عدد اليوم
طوّر علماء من جامعة طوكيو اليابانية، بالتعاون مع باحثين من جامعات أخرى، أداة ذكاء اصطناعي جديدة تتيح تحليلاً أسرع وأكثر دقة لخلايا الجهاز المناعي البشري، مع القدرة على اكتشاف أنماط خلوية وجينية جديدة لم تُرصد من قبل.
- اقرأ أيضاً: ضمادة بالذكاء الاصطناعي تسرّع التئام الجروح
منظومة معقدة
يُعد الجهاز المناعي عنصراً أساسياً للحياة، إذ يصعب تخيّل كائنات حية معقدة من دونه. فهو يتكوّن من أنواع متعددة من الخلايا، لكل منها وظيفة مختلفة، تعمل جميعها على التعرف على العناصر التي تهدد الصحة ومواجهتها.
ورغم كفاءته العالية، فإنه ليس مثالياً؛ فالأمراض مثل متلازمة نقص المناعة المكتسبة "الإيدز" توضح محدوديته، كما أبرزت جائحة كورونا أهمية دراسة هذا النظام المعقد والقوي في آن واحد.
- طالع أيضاً: الذكاء الاصطناعي يساعد المصابين بالشلل على استعادة الحركة
تحليل أسرع وأكثر دقة
وفقاً لنتائج البحث المنشورة في مجلة Briefings in Bioinformatics، تعتمد الأداة، التي تحمل اسم "scHDeepInsight"، على خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحديد الخلايا المناعية من خلال تحليل الحمض النووي الريبي "RNA" للخلايا.
وتحوّل الأداة البيانات الجينية إلى صور ثنائية الأبعاد، ما يسمح للنظام بالتعرف على العلاقات المعقدة بين الجينات بصورة تتجاوز قدرة التحليل اليدوي أو الأدوات التقليدية.
وقال الباحث شانغرو جيا من جامعة طوكيو إن النموذج الجديد قادر على تصنيف نحو 10 آلاف خلية خلال دقائق، مقارنة بساعات أو أيام عند استخدام الطرق اليدوية، مشيراً إلى أن النظام يعكس البنية الهرمية الطبيعية للجهاز المناعي ويقدّم تصنيفات أكثر اتساقاً ودقة.
- تصفح أيضاً: الذكاء الاصطناعي يسلّح جهاز المناعة بـ"صواريخ" لمهاجمة الخلايا السرطانية
هيكل ذكي
يتميّز النظام بثلاث آليات رئيسة: التعلّم الهرمي الذي يحاكي "شجرة العائلة" الخاصة بالخلايا المناعية، والتمثيل الصوري الذي يحوّل البيانات إلى صور تساعد على كشف الروابط الدقيقة بين الجينات، والتحليل التفسيري الذي يحدّد الجينات الأكثر تأثيراً في سلوك الخلية.
وأوضح جيا أن الفريق واجه تحدياً في موازنة الأداء بين الأنواع الرئيسة والتفرعات الدقيقة، خاصة الأنواع النادرة، وتم تجاوز ذلك بتعديل عملية التدريب لزيادة دقة التمييز دون فقدان التفاصيل الصغيرة.
- انظر أيضاً: ابتكار أداة ذكاء اصطناعي لعلاج أحد أخطر أمراض العيون
أداة واعدة
يُعد النظام في مرحلته الحالية أداة بحثية وليس نظاماً تشخيصياً طبياً، إذ جرى تدريبه على خلايا سليمة فقط. ومع ذلك، يمكن استخدامه لمقارنة عينات المرضى بالخلايا السليمة لتحديد الانحرافات المرتبطة بالأمراض.
وأكد الباحثون أن هذه التقنية ستدعم الأبحاث في مجالات مثل مناعة السرطان والأمراض المناعية الذاتية، عبر توفير قاعدة بيانات دقيقة للخلايا المناعية السليمة يمكن اعتمادها كمرجع للمقارنة.
- اطلع أيضاً: نظارات بالذكاء الاصطناعي تمنح ضعاف السمع قدرات خارقة
تطبيقات أوسع
يعمل الفريق على تطوير الأداة لتشمل مجالات بيولوجية أوسع، بهدف اعتمادها مستقبلاً كأداة مساعدة في البحوث السريرية.
كما أظهرت التجارب أن النموذج قد يتمكن من رصد أنواع خلوية جديدة عند انخفاض الثقة في التصنيف الحالي، ما يفتح الباب أمام اكتشافات غير مسبوقة.
وأشار الباحث جيا إلى أن نماذج الذكاء الاصطناعي تعكس جودة البيانات التي تُدرَّب عليها، مؤكداً ضرورة التحقق التجريبي من النتائج لضمان الدقة والشفافية في الاستخدام العلمي.
أمجد الأمين (أبوظبي)
