«غوغل» تبتكر أداة للذكاء الاصطناعي تتنبأ بالخطر المحتمل لملايين الطفرات الجينية

شعار شركة «غوغل» الأميركية (د.ب.أ)
شعار شركة «غوغل» الأميركية (د.ب.أ)
TT

«غوغل» تبتكر أداة للذكاء الاصطناعي تتنبأ بالخطر المحتمل لملايين الطفرات الجينية

شعار شركة «غوغل» الأميركية (د.ب.أ)
شعار شركة «غوغل» الأميركية (د.ب.أ)

كشف باحثون من شركة «ديب مايند»، التابعة لـ«غوغل» والمتخصصة في الذكاء الاصطناعي، أمس الثلاثاء، عن أداة تتنبأ بما إذا كان من شأن طفرات جينية أن تسبِّب الأمراض أم لا، في إنجاز مفيد في مجالات كثيرة، أبرزها الأبحاث المرتبطة بالأمراض النادرة.

وقال نائب رئيس قسم الأبحاث في «ديب مايند»، بوشميت كوهلي، خلال مؤتمر صحافي، إن هذا الابتكار «خطوة جديدة لمعرفة التأثيرات التي تحملها تقنية الذكاء الاصطناعي على العلوم الطبيعية»، وفقاً لما ذكرته «وكالة الصحافة الفرنسية».

وتناولت الأداة طفرات تُسمّى «المغلطة»؛ لأنها تمثل تغييراً في حرف واحد فقط من الشيفرة الوراثية، مما يجعلها قادرة على تغيير وظيفة البروتينات، مع العلم بأن كل خلية تنجز وظيفتها بمساعدة البروتينات التي تقدم تعليماتها باستمرار.

ويمتلك الفرد نحو 9 آلاف من هذه الطفرات، معظمها حميدة، وفقاً للشركة، لكنّ بعضها يمكن أن يكون مسبباً لأمراض؛ من بينها التليف الكيسي.

وحتى اليوم، رُصدت 4 ملايين من هذه الطفرات لدى البشر، لكن 2 في المائة منها فقط صُنّفت إما مُسبّبة للأمراض أو حميدة.

وفي المجمل، ثمة 71 مليون طفرة محتملة، راجعتها أداة «ألفا ميسينس» من ابتكار «ديب مايند»، وتمكّنت من التنبؤ بـ89 في المائة منها.

وأعطت الأداة لكل طفرة علامة تتراوح بين 0 و1، للإشارة إلى احتمال أن تكون مسببة للأمراض. وأتت النتيجة بترجيح أن تكون 57 في المائة من الطفرات حميدة، و32 في المائة مسببة للأمراض. أما الطفرات الباقية فطبيعتها غير مؤكَّدة.

وأُتيحت قاعدة البيانات للعامّة ولمختلف العلماء، في حين نُشرت، الثلاثاء، دراسة في مجلة «ساينس» المرموقة لعرض هذه البيانات.

وتفوّقت «ألفا ميسينس» في أدائها على الأدوات الموجودة، وفق ما أكد الخبيران جوزيف مارش وسارة تيشمان، في مقالة نُشرت بمجلة «ساينس» أيضاً.

وأوضح العالِم جن تشينغ، من «ديب مايند»، في المؤتمر الصحافي، أن الأداة «لا تحدد نوع المرض الذي ستتسبب به الطفرات»، مضيفاً «لكننا نعتقد أن توقعاتنا مفيدة لرفع معدل تشخيص الأمراض النادرة، وربما لمساعدتنا في العثور على جينات جديدة مرتبطة بالأمراض».

وأشار الباحثون إلى أن ذلك قد يؤدي بشكل غير مباشر للتوصل إلى علاجات جديدة، لكنهم حذّروا من استخدام الأداة حصراً لإجراء تشخيصات.

ودُرّبت الأداة من خلال قاعدة بيانات للحمض النووي الخاص بكل من البشر والرئيسيات، مما أتاح لها معرفة أي طفرات جينية سائدة.

وقال تشينغ: «إن الأداة تتعلّم كيف يبدو التسلسل البروتيني في العادة، وعندما يُعرض عليها تسلسل مع طفرة يمكنها معرفة ما إذا كان ذلك يبعث بالقلق أم لا».

وأضاف: «إنّ الأمر مُشابه للغة البشرية إلى حد ما، فإذا استبدلنا كلمة بأخرى في جملة بالإنجليزية، فسيدرك الشخص الذي يُتقن الإنجليزية ما إذا كان هذا التغيير يؤثر على معنى الجملة أم لا».

واستندت أداة «ألفا ميسينس» على «ألفا فولد»، وهو برنامج آخر للتعلم الآلي طرحته «ديب مايند» قبل أكثر من عامين، وأتاح نشر قاعدة بيانات للبروتينات تُعدّ الأكبر.


مقالات ذات صلة

بودكاست من «غوغل» يُقدمه اثنان من روبوتات الدردشة فقط!

تكنولوجيا يعد «Daily Listen» من «غوغل» نموذجاً مثيراً لكيفية تطور الوسائط الشخصية في السنوات القادمة (أدوبي)

بودكاست من «غوغل» يُقدمه اثنان من روبوتات الدردشة فقط!

روبوتا الدردشة يناقشان مواضيع تتماشى تماماً مع اهتماماتك الخاصة بناءً على تاريخ بحثك ونشاطك.

نسيم رمضان (لندن)
صحتك سبعة من أكثر الأسئلة الصحية بحثاً على «غوغل» (رويترز)

أكثر 7 أسئلة صحية طُرحت على «غوغل» في 2024... وإجاباتها

يُعد «غوغل» الأداة المفضلة لكثير من الأشخاص الذين لديهم أسئلة تتعلق بالصحة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
تكنولوجيا «أبل» تطلب المشاركة في محاكمة «غوغل» بشأن مكافحة احتكار البحث عبر الإنترنت (رويترز)

«أبل» تطلب المشاركة في محاكمة «غوغل» بقضية مكافحة احتكار البحث عبر الإنترنت

طلبت شركة «أبل» المشاركة في محاكمة «غوغل» المقبلة في الولايات المتحدة بشأن مكافحة احتكار البحث عبر الإنترنت.

«الشرق الأوسط» (كاليفورنيا)
شؤون إقليمية شعار تطبيق «واتساب» يظهر ضمن صورة مركبة (رويترز)

إيران ترفع الحظر عن «واتساب» و«غوغل بلاي»

ذكرت وسائل إعلام رسمية في إيران، اليوم الثلاثاء، أن السلطات رفعت الحظر عن منصة التراسل الفوري «واتساب» و«غوغل بلاي».

«الشرق الأوسط» (طهران)
يوميات الشرق صورة المتهم أثناء وضعه كيساً أبيض كبيراً في صندوق سيارته (غوغل ستريت فيو)

خرائط «غوغل» تحل لغز جريمة قتل في إسبانيا

كشفت صورة التقطتها خدمة «غوغل ستريت فيو»، التابعة لـ«خرائط غوغل»، لرجل يحمل كيساً بلاستيكياً أبيض كبيراً في صندوق سيارته، عن قضية قتل في بلدة شمال إسبانيا.

«الشرق الأوسط» (مدريد)

الذكاء الاصطناعي لتحديد الأنواع الفرعية لمرض السكري

يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)
يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)
TT

الذكاء الاصطناعي لتحديد الأنواع الفرعية لمرض السكري

يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)
يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)

لطالما تم تصنيف مرض السكري إلى نوعين رئيسيين. النوع الأول الذي يظهر غالباً في مرحلة الطفولة، والنوع الثاني الذي يرتبط بالسمنة ويتطور في وقت لاحق من الحياة. ومع ذلك، بدأ الباحثون يدركون أن النوع الثاني من السكري أكثر تعقيداً مما كان يعتقد سابقاً، مع وجود أنواع فرعية تختلف بناءً على العمر، والوزن، والعوامل الفسيولوجية.

في خطوة مبتكرة، طور باحثون من جامعة ستانفورد خوارزمية تعتمد على الذكاء الاصطناعي تستخدم بيانات من أجهزة مراقبة الغلوكوز المستمرة (CGMs) لتحديد 3 من أكثر الأنواع الفرعية شيوعاً للنمط الثاني من السكري. هذا التطور يعد بإمكانية تخصيص العلاج وتحسين الرعاية، بالإضافة إلى توسيع نطاق الوصول إلى التكنولوجيا الصحية.

إعادة التفكير في النمط الثاني من السكري

يمثل النمط الثاني من السكري نحو 95 في المائة من جميع حالات السكري. توضح الدكتورة تريسي مكلوغلين أستاذة الغدد الصماء بجامعة ستانفورد «أن الأمر أكثر تعقيداً من ذلك، وهناك فسيولوجيات مختلفة تؤدي إلى الحالة». وتضيف أن تصنيف الأنواع الفرعية للنمط الثاني يمكن أن يساعد في تحديد المخاطر المرتبطة بمضاعفات مثل أمراض القلب، أو الكلى، أو الكبد، وتخصيص العلاجات لتحسين النتائج. وتشرح: «كان هدفنا إيجاد طريقة أكثر وصولاً وفورية للناس لفهم صحتهم وتحسينها».

