«التوائم الرقمية» هي نسخ رقمية من أشياء موجودة في العالم الحقيقي. وقد وُلدت هذه الفكرة عام 2002 بوصفها وسيلة لمراقبة أمد حياة منتجات، مثل الصواريخ الفضائية ومحركات الطائرات، وإتاحة فرصة صيانتها من بُعد والتنبؤ بمواعيد تعطلها.
- توأم رقمي
بقيت هذه الفكرة وتوسعت مع الزمن، فقد عمدت مدينة برشلونة في إسبانيا، إلى صناعة نسخة بيانية من نفسها لإجراء دورات تجريبية لمشروعات التخطيط المدني قبل المباشرة في تنفيذ أي تحسينات في التخطيط والتصميم العمراني.
وبدورها؛ تستخدم وكالة «ناسا» تقنية التوأم الرقمي لتشخيص مشكلات السفن الفضائية وصيانتها من بُعد.
ولكن هذا المبدأ قابل للتطبيق على أشياء أخرى بعيداً من الطرقات والصواريخ، ففي شبكة مقاطعة أليني الصحية التابعة لمنظمة «هايمارك هيلث»، يُستخدم النموذج التنبئي؛ أحد تشعبات فكرة النسخة الافتراضية، لتوقع استجابة المريض لبعض أدوية السرطان. ويستكشف «برنامج الخطة الصحية» التابع لـ«مركز جامعة بيتسبرغ الطبي» فكرة استخدام التوائم الرقمية لإخضاع المرضى لتجارب محاكاة تهدف إلى وضع خطط صحية مخصصة لكل واحد منهم.
حالياً؛ تعتزم شركة تابعة لجامعة بيتسبرغ تطبيق فكرة التوائم الرقمية على مسار شبيه بالمسار الشهير من سلسلة «ستار تريك» حتى بلوغ اليوم الذي تصبح فيه الأدوية مطابقة لحاجات كل فرد، بهدف تقليص التكلفة وتعزيز دقة أهداف العناية الطبية.
تأسست وحدة «بيو سيستكس إنك» قبل 8 أشهر، وهي قاعدة بيانات وتحليلات تقدم للمعاهد البحثية وكبار صانعي الأدوية خدمات، كإدارة ونمذجة البيانات المعقدة؛ أي المواد الأولية التي تتطلبها صناعة توأم رقمي للمريض.
تشبه هذه التقنية الخيال العلمي... تتألف «البيانات» التي تستخدمها «بيو سيستكس» لصناعة نماذج كومبيوترية من معلومات مستخرجة من رقائق رقمية تحمل نسخة من خلايا الكبد والكلى المزروعة مختبرياً باستعمال خلايا المريض الجذعية. هذا الأمر ليس بعيداً من الواقع كما يبدو؛ لأن ما تُعرف بأبحاث «كلية على رقاقة» أو «كبد على رقاقة» قائمة حالياً في جامعة بيتسبرغ وغيرها من المراكز الأكاديمية الطبية.
باختصار؛ عمدت «بيو سيستكس» إلى استخدام الفكرة لصناعة توأم رقمي موجه للمرضى للمساعدة في علاجهم بطرائق جديدة بدلاً من عمل ذلك التوأم في منشآت توليد الكهرباء من الرياح، أو مصانع محركات الطائرات.
- علاج «شخصي»
وعدّ الدكتور لانسينغ تايلور، مدير «معهد جامعة بيتسبرغ لاستكشاف الأدوية» والأستاذ المحاضر في «هارفارد» و«معهد كارنيغي ميلون»، أن «هذا هو مكمن الحماس. ستساهم هذه الفكرة أخيراً في تقليص تكلفة العناية الطبية، وتحسين العناية بالمرضى».
يرتكز النموذجُ التجاري لـ«بيو سيستكس»؛ الأداةُ التقنية السادسة من هذا النوع التي يشارك تايلور في تأسيسها، على 10 سنوات من الأبحاث. تأسست «بيو سيستكس» في سبتمبر (أيلول) الماضي، وتضم في طاقم عملها 7 أشخاص، وبدأت اليوم بتلمس نتائج أولى جولات تمويلها.
تعدّ هذه الأداة أحدث محاولات تايلور لاستخدام الذكاء الصناعي في الطب؛ ففي عام 2017، شارك الأخير في تأسيس «سبينتلكس إنك» التي تستخدم التعلم الآلي لتحديد الاعتلالات في عينات الأنسجة ورصد المشكلات التي قد لا تلحظها العين البشرية.
تشكل بيانات «سبينتلكس» جزءاً من المعلومات التي ستنظمها «بيو سيستكس» في مجموعات كبيرة من البيانات لصالح المعاهد البحثية وصانعي الأدوية. تتنوع مصادر البيانات الأخرى؛ وأبرزها نتائج أبحاث «العضو على رقاقة»، وسجلات المرضى الطبية، حتى إنها ستستخدم بيانات تجمعها أجهزة يرتديها المريض لقياس معدل نبض القلب وغيره من الإشارات الحيوية.
وستستخدم «بيو سيستكس» هذه المعلومات لتطوير تجارب محاكاة تتنبأ بتفاعل المريض مع دواء أو علاج معين.
المسألة الأساسية التي دفعت إلى تطوير هذه الأداة: أظهرت الأبحاث أن الأدوية ليست فعالة لدى ما يتراوح بين 40 و70 في المائة من المرضى الذين يستهلكونها على اختلاف أمراضهم، بسبب الفروقات المعقدة في البيولوجيا البشرية الفردية، وبسبب منطلقات «الدواء الملائم للجميع» التي تعتمدها كبرى شركات صناعة الأدوية في تطوير الأدوية.
يختزن توأم المريض الرقمي والنسخة الرقمية من الشخص الحقيقي معلومات فيزيولوجية ومناعية وغيرها من البيانات العيادية التي ستساعد في التنبؤ بتفاعله مع الأدوية، أو في فتح المجال لخيارات أذكى في موضوعات التجارب الدوائية بناء على التركيبة الجينية والتاريخ الطبي لكل شخص.
يبدو علاج السرطان خياراً طبيعياً لتطبيق تقنية «التوأم الرقمي» بحسبان أنها تتيح للأطباء تجربة أنواع عدة من العلاج الكيميائي في النسخة الافتراضية من المريض لتحديد الأفضل له منها قبل وصفها. ولكن خلايا السرطان تملك قدرة ملحوظة على التحور والتكاثر، مما قد يؤدي، بحسب بيتر إيليس، طبيب الأورام المتقاعد ورئيس «جمعية مقاطعة أليني الطبية»، إلى انتفاء جدوى استخدام الأداة.
وعدّ الأخير أن تقنية التوأم الرقمي «على قدرٍ عالٍ من الأهمية»، واصفاً إياها بـ«الأداة التي لا تقدر بثمن في عالم البحث الدوائي». ولكنه لفت إلى أن هذه الأداة «ستعثر على أهداف جديدة للأدوية، ولكنها لن تكون حلاً شاملاً؛ لأن تعقيد النظام الحيوي سيكون التفصيل الصغير الذي سيفسد كمال هذا الإنجاز».
من جهته، وبدل مواجهة العواصف التي ستقابل هذه التقنية، يركز تايلور على اليوم الذي سيصبح فيه الطب المفصل على قياس المريض، المعيار الشائع، خصوصاً أنه سيساهم في تخفيض تكلفة العناية الطبية وتعزيز دقة العلاجات.
- «بيتسبرغ بوست غازيت» - خدمات «تريبيون ميديا»
