- طور الباحثون أداة ذكاء اصطناعي للتنبؤ بمرض باركنسون من عينات الدم.
- يمكن للأداة التنبؤ بمرض باركنسون قبل 15 عامًا من ظهور الأعراض بدقة تصل إلى 96٪.
- يمكن تكييف التكنولوجيا الأساسية لتشخيص الحالات الأخرى.
مرض باركنسون هو حالة تنكس عصبي
يتم تشخيص حوالي 90.000 شخص في الولايات المتحدة بمرض باركنسون ، ويعيش أكثر من 10 ملايين شخص بهذه الحالة في جميع أنحاء العالم. يعد مرض باركنسون ثاني أكثر حالات التنكس العصبي شيوعًا بعد مرض الزهايمر ، والحالات كذلك
حاليًا ، يتم تشخيص مرض باركنسون بناءً على الأعراض والتاريخ الطبي والفحص البدني. لا توجد اختبارات لمرض باركنسون.
يمكن أن تؤدي الاختبارات التي يمكن أن تكتشف مرض باركنسون إلى تحسين استراتيجيات الرعاية والإدارة للحالة.
طور الباحثون مؤخرًا أداة ذكاء اصطناعي يمكنها التنبؤ بعلامات مرض باركنسون من عينات دم المرضى حتى 15 عامًا قبل ظهور الأعراض.
“ستغير هذه الأداة قواعد اللعبة لتشخيص مرض باركنسون من خلