در یک مطالعه نوآورانه درباره گلیوبلاستوما، دانشمندان از هوش مصنوعی (AI) برای برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های سرطانی استفاده کردند و آن‌ها را به سلول‌های دندریتیک (DCs) تبدیل کردند. این سلول‌ها می‌توانند سلول‌های سرطانی را شناسایی کرده و سایر سلول‌های ایمنی را برای کشتن آن‌ها هدایت کنند.

چالش‌های درمان گلیوبلاستوما

گلیوبلاستوما شایع‌ترین و مرگبارترین سرطان مغز در بزرگسالان است، کمتر از 10% بیماران پنج سال پس از تشخیص زنده می‌مانند. در حالی که روش‌های جدید مانند ایمنی‌درمانی انقلابی در درمان سایر سرطان‌ها ایجاد کرده‌اند، برای بیماران مبتلا به گلیوبلاستوما تأثیر کمی داشته‌اند. این مسئله به دلیل پنهان شدن این تومورهای مغزی در پشت سد خونی مغز است، جایی که سلول‌های ایمنی برای رسیدن به آن و از بین بردن آن‌ها دشواری دارند.

استفاده از هوش مصنوعی برای برنامه‌ریزی مجدد سلول‌ها

اما تحقیقات جدید، با حمایت موسسات ملی بهداشت و به رهبری دانشکده پزشکی کِک در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی (USC)، از هوش مصنوعی برای بررسی ژن‌هایی که سرنوشت یک سلول را کنترل می‌کنند، استفاده کرده‌اند؛ مثلا اینکه آیا یک سلول به سلول قلب، ریه یا سلول سرطانی تبدیل می‌شود.

در این مورد، پژوهشگران ژن‌هایی را شناسایی کردند که با تغییر آنها می‌توانند سلول‌های گلیوبلاستوما را برنامه‌ریزی مجدد کنند، به طوری که آن‌ها به سلول‌های ایمنی درون تومور تبدیل شده و به طور مؤثر سلول‌های سرطانی هم‌نوع خود را هدف قرار دهند.

سلول‌های دندریتیک نقش مرکزی در فعال‌سازی پاسخ ایمنی دارند: آن‌ها آنتی‌ژن‌ها (مانند سلول سرطانی) را نمونه‌برداری کرده و به سایر سلول‌های ایمنی، از جمله گروه‌های تی‌سل‌ها (T-cells)، ارائه می‌دهند و به طور مؤثر یک حمله تمام‌عیار را راه‌اندازی می‌کنند.

نتایج امیدوارکننده در مدل‌های موش

در مدل‌های موشی گلیوبلاستوما، این رویکرد شانس بقا را تا 75% افزایش داد. این نتایج به تازگی در مجله Cancer Immunology Research، یک نشریه از انجمن آمریکایی تحقیقات سرطان، منتشر شده است.

پتانسیل عظیم در ایمنی‌درمانی سرطان

این مطالعه پیشگامانه از قدرت هوش مصنوعی برای تبدیل سلول‌های گلیوبلاستوما به سلول‌های فعال‌کننده ایمنی استفاده می‌کند و یک پیشرفت مهم در ایمنی‌درمانی سرطان محسوب می‌شود. با تبدیل سلول‌های سرطانی به نفع خود، راه برای درمان‌های مؤثرتر هموار شده و امید جدیدی به بیماران مبتلا به این و بسیاری از سرطان‌های تهاجمی دیگر ارائه می‌دهد.

در آینده، دانشمندان می‌توانند این ماده ژنتیکی را با استفاده از یک ویروس بی‌ضرر به بیماران مبتلا به گلیوبلاستوما منتقل کنند.

قدرت هوش مصنوعی در تحقیق

«وادار کردن یک سلول با 20,000 ژن به تبدیل شدن به چیز دیگری بسیار پیچیده است. با استفاده از روش‌های مولکولی سنتی، تقریباً غیرممکن است که این کار را انجام دهیم» «هوش مصنوعی به ما کمک می‌کند به سؤالات مهمی پاسخ دهیم و راهی قدرتمند برای یادگیری نحوه دستکاری سرنوشت یک سلول به ما می‌دهد.»

برطرف شدن چالش سد خونی مغز

دانشمندان هنوز راهی مطمئن برای عبور  از سد خونی مغز و ورود به محیط تومور پیدا نکرده‌اند. با برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های سرطانی که درون تومور قرار دارند، تیم تران این چالش بزرگ را دور زده است.

البته یکی از ملاحظات مهم در دستکاری سلول، آثار جانبی است. تبدیل سلول‌های سالم مغزی به سلول‌های دندریتیک، برای مثال، می‌تواند تومور مغزی را کوچک کند اما مشکلات سلامتی ایجاد کند.

تاثیر بر پاسخ ایمنی و نرخ بقا

هنگام استفاده به همراه سایر ایمنی‌درمانی‌ها، برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های گلیوبلاستوما به طور قابل توجهی پاسخ ایمنی و نرخ بقا را در مدل‌های موشی گلیوبلاستوما افزایش داد. وقتی این روش با درمان ایمنی نقطه‌ای ترکیب شد، شانس بقا را تا 75% افزایش داد. این روش وقتی با واکسن کلاسیک سلول‌های دندریتیک ترکیب شد، شانس بقا دو برابر شد. (استفاده از درمان ایمنی نقطه‌ای یا واکسن سلول‌های دندریتیک به تنهایی شانس بقا را در بیماران مبتلا به گلیوبلاستوما افزایش نداد.)

حرکت به سمت آزمایشات بالینی

علاوه بر مطالعه مفهومی در موش‌ها، پژوهشگران از سیستم هوش مصنوعی خود برای شناسایی مجموعه‌ای از ژن‌های انسانی که می‌توانند سلول‌های گلیوبلاستوما انسانی را به سلول‌های مشابه سلول‌های دندریتیک تبدیل کنند، استفاده کردند. آن‌ها در نظر دارند این لیست را دقیق‌تر کرده، ماده ژنتیکی را درون یک وکتور ویروسی بسته‌بندی کنند و یک دور اولیه از آزمایشات ایمنی و کارآیی در مدل‌های حیوانی را آغاز کنند.

منبع