هوش مصنوعی ساخت واکسن‌های سرطان را امکان‌پذیر می‌کند

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از تک اورگ، تصور کنید که بتوانید برای سرطان واکسینه شوید. فقط با یک یا چند دوز واکسن،  سیستم ایمنی بدن شما می‌آموزد که چگونه سرطان را تشخیص داده و آن را از بین ببرد. این ایده علمی-تخیلی چندان دور از واقعیت نیست. به‌خصوص اکنون که محققان دانشگاه واترلو برای شناسایی آنتی‌ژن‌های خاص تومور از فناوری «یادگیری ماشین»  استفاده کرده‌اند، که می‌تواند منجر به درمان‌های جدید سرطان و ساخت واکسن شود.

سرطان با جهش در DNA سلول شروع می‌شود. اساساً، یک خطای DNA در تقسیم سلول‌ها رخ می‌دهد و این سلول‌های جهش‌یافته تومور تشکیل می‌دهند. بااین‌حال، این مسئله بسیار اتفاق می‌افتد که سیستم ایمنی بدن شما حتی قبل از اینکه مشکلی ایجاد شود، می‌تواند سرطان را در مسیر خود متوقف کند.

وقتی جهش در DNA سلول رخ می‌دهد، به‌عنوان یک مهاجم تلقی می‌شود و سیستم ایمنی بدن می‌تواند آن را پیدا کند. جایگزینی DNA جهش‌یافته را «نئوآنتی‌ژن» می‌نامند که «پپتید» جهش‌یافته است که در سطح سلول‌های سرطانی ظاهر می‌شود. درواقع اگر بتوانیم به سیستم ایمنی بدن آموزش دهیم که نئوآنتی‌ژن ها را بشناسند و آنها را از بین ببرند، می‌توانیم یک واکسن سرطان مؤثر داشته باشیم.

بااین‌حال، مسئله این است که تومورها نئوآنتی‌ژن‌های مختلفی دارند و یافتن آنها دشوار است و دانشمندان آن را با جست‌وجوی سوزن در یک انبار بزرگ کاه مقایسه می‌کنند. اما این همان‌جایی است که هوش مصنوعی وارد می‌شود. محققان یک مدل یادگیری ماشین ایجاد کردند که قادر به تعیین توالی اسیدآمینه نئوآنتی‌ژن‌ها بر اساس کد اسیدآمینه یک حرف است. این امر راه را برای ایجاد یک ابزار مبتنی بر هوش مصنوعی برای ایجاد واکسن‌های سرطانی باز می‌کند. اصولاً محققان می‌توانند با استفاده از پپتیدهای طبیعی الگوریتم را برای پیش‌بینی پپتیدهای جهش‌یافته آموزش دهند.  

برای دستیابی به این هدف محققان مجموعه داده‌های «ایمونوپپتیدوم» پنج بیمار مبتلا به «ملانوم» را بارگیری کردند. این اطلاعات به آنها کمک کرد تا مدل را آموزش دهند و نتایج آن را تأیید کنند.

مینگ لی، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: ایمنی‌درمانی سرطان در کنار جراحی، شیمی‌درمانی و رادیوتراپی به‌سرعت در حال تبدیل شدن به چهارمین روش درمان سرطان است. درمان سرطان نباید برای همه یکسان باشد، بلکه باید متناسب با بیمار باشد و این همان چیزی است که مدل یادگیری ماشینی شخصی به ما اجازه می‌دهد آن را انجام دهیم.

انتهای پیام/۴۱۱۲/پ