يقول الباحثون إن الدقة العالية للخوارزمية تصل إلى 90 % في تحديد الأنواع الفرعية (أدوبي)

كيف تعمل التكنولوجيا؟

تُستخدم اختبارات تشخيص السكري التقليدية لقياس مستويات الغلوكوز في الدم من خلال تحليل بسيط للدم، لكنها تقدم معلومات محدودة عن العمليات الفسيولوجية الأساسية. توفر أجهزة مراقبة الغلوكوز المستمرة (CGMs)، المتاحة دون وصفة طبية، صورة أكثر تفصيلاً من خلال تتبع مستويات السكر في الدم في الوقت الفعلي.

يشرح مايكل سنايدر، أستاذ علم الوراثة في جامعة ستانفورد وأحد قادة الدراسة، كيفية تحليل الخوارزمية لبيانات الغلوكوز. من خلال تحديد أنماط ارتفاع وانخفاض مستويات السكر في الدم بعد استهلاك الغلوكوز، يمكن للأداة الكشف بدقة تصل إلى 90 في المائة عن الأنواع الفرعية مثل مقاومة الإنسولين ونقص خلايا بيتا. ويشرح سنايدر أنه يمكن استخدام الأفراد للأداة من أجل اتخاذ تدابير وقائية، موضحاً كيف يمكن للتحذيرات المبكرة من مقدمات السكري أن تدفع لتغييرات في نمط الحياة مثل تحسين النظام الغذائي أو ممارسة الرياضة.

النتائج الرئيسية

شملت الدراسة 54 مشاركاً، منهم 21 لديهم مقدمات السكري و33 شخصاً أصحاء. قارن الباحثون بيانات «CGM» مع نتائج اختبارات تحمل الغلوكوز التقليدية التي تُجرى في العيادات. لم تطابق الخوارزمية هذه النتائج فقط، بل تجاوزتها من حيث الدقة. حددت الدراسة 3 أنواع فرعية رئيسية:

- مقاومة الإنسولين: عدم استجابة الخلايا بشكل فعال للإنسولين، مما يؤدي إلى تراكم الغلوكوز.

- نقص خلايا بيتا: عجز البنكرياس عن إنتاج كمية كافية من الإنسولين بسبب خلل في خلايا بيتا.

- نقص الإينكرتين: فشل هرمونات الأمعاء في تحفيز إفراز الإنسولين بشكل كافٍ بعد الوجبات.

تتطلب كل نوعية علاجاً مخصصاً، مما يجعل هذه التكنولوجيا نقطة تحول في رعاية السكري.

تمكن للأجهزة المحمولة المزودة بـ«CGM» والمدعومة بالذكاء الاصطناعي توفير رؤى في الوقت الفعلي لجعل الرعاية الشخصية أكثر سهولة وفعالية (أدوبي)

فوائد تتجاوز السكري

يمتد فهم هذه الأنواع الفرعية ليشمل فوائد تتجاوز إدارة السكري. أشارت مكلوغلين إلى أن مقاومة الإنسولين، حتى من دون التقدم إلى السكري، تمثل عامل خطر كبير لحالات مثل أمراض القلب والكبد الدهني.

علاوة على ذلك، تتيح سهولة استخدام «CGM» للأفراد مراقبة صحتهم من أي مكان. وأوضحت أن هذه التكنولوجيا تعد أداة قيّمة للأشخاص الذين يواجهون تحديات اقتصادية أو يعيشون في مناطق معزولة مؤكدة إمكانياتها في سد فجوات الوصول إلى الرعاية الصحية.

الصورة الأكبر

تمثل هذه الدراسة، التي نُشرت في مجلة «Nature Biomedical Engineering» خطوة كبيرة نحو الطب الدقيق. بدعم من مؤسسات مثل المعاهد الوطنية للصحة ومركز أبحاث السكري في جامعة ستانفورد. وتسلط الدراسة الضوء على أهمية دمج التكنولوجيا مع الرعاية الصحية لمعالجة الحالات المزمنة مثل السكري. ومع استمرار مكلوغلين وسنايدر في اختبار الخوارزمية على مرضى السكري من النوع الثاني، يتصور العالمان مستقبلاً تصبح فيه هذه الأدوات معياراً في رعاية السكري.