تصميم نموذج ثلاثي الأبعاد للخلية البشرية باستخدام الذكاء الاصطناعي
ليس هناك شك في أن الطب قد تقدم في الآونة الأخيرة بشكلٍ ملحوظ، وأصبحنا على دراية بكيفية عمل جسم الإنسان أكثر من أي وقت مضى.
أصبح لدينا القدرة على رؤية ما بداخل الجسم، باستخدام عمليات المسح، أو المجهر وغيرهما، لكن بالرغم من هذه الإمكانيات، إلا أنها تُقدم معلومات محدودة كما أنها قد يكون لها آثار جانبية، إذ يمكنها أن تضر، أو تغيير الخلايا التي يحاول الطبيب، أو الباحث أن يراها.
من الصعب للغاية معرفة ما يحدث بالضبط مع الخلايا الفردية أثناء مكافحتها للأمراض، وهذا من شأنه أن يجعل من الصعب معرفة ما يحتاجه الشخص المريض ليجعله أفضل.
للحصول على رؤية أكثر شمولًا لما يحدث في الخلايا الفردية، قام باحثون في معهد “Allen” باستخدام الذكاء الاصطناعي لإنشاء أول نموذج ثلاثي الأبعاد كامل لخلية بشرية يوضح كيف أن جميع المكونات، والهياكل المختلفة الموجودة داخل الخلية ملائمة وتعمل سويا.
ويُبيّن النموذج ما يمكن أن تبدو عليه الخلايا الجذعية متعددة القدرات “hiPSCs”، وقد اختاروا “hiPSCs” لأنهم كانوا يستنسخونها، ووضعوا علامات على هياكل مختلفة داخلها، لتدريب الذكاء الاصطناعي الذي أنتجته، أخذ الباحثون مسحًا تفصيليًا لآلاف الخلايا عبر الإنترنت، وهي مجانية ومفتوحة للجمهور، تقدم عرضًا ثلاثي الأبعاد من 32000 خلية.
تم استخدام هذه المعلومات بواسطة الذكاء الاصطناعي، لإنشاء نموذجًا يتنبأ بالمكان الذي يُمكن فيه العثور على كل عُضَيّة، أو مكون داخلي لخلية، وكيف تتناسب مع بقية الخلية، يمكن لهذا النموذج التنبؤ بمكان وجود هذه العُضيات في أي خلية جديدة، طالما أنها مزودة بصورة من المجهر.
كما استخدم الباحثون الذكاء الاصطناعي لإنشاء نموذج احتمالي، يمكن من خلاله تخمين المكان الذي من المتوقع العثور فيه على تلك العضيات نفسها إذا تم تزويده بحجم الخلية وشكلها، بالإضافة إلى موقع نواتها.
هذه النماذج مفيدة للأطباء، والعلماء لأنها توفر نظرة عن قرب على تأثيرات السرطان، والأمراض الأخرى على الخلايا الفردية، باستخدام الذكاء الاصطناعي وإمداده ببيانات وصور الخلايا السرطانية، يمكنهم الحصول على صورة أكثر اكتمالًا عن كيفية تأثر الخلية ومكوناتها الفردية، وهذا يمكن أن يشير إلى كيف يمكن للأطباء مساعدة كل مريض مع العلاج المخصص لمرضهم.
كتابة: آلاء عمارة
مراجعة: منة طارق
تصميم: ميار محمد
تحرير: علاءالدين محمود