كشفت دراسة جديدة عن أداة للذكاء الاصطناعي تتفوق بكثير على الأطباء في رصد واكتشاف سرطان الثدي، إذ تعمل الأداة على تحسين التنبؤ بنتائج سرطان الثدي من خلال تحليل الخلايا السرطانية وغير السرطانية.
وقد يقلل هذا النهج من العلاج الكيميائي غير الضروري، ويقدم خطط علاج أكثر تخصيصًا ودقة، من خلال تحسين تشخيص سرطان الثدي وعلاجه.
تشخيص سرطان الثدي
وأجرى الدراسة باحثون في جامعة نورث وسترن ميديسن، بالتعاون مع جمعية السرطان الأمريكية (ACS) التي أنشأت مجموعة بيانات فريدة من مرضى سرطان الثدي من خلال دراسات الوقاية من السرطان.
ويمكن لأداة الذكاء الاصطناعي أن تقلل من الفوارق بين المرضى الذين يتم تشخيصهم في البيئات المجتمعية، علماً بأنه يمكن أن تلعب الخلايا غير السرطانية دورًا مهمًا في الحفاظ على نمو السرطان أو تثبيطه.
وقد تتيح أداة الذكاء الاصطناعي الجديدة إمكانية تجنيب مرضى سرطان الثدي علاجات العلاج الكيميائي غير الضرورية باستخدام طريقة أكثر دقة للتنبؤ بنتائجهم.
وفي عام 2020، جرى تشخيص إصابة 2.3 مليون امرأة في جميع أنحاء العالم، بسرطان الثدي، وتُوفيت 685 ألف امرأة بسببه، حسب منظمة الصحة العالمية.
فيما قال باحثون من النمسا، إن تطبيقات الذكاء الاصطناعي يمكن أن تكون دقيقة وموثوقة لتشخيص سرطان الجلد، لكنها لا تتفوق على الأطباء في وصف العلاج، بحسب نتائج دراسة نشرت الشهر الماضي.
وكانت تقييمات الذكاء الاصطناعي لأنسجة المريض أفضل في التنبؤ بالمسار المستقبلي للمرض من التقييمات التي أجراها خبراء علم الأمراض.
تمكنت أداة الذكاء الاصطناعي الجديدة من تحديد مرضى سرطان الثدي المصنفين حاليًا على أنهم معرضون لخطر مرتفع أو متوسط ولكنهم يصبحون ناجين على المدى الطويل، وهذا يعني أنه يمكن تقليل مدة أو شدة العلاج الكيميائي. وهذا أمر مهم لأن العلاج الكيميائي يرتبط بآثار جانبية مزعجة وضارة مثل الغثيان، أو في حالات نادرة، تلف القلب.
نهج الذكاء الاصطناعي الشامل
ويقوم علماء الأمراض، حالياً، بتقييم الخلايا السرطانية في أنسجة المريض لتحديد العلاج. وأظهرت الدراسة أن أنماط الخلايا غير السرطانية مهمة للغاية في التنبؤ بالنتائج.
وتعد هذه هي الدراسة الأولى التي تستخدم الذكاء الاصطناعي لإجراء تقييم شامل لكل من العناصر السرطانية وغير السرطانية لسرطان الثدي الغازي.
وقال مؤلف الدراسة لي كوبر الأستاذ المشارك في علم الأمراض في كلية الطب بجامعة نورث وسترن فاينبرج: “توضح دراستنا أهمية المكونات غير السرطانية في تحديد نتائج المريض”، مضيفاً: “إن أهمية هذه العناصر كانت معروفة من خلال الدراسات البيولوجية، ولكن هذه المعرفة لم تترجم بشكل فعال إلى الاستخدام السريري”.
ويقوم أخصائي علم الأمراض، أثناء التشخيص، بمراجعة الأنسجة السرطانية لتحديد مدى ظهور الأنسجة غير الطبيعية، وتركز هذه العملية، المعروفة باسم التصنيف، على ظهور الخلايا السرطانية وظلت دون تغيير إلى حد كبير لعقود من الزمن. يتم استخدام الدرجة، التي يحددها أخصائي علم الأمراض، للمساعدة في تحديد العلاج الذي سيتلقاه المريض.
