كيف يساعد الذكاء الاصطناعي في البحث عن أدوية أكثر فعالية لمرض الزهايمر؟

استخدم العلماء نموذج ذكاء اصطناعي لإعادة تقييم نتائج تجربة سريرية مكتملة لدواء لعلاج مرض الزهايمر،ووجدوا أن الدواء أبطأ التدهور المعرفي بنسبة 46%.

حدث هذا لدى مجموعة من المرضى الذين يعانون من ضعف إدراكي خفيف في مرحلة مبكرة وبطيء التطور، وهي حالة يمكن أن تتطور إلى مرض الزهايمر.

مكّن استخدام الذكاء الاصطناعي الفريق من تقسيم المشاركين في التجربة إلى مجموعتين: مجموعة تتقدم ببطء أو مجموعة تتقدم بسرعة نحو مرض الزهايمر، ثم تمكنوا من دراسة آثار الدواء على كل مجموعة.

نشر العمل في مجلة Nature Communications.

إن الاختيار الأكثر دقة للمشاركين في التجارب بهذه الطريقة يمكن أن يساعد في اختيار المرضى الأكثر احتمالا للاستفادة من العلاج، مع إمكانية خفض تكلفة تطوير الأدوية الجديدة من خلال تبسيط التجارب السريرية .

يتنبأ نموذج الذكاء الاصطناعي، الذي طوره باحثون في جامعة كامبريدج، بما إذا كان الأشخاص في المراحل المبكرة من التدهور المعرفي سيتطورون إلى مرض الزهايمر الكامل، وبأي سرعة سيتطورون.

ويقدم هذا النموذج توقعات للمرضى أدق بثلاث مرات من التقييمات السريرية القياسية القائمة على اختبارات الذاكرة، وفحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي، وفحوصات الدم.

باستخدام نموذج تصنيف المرضى هذا، أُعيد تحليل بيانات تجربة سريرية مكتملة، لم تُثبت فعاليتها لدى إجمالي السكان المدروسين.

وجد الباحثون أن الدواء تخلص من بروتين يُسمى بيتا أميلويد في كلتا المجموعتين من المرضى كما هو مُخطط له، ولكن لم تظهر أي تغيرات في الأعراض إلا لدى المرضى في المرحلة المبكرة، أي المرضى الذين يعانون من بطء في تطور المرض.

يُعد بيتا أميلويد من أوائل علامات المرض التي تظهر في الدماغ في مرض ألزهايمر.

للنتائج الجديدة آثارٌ بالغة الأهمية، فاستخدام الذكاء الاصطناعي لتصنيف المرضى إلى مجموعاتٍ مختلفة، مثل المرضى الذين يتقدمون ببطءٍ نحو مرض الزهايمر، يُمكّن العلماء من تحديد الأشخاص الذين قد يستفيدون من نهج العلاج بشكلٍ أفضل، مما قد يُسرّع اكتشاف أدويةٍ جديدةٍ ضروريةٍ لمرض الزهايمر.

قالت البروفيسورة زوي كورتزي، من قسم علم النفس بجامعة كامبريدج، والمؤلفة الرئيسية للتقرير: "تفشل الأدوية الجديدة الواعدة عندما تُعطى للمرضى بعد فوات الأوان، عندما لا تتاح لهم فرصة الاستفادة منها، بفضل نموذج الذكاء الاصطناعي الخاص بنا، يمكننا أخيرًا تحديد المرضى بدقة، ومطابقة المرضى المناسبين مع الأدوية المناسبة، وهذا يجعل التجارب أكثر دقة، مما يسمح لها بالتقدم بشكل أسرع وبتكلفة أقل، مما يُعزز البحث عن نهج الطب الدقيق الذي تشتد الحاجة إليه لعلاج الخرف .

يمنحنا نموذج الذكاء الاصطناعي الخاص بنا درجةً تُظهر مدى سرعة تطور مرض الزهايمر لدى كل مريض. وقد سمح لنا هذا بتقسيم المرضى المشاركين في التجربة السريرية بدقة إلى مجموعتين - بطيئي التطور وسريعي التطور، مما مكّننا من دراسة آثار الدواء على كل مجموعة.

قالت جوانا ديمبسي: "إن هذا النهج المدعوم بالذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون له تأثير كبير على تخفيف الضغط والتكاليف على هيئة الخدمات الصحية الوطنية في رعاية مرضى الخرف من خلال تمكين تطوير أدوية أكثر تخصيصًا - وتحديد المرضى الأكثر احتمالاً للاستفادة من العلاج، مما يؤدي إلى وصول أسرع إلى الأدوية الفعالة والدعم المستهدف للأشخاص الذين يعيشون مع الخرف".

هذه الأدوية ليست مخصصة لعلاج مرض الزهايمر، بل تهدف إلى الحد من التدهور المعرفي حتى لا تتفاقم حالة المرضى.

ما هو الخرف؟

الخرف هو السبب الرئيسي للوفاة في المملكة المتحدة، وسبب رئيسي للوفيات عالميًا. يكلف 1.3 تريليون دولار سنويًا، ومن المتوقع أن يتضاعف عدد الحالات ثلاث مرات بحلول عام 2050.

لا يوجد علاج له، ويواجه المرضى وعائلاتهم حالة من عدم اليقين الشديد.

على الرغم من عقود من البحث والتطوير، باءت التجارب السريرية لعلاجات الخرف بالفشل إلى حد كبير. ويتجاوز معدل فشل العلاجات الجديدة 95%، رغم إنفاق 43 مليار دولار على البحث والتطوير.

وقد أعاق التباين الكبير في الأعراض وتطور المرض واستجابات المرضى للعلاج التقدمَ في هذا المجال.

على الرغم من الموافقة مؤخراً على استخدام أدوية جديدة لعلاج الخرف في الولايات المتحدة، إلا أن مخاطر الآثار الجانبية وعدم فعاليتها من حيث التكلفة حالت دون تبني الرعاية الصحية في هيئة الخدمات الصحية الوطنية.

يُعد فهم الاختلافات الطبيعية بين الأفراد المصابين بمرض ما ومراعاة هذه الاختلافات أمرًا بالغ الأهمية، حتى يتسنى تصميم علاجات تناسب كل مريض على حدة. يُعد مرض الزهايمر مرضًا معقدًا، ورغم توفر بعض الأدوية لعلاجه، إلا أنها لا تُجدي نفعًا مع الجميع.

يمكن للذكاء الاصطناعي أن يرشدنا إلى المرضى الذين سيستفيدون من أدوية الخرف، من خلال علاجهم في المرحلة التي تُحدث فيها الأدوية فرقًا، لنتمكن أخيرًا من البدء في مكافحة هذه الأمراض القاسية.

إن تسريع التجارب السريرية، بتكلفة أقل، وتحسينها، بتوجيه من الذكاء الاصطناعي، ينطوي على إمكانات كبيرة لتسريع اكتشاف علاجات جديدة ودقيقة لكل مريض على حدة، مما يُقلل من الآثار الجانبية وتكاليف خدمات الرعاية الصحية، كما قال كورتزي.