نجحت تقنية جديدة من الذكاء الاصطناعي من تشخيص أكثر من 80٪ من سرطانات الكبد في دراسة جديدة شملت 724 شخصًا.
كانت التقنية، التي طورها واستخدمها باحثون من مركز جونز هوبكنز كيميل للسرطان في الولايات المتحدة، قد مكنت من اكتشاف سرطان الرئة بنجاح في دراسة أجريت عام 2021.
يكتشف اختبار الدم الجديد المسمى DELFI تغيرات الحمض النووي في الخلايا السرطانية التي تسقط في مجرى الدم، والمعروفة باسم الحمض النووي الخالي من الخلايا (cell-free DNA، cfDNA).
في أحدث دراسة، استخدم الباحثون تقنية DELFI على عينات بلازما الدم التي جمعت من 724 فردًا في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي وهونغ كونغ للكشف عن سرطان الخلايا الكبدية (hepatocellular cancer، HCC)، وهو نوع من سرطان الكبد.
يعتقد الباحثون أن هذا هو أول تحليل تجزئة على مستوى الجينوم تم التحقق من صحته بشكل مستقل في مجموعتين من السكان المعرضين لخطر كبير وعبر مجموعات عرقية وإثنية مختلفة لأسباب مختلفة مرتبطة بسرطان الكبد.
تم الإبلاغ عن النتائج التي توصلوا إليها في 18 نوفمبر في مجلة "Cancer Discovery" وفي المؤتمر الخاص للجمعية الأميركية لأبحاث السرطان: الوقاية الدقيقة، والكشف المبكر، واعتراض السرطان، وفقا لموقع medicalxpress.com الإلكتروني.
يقول فيكتور فيلكوليسكو، أستاذ علم الأورام والمدير المشارك لبرنامج علم الوراثة السرطانية في مركز جونز هوبكنز كيميل للسرطان إن «زيادة الاكتشاف المبكر لسرطان الكبد يمكن أن تنقذ الأرواح، ولكن اختبارات الفحص المتاحة حاليًا غير مستغلة بشكل كافٍ وتفشل في تشخيص العديد من السرطانات».
من بين 724 عينة بلازما تمت دراستها، جمعت 501 عينة في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي. وتضمنت عينات من 75 شخصًا مصابا بسرطان الخلايا الكبدية (HCC) لتدريب نموذج التعلم الآلي والتحقق من صحته، وهو نوع من الذكاء الاصطناعي يستخدم البيانات والخوارزميات لتحسين الدقة، كما يوضح زكريا فودة، زميل أمراض الجهاز الهضمي.
للتحقق من صحة النموذج، تم تحليل 223 عينة بلازما إضافية من أفراد في هونغ كونغ وتضمنت عينات من 90 شخصًا مصابًا بسرطان الخلايا الكبدية، و66 مصابًا بفيروس «التهاب الكبد ب» و35 مصابًا بتليف الكبد المرتبط بفيروس «التهاب الكبد ب» و32 شخصًا ليس لديهم عوامل خطر أساسية.
تستخدم تقنية DELFI اختبار الدم لقياس الطريقة التي يتم بها تعبئة الحمض النووي داخل نواة الخلية من خلال دراسة حجم وكمية الحمض النووي الخالي من الخلايا الموجود في الدورة الدموية من مناطق مختلفة عبر الجينوم.
تحدد تقنية DELFI وجود السرطان من خلال فحص ملايين أجزاء الحمض النووي الخالي من الخلايا بحثًا عن أنماط غير طبيعية، بما في ذلك حجم وكمية الحمض النووي في مناطق الجينوم المختلفة. يقول الباحثون إن نهج DELFI لا يتطلب سوى تسلسل منخفض التغطية، مما يجعل هذه التكنولوجيا فعالة من حيث التكلفة في إعداد الفحص.
في الدراسة الأخيرة، أجرى الباحثون الاختبار، الذي ثبت سابقًا أنه يصنف سرطان الرئة بدقة، على شظايا الحمض النووي الخالي من الخلايا معزولة من عينات البلازما. وقاموا بتحليل أنماط التجزئة عبر كل عينة لتطوير درجة تقنية DELFI.
كشفت التقنية عن سرطانات الكبد في مراحله الأولى، مع القدرة على اكتشاف السرطان بدقة، بنسبة 88٪ وخصوصية 98٪، مما يعني أنها لم تقدم أبدًا نتيجة إيجابية خاطئة. وفي العينات التي جمعت من أولئك المعرضين لخطر الإصابة بسرطان الكبد، كان الاختبار يحتوي على حساسية 85٪ وخصوصية 80٪.
تقول إيمي كيم، الأستاذة المساعدة في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز، المؤلفة الرئيسية المشاركة في الدراسة «في الوقت الحالي، يتم فحص أقل من 20٪ من السكان المعرضين لخطر كبير لسرطان الكبد بسبب إمكانية الوصول وأداء الاختبار دون المستوى الأمثل. يمكن أن يضاعف اختبار الدم الجديد هذا عدد حالات سرطان الكبد المكتشفة، مقارنة بفحص الدم القياسي المتاح، ويزيد الكشف المبكر للسرطان».
يقول الباحثون إن الخطوات التالية تشمل التحقق من صحة هذا النهج في دراسات أكبر للاستخدام السريري.