وأظهرت العديد من الدراسات لبيولوجيا سرطان الثدي أن الخلايا غير السرطانية، بما في ذلك خلايا الجهاز المناعي والخلايا التي توفر الشكل والبنية للأنسجة، يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على نمو السرطان أو تثبيطه.
فيما قام كوبر وزملاؤه ببناء نموذج الذكاء الاصطناعي لتقييم أنسجة سرطان الثدي من الصور الرقمية التي تقيس مظهر الخلايا السرطانية وغير السرطانية، وكذلك التفاعلات بينها.
قال كوبر: “تمثل هذه الأنماط تحديًا بالنسبة لأخصائي علم الأمراض لتقييمها، حيث قد يكون من الصعب على العين البشرية تصنيفها بشكل موثوق. يقيس نموذج الذكاء الاصطناعي هذه الأنماط ويقدم المعلومات إلى أخصائي علم الأمراض بطريقة تجعل عملية اتخاذ القرار في مجال الذكاء الاصطناعي واضحة لأخصائي علم الأمراض”.
أنسجة ثدي المريضة
ويقوم نظام الذكاء الاصطناعي بتحليل 26 خاصية مختلفة لأنسجة ثدي المريضة للحصول على نتيجة تشخيصية شاملة. يقوم النظام أيضًا بإنشاء درجات فردية للخلايا السرطانية والمناعية والسدوية لشرح النتيجة الإجمالية لأخصائي علم الأمراض.
على سبيل المثال، في بعض الحالات، قد تكون النتيجة الإيجابية للتشخيص بسبب خصائص خلاياهم المناعية، بينما بالنسبة للآخرين قد يكون ذلك بسبب خصائص خلاياهم السرطانية. يمكن لفريق رعاية المريض استخدام هذه المعلومات في إنشاء خطة علاج فردية.
وقال كوبر إن اعتماد النموذج الجديد يمكن أن يزود المرضى الذين تم تشخيص إصابتهم بسرطان الثدي بتقدير أكثر دقة للمخاطر المرتبطة بمرضهم، وتمكينهم من اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن الرعاية السريرية الخاصة بهم.
بالإضافة إلى ذلك، قد يساعد هذا النموذج في تقييم الاستجابة العلاجية، مما يسمح بتصعيد العلاج أو تخفيفه اعتمادًا على كيفية تغير المظهر المجهري للأنسجة مع مرور الوقت.
على سبيل المثال، قد تكون الأداة قادرة على التعرف على فعالية الجهاز المناعي للمريض في استهداف السرطان أثناء العلاج الكيميائي، والذي يمكن استخدامه لتقليل مدة أو شدة العلاج الكيميائي.
كيف عملت الدراسة
ولتدريب نموذج الذكاء الاصطناعي، طلب العلماء مئات الآلاف من التعليقات التوضيحية التي أنشأها الإنسان للخلايا وهياكل الأنسجة ضمن الصور الرقمية لأنسجة المريض. ولتحقيق ذلك، أنشأوا شبكة دولية من طلاب الطب وعلماء الأمراض عبر عدة قارات. قدم هؤلاء المتطوعون هذه البيانات من خلال موقع ويب على مدار عدة سنوات لتمكين نموذج الذكاء الاصطناعي من تفسير صور أنسجة سرطان الثدي بشكل موثوق.
بعد ذلك، سيقوم العلماء بتقييم هذا النموذج مستقبليًا للتحقق من صحته للاستخدام السريري. ويتزامن ذلك مع التحول إلى استخدام الصور الرقمية للتشخيص في جامعة نورث وسترن ميديسن، والذي سيحدث على مدى السنوات الثلاث المقبلة.
ويعمل العلماء أيضًا على تطوير نماذج لأنواع أكثر تحديدًا من سرطانات الثدي مثل السرطان الثلاثي السلبي أو فيروس HER2 الإيجابي. يشمل سرطان الثدي الغازي عدة فئات مختلفة، وقد تختلف أنماط الأنسجة المهمة عبر هذه الفئات.
واختتم كوبر: “سيؤدي هذا إلى تحسين قدرتنا على التنبؤ بالنتائج وسيوفر المزيد من الأفكار حول بيولوجيا سرطانات الثدي”.
اقرأ أيضاً:
أهمية الكشف المبكّر عن سرطان الثدي
دراسة جديدة تكشف علاقة خطيرة بين التلوث وسرطان الثدي
كيف يمكن للقلق أن يؤثر على أجهزة الجسم؟
