تحدد الأدوات التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي محرك الخلايا المناعية والعامل الوراثي الوقائي لسرطان المريء

تحدد الأدوات التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي محرك الخلايا المناعية والعامل الوراثي الوقائي لسرطان المريء

سرطان المريء الغدي (EAC) هو نوع من السرطان يؤثر على الغدد المفرزة للمخاط في الجزء السفلي من المريء. الأنبوب الذي يصل الحلق بالمعدة. وهو الشكل الأكثر شيوعًا لسرطان المريء وغالبًا ما يسبقه حؤول باريت (BE)، وهو تغير ضار في الخلايا التي تبطن المريء.

على الرغم من أن سبب EAC لا يزال غير واضح، فقد تم ربط طفرات الخلايا، ربما بسبب عوامل الخطر مثل التبغ أو استهلاك الكحول أو الضرر المزمن الناجم عن مرض الجزر المعدي المريئي، أو ارتجاع المريء. ومع ذلك، فقد ثبت أن الدافع وراء هذه الطفرات مربك، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن حدوث EAC غير متناسب: فالأمريكيون من أصل أفريقي أقل عرضة للإصابة بـ EAC بحوالي أربع إلى خمس مرات من القوقازيين. هم أيضًا أقل عرضة لتجربة BE.

في دراسة جديدة نُشرت في 22 سبتمبر 2022 في مجلة JCI Insight، استخدم الباحثون في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا سان دييغو، إلى جانب زملائهم في البرازيل، أدوات تعتمد على الذكاء الاصطناعي لتحديد نوع معين من الخلايا المناعية، والمحرك للمرض، والتنوع الجيني المحدد المعروف باسم SNP (تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة) المعروف ويعمل كعامل وقائي لدى الأمريكيين من أصل أفريقي.

تمثل تعدد الأشكال (SNPs) اختلافًا في كتلة بناء واحدة من الحمض النووي تسمى النوكليوتيدات. عادة ما يتم العثور عليها في جميع أنحاء الحمض النووي للشخص. معظمها ليس له أي تأثير على الصحة أو النمو، ولكن بعضها يرتبط بالمرض عندما تكون الاختلافات مشتركة بين العديد من الأشخاص الذين لديهم أيضًا استعداد للإصابة بهذا المرض.

يقود الفريق المؤلفان المشاركان براديبتا غوش، دكتوراه في الطب، أستاذ في أقسام الطب والطب الخلوي والجزيئي في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو، وديباشيس ساهو، دكتوراه، أستاذ مشارك في أقسام طب الأطفال في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو. استخدمت كلية جاكوبس للهندسة في كلية الطب وعلوم الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتحديد التقدم من BE إلى EAC في أنواع مختلفة من الخلايا والأنسجة، وأكدوا النتائج التي توصلوا إليها باستخدام الأعضاء العضوية، وخزعات المرضى الخاصة، ودراسة فرعية مقطعية لـ 113 شخصًا مصابين بـ BE وEAC.

أكد العمل أن جميع الخلايا الجذعية السرطانية مشتقة من BE وحددت دور نسخة العدلات، وهي خلية دم بيضاء تعمل كخط دفاع أول للجهاز المناعي، كمحرك لتحول الخلايا في كل من الخلايا السرطانية الغدية الوصلية المعوية، وهو سرطان مريئي نادر يحدث عند التقاطع بين المريء والمعدة.

إن تشخيص كلا النوعين من السرطان ضعيف. معدل البقاء الإجمالي لمدة 5 سنوات أقل من 20 بالمائة.

قال ساهو: "كان محرك العدلات هذا بارزًا لدى القوقازيين، لكنه كان غائبًا بشكل ملحوظ لدى الأمريكيين من أصل أفريقي". "على العكس من ذلك، فإن تعدد الأشكال المرتبطة بالتغيرات العرقية في عدد العدلات المطلق، مثل قلة العدلات العرقية الحميدة، والتي تتميز بانخفاض عدد العدلات ولكن دون زيادة خطر الإصابة بالعدوى، شائعة لدى الأفراد المنحدرين من أصل أفريقي وقد تكون بمثابة رادع لمنع BE من أن يصبح EAC."

وقال المؤلفون إن النتائج مهمة لأنها تتبع الاستمرارية الخلوية من المرض السابق للتسرطن (BE) إلى السرطان وتوضح دور العدلات والتنوع الجيني حسب العرق.

التحدي الرئيسي في علم الوراثة هو فهم كيف تؤدي التغيرات في الحمض النووي إلى تغييرات ملحوظة في الكائن الحي. "في هذه الحالة، وجدنا أن SNP الذي يقلل العدد الإجمالي للعدلات المنتشرة لدى الأمريكيين من أصل أفريقي يحميهم أيضًا من EACs، وهو السرطان الذي يتم التحكم في تقدمه عن طريق العدلات."

براديبتا غوش، دكتوراه في الطب، أستاذ أقسام الطب والطب الخلوي والجزيئي، كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو

يشعر جوش وزملاؤه بتفاؤل حذر بأن العلاجات التي تستهدف العدلات يمكن أن تظهر كعلاجات مناعية محتملة في الخلايا الجذعية السرطانية. وقالت إن الباحثين سيواصلون دراسة هذه الاحتمالات.

أجرى الدراسة فريق دولي من أطباء الجهاز الهضمي وأخصائيي المعلومات الحيوية وخبراء في بيولوجيا السرطان وعلم وراثة السرطان الذين تم تجميعهم تحت مظلة معهد طب الشبكات في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو. يدعم المعهد العديد من البرامج متعددة التخصصات التي تستخدم الشبكات البيولوجية التي تم إنشاؤها باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي من مركز شبكة الأنظمة الحسابية الدقيقة لرسم خريطة لمناطق الأمراض غير المعروفة.

مصدر:

جامعة كاليفورنيا – سان دييغو

مرجع:

غوش، P.، وآخرون. (2022) اكتشاف بمساعدة الذكاء الاصطناعي لمحرك متأثر عرقيًا لتحول الخلايا في الأورام السرطانية الغدية المريئية والمعدية المريئية. JCI انسايت. doi.org/10.1172/jci.insight.161334.