باحثون إسبان يطورون أداة مفتوحة المصدر لشبكات الجينات السرطانية

أطلق باحثون في جامعة نافارا بإسبانيا RNACOREX، وهو برنامج مفتوح المصدر يكشف عن الشبكات الجينية المخفية في أورام السرطان. يحلل الأداة آلاف التفاعلات الجزيئية ويتنبأ ببقاء المرضى بوضوح ينافس أنظمة الذكاء الاصطناعي المتقدمة. تم اختباره على بيانات من 13 نوعًا من السرطان، ويوفر رؤى قابلة للتفسير لتعزيز أبحاث السرطان.

قدم باحثون من جامعة نافارا RNACOREX، وهي منصة جديدة مفتوحة المصدر مصممة لكشف الشبكات الجينية المعقدة الكامنة وراء السرطان. تم تطويرها في معهد علوم البيانات والذكاء الاصطناعي (DATAI) بالتعاون مع مركز السرطان كلينيكا جامعة نافارا، حيث يدمج البرنامج بيانات من قواعد بيانات بيولوجية دولية مع معلومات تعبير الجينات لتحديد التفاعلات الرئيسية miRNA-mRNA.

تشكل هذه التفاعلات شبكات تنظيمية تؤثر على سلوك الورم ونتائج المرضى. كما يشرح روبين أرمانيانزاس، رئيس مختبر الطب الرقمي في DATAI وأحد المؤلفين الرئيسيين: «فهم هيكل هذه الشبكات أمر حاسم لاكتشاف ودراسة وتصنيف أنواع الأورام المختلفة. ومع ذلك، فإن تحديد هذه الشبكات بشكل موثوق يمثل تحديًا بسبب الكم الهائل من البيانات المتاحة، ووجود العديد من الإشارات الكاذبة، وعدم وجود أدوات متاحة ودقيقة قادرة على التمييز بين التفاعلات الجزيئية المرتبطة حقًا بكل مرض».

يحل RNACOREX هذه المشكلات من خلال بناء نماذج احتمالية من التفاعلات المصنفة، مما يقدم خريطة جزيئية واضحة لوظيفة الورم. تم تقييمه باستخدام بيانات من اتحاد الجينوم السرطاني (TCGA)، حيث تم تطبيق الأداة على 13 نوعًا من السرطان، بما في ذلك سرطان الثدي والقولون والرئة والمعدة والميلانوما وأورام الرأس والعنق. يتنبأ بالبقاء بدقة مشابهة لنماذج الذكاء الاصطناعي المتطورة لكنه يبرز بشرح قابل للتفسير.

يوضح آيتور أوفييدو-مدريد، المؤلف الأول وباحث في DATAI: «تنبأ البرنامج ببقاء المرضى بدقة تعادل نماذج الذكاء الاصطناعي المتطورة، لكن مع شيء يفتقر إليه الكثير من تلك الأنظمة: تفسيرات واضحة وقابلة للتفسير للتفاعلات الجزيئية وراء النتائج». بالإضافة إلى التنبؤات، يحدد RNACOREX أنماطًا جزيئية مشتركة عبر الأورام ويبرز الجزيئات ذات الصلة الطبية الحيوية، مما قد يساعد في افتراضات جديدة للتشخيص والعلاج. يضيف أوفييدو-مدريد: «توفر أداتنا 'خريطة' جزيئية موثوقة تساعد في تحديد أولويات الأهداف البيولوجية الجديدة، مما يسرع أبحاث السرطان».

نُشرت في PLOS Computational Biology في عام 2025 (DOI: 10.1371/journal.pcbi.1013660)، وRNACOREX متاح على GitHub وPyPI، مع أدوات قواعد بيانات آلية للتكامل السهل. مولها جزئيًا برنامج ANDIA 2021 لحكومة نافارا وERA PerMed JTC2022 PORTRAIT، ويؤكد المشروع على الذكاء الاصطناعي القابل للتفسير في الجينوميات. يقول أرمانيانزاس: «مع تسريع الذكاء الاصطناعي في الجينوميات، يضع RNACOREX نفسه كحل قابل للتفسير وسهل الفهم وبديل لنماذج 'الصندوق الأسود'، مما يساعد في إدخال بيانات الـomics إلى الممارسة الطبية الحيوية».

