توسعه ابزار هوش مصنوعی مولد برای تقویت پژوهشهای سرطان در هند
پژوهشگران مؤسسه فناوری اطلاعات ایندراپراستا دهلی (IIIT-Delhi) یک پلتفرم مبتنی بر هوش مصنوعی مولد توسعه دادهاند که با تحلیل آسیبهای DNA میتواند به شناسایی مواجهههای احتمالی با مواد شیمیایی و عوامل محیطی مرتبط با بروز سرطان کمک کند.
به گزارش مدرن مد به نقل از digitalhealthnews، این پژوهش با همکاری پژوهشگرانی از مؤسسه ملی آموزش و پژوهش دارویی (NIPER) در گواهاتی، مؤسسه ژنومیک و زیستشناسی تلفیقی شورای تحقیقات علمی و صنعتی هند (CSIR-IGIB) و مؤسسه سرطان دکتر بوبانشوار بوروا در گواهاتی انجام شده است.
پلتفرم جدید که MutAIverse نام دارد، با ترکیب هوش مصنوعی مولد، مدلسازی محاسباتی و تحلیل مبتنی بر طیفسنجی جرمی، به مطالعه «اداکتهای DNA» میپردازد؛ ترکیبات یا تغییرات شیمیایی که در پی تعامل مواد شیمیایی واکنشپذیر یا متابولیتهای آنها با DNA ایجاد میشوند.
ردیابی عامل احتمالی آسیب DNA
MutAIverse با رویکردی معکوس تلاش میکند از شواهد مولکولی موجود در تومور، سرنخهایی درباره عوامل ایجادکننده آسیب DNA به دست آورد.
این سامانه دادههای طیفسنجی جرمی حاصل از نمونهبرداری از بافت تومور را دریافت و ویژگیهای مولکولی مرتبط با آسیب DNA را تحلیل میکند. سپس با استفاده از مدلسازی و شبیهسازیهای محاسباتی، بررسی میکند که مواد شیمیایی سمی چگونه در سلولها تجزیه میشوند و چگونه ممکن است با DNA برهمکنش داشته باشند.
یکی از اجزای کلیدی این پلتفرم، AdductLinker است که با حرکت معکوس در مسیر متابولیک پیشبینیشده، تلاش میکند یک اداکت DNA شناساییشده را به ماده شیمیایی اولیه یا «ژنوتوکسین» احتمالی که میتواند عامل ایجاد آن باشد، مرتبط کند.
به گفته پژوهشگران، این سامانه میتواند پروفایلی از مواجهههای احتمالی تولید کند که شامل امتیاز اطمینان، ساختار آسیب شناساییشده در DNA و مواد شیمیایی واسطهای حاصل از تجزیه یک سم است.
این قابلیت میتواند به محققان در بررسی ارتباط احتمالی میان مواجهه با مواد شیمیایی، آسیب DNA و شکلگیری سرطان کمک کند.
هوش مصنوعی برای کشف منشأ آسیب ژنتیکی
گائوراو آهوجا، دانشیار گروه زیستشناسی محاسباتی IIIT-Delhi، درباره اهمیت این ابزار گفت: «هنگامی که DNA آسیبدیده را در تومور یک بیمار مبتلا به سرطان پیدا میکنیم، AdductLinker مانند یک کارآگاه در مسیر معکوس حرکت میکند و با دنبال کردن ردپاها، به شناسایی ماده شیمیایی محیطی، ژنوتوکسین یا عامل سرطانزایی میپردازد که در ابتدا باعث این آسیب شده است.»
وی افزود که MutAIverse بستری را فراهم میکند که در آن پژوهشگران میتوانند نمونه DNA بیمار را بررسی کرده و با تحلیل تغییرات حتی بسیار جزئی، مسیر را به عقب بازگردانند تا مواجهه احتمالی فرد با عامل ایجادکننده آسیب را شناسایی کنند.
آزمایش روی سرطانهای مرتبط با تنباکوی بدون دود
پژوهشگران برای ارزیابی عملکرد MutAIverse، این پلتفرم را روی دادههای DNA-adductomics حاصل از نمونههای بافتی بیماران مبتلا به سرطان سر و گردن مرتبط با مصرف تنباکوی بدون دود آزمایش کردند.
نمونهها با همکاری مؤسسه سرطان دکتر بوبانشوار بوروا در گواهاتی جمعآوری شد و تحلیل DNA-adductomics نیز در NIPER گواهاتی انجام گرفت.
بر اساس اعلام پژوهشگران، MutAIverse همچنین دامنه کتابخانههای مرجع موجود را به میزان قابلتوجهی افزایش داده است؛ بهطوری که تعداد ورودیهای این کتابخانهها از کمتر از ۴۰۰ مورد به بیش از ۳۰۰ هزار اداکت احتمالی DNA رسیده است.
ابزاری پژوهشی، نه سامانه تشخیصی
با وجود قابلیتهای این پلتفرم، کارشناسان تأکید کردهاند که MutAIverse در شرایط فعلی بیشتر بهعنوان یک ابزار پژوهشی و محاسباتی مطرح است و هنوز برای استفاده بهعنوان سامانه تشخیص بالینی در بیمارستانها یا مراکز درمانی آماده نیست.
یافتههای حاصل از این پلتفرم همچنین میتواند در کنار توالییابی ژنوم و سایر روشهای تحلیلی مورد استفاده قرار گیرد تا پژوهشگران درک دقیقتری از چگونگی شکلگیری سرطانهای مختلف و نقش عوامل محیطی و شیمیایی در این فرایند به دست آورند.
