أنواع إضافية من السرطان وحالات صحية أخرى.

ويقول زيجمان: "إن تقنية البصمة الجزيئية بالأشعة تحت الحمراء المعتمدة على الليزر تكتشف السرطان، مما يوضح إمكاناتها في التشخيص السريري".

وأضاف: "مع المزيد من التطورات التكنولوجية والتحقق المستقل في الدراسات السريرية القوية بما فيه الكفاية ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى إنشاء تطبيقات قابلة للتعميم وترجمتها إلى ممارسة سريرية - مما يؤدي إلى تطوير الطريقة التي نقوم بها بتشخيص وفحص السرطان اليوم".