ستشمل التوسعات المستقبلية تحليل المسارات والطبقات الجزيئية الإضافية لنمذجة تقدم الورم بشكل أفضل، مما يدعم الطب السرطاني الدقيق.

مقالات ذات صلة

Scientific illustration showing AI tool SIGNET mapping disrupted gene networks in Alzheimer's brain neurons.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

أداة ذكاء اصطناعي ترسم خرائط شبكات التحكم الجيني السببية في خلايا الدماغ المصابة بألزهايمر

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

أفاد باحثون من جامعة كاليفورنيا في إيرفاين بأن نظام التعلم الآلي المسمى SIGNET يمكنه استنتاج روابط السبب والنتيجة بين الجينات في نسيج الدماغ البشري، مكشفًا عن إعادة تخطيط واسعة لتنظيم الجينات، خاصة في الخلايا العصبية المنشطة، في مرض ألزهايمر.

طور باحثون في جامعة جنيف نموذجاً للذكاء الاصطناعي يسمى MangroveGS يتنبأ بخطر الإصابة بنقائل السرطان بدقة تصل إلى 80% تقريباً. تحلل الأداة أنماط التعبير الجيني في الخلايا الورمية، بدءاً من سرطان القولون، ويمكن تطبيقها على أنواع أخرى مثل سرطان الثدي والرئة. ويهدف البحث المنشور في دورية Cell Reports إلى تمكين علاجات أكثر تخصيصاً.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

لقد حدد الباحثون فئة جديدة من RNA غير مشفرة يتيمة تُدعى oncRNAs، والتي تظهر عبر أنواع متنوعة من السرطان وتشكل توقيعات جزيئية فريدة. هذه الجزيئات لا تحدد نوع السرطان وفرعيته بدقة عالية فحسب، بل تدفع نمو الورم في بعض الحالات أيضًا. وجودها في مجرى الدم يوفر إمكانية لإجراء اختبارات دم بسيطة لمراقبة استجابة العلاج والتنبؤ ببقاء المريض.

بحثوا في مختبر كولد سبرينغ هاربر حددوا بروتينات رئيسية ومجمعات بروتينية تساعد بعض الكارسينومات على تغيير هويتها الخلوية وربما التهرب من العلاج. دراستان جديدتان، تركزان على سرطان البنكرياس وسرطان الرئة خلايا الشووشة، تبرزان هياكل جزيئية يمكن أن تصبح أهدافًا لعلاجات أكثر دقة وانتقائية.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

أنشأ الباحثون الخريطة الكاملة الأولى للطفرات في جين CTNNB1 التي تؤثر على تطور الأورام. من خلال اختبار جميع التغييرات الممكنة في نقطة ساخنة حاسمة، كشفوا عن تأثيرات متفاوتة على إشارات السرطان. تتوافق النتائج مع بيانات المرضى وتشير إلى تداعيات للعلاج المناعي.

أداة ذكاء اصطناعي توليدي جديدة تُدعى CytoDiffusion تحلل خلايا الدم بدقة أعلى من الخبراء البشريين، مما قد يحسن تشخيص أمراض مثل اللوكيميا. تم تطويرها من قبل باحثين من جامعات بريطانية، يكتشف النظام تشوهات خفية ويقيس عدم يقينه الخاص. تم تدريبه على أكثر من نصف مليون صورة ويتفوق في الإشارة إلى الحالات النادرة للمراجعة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

طور باحثون في جامعة نورثويسترن لقاحًا علاجيًا أكثر فعالية للسرطانات المرتبطة بفيروس الورم الحليمي البشري (HPV) من خلال إعادة ترتيب المكونات في جسيم نانوي قائم على الدنا. يعزز هذا التعديل الهيكلي بشكل كبير قدرة الجهاز المناعي على استهداف الأورام وتدميرها. تبرز النتائج، المنشورة في مجلة Science Advances، أهمية ترتيب الجزيئات في تصميم اللقاحات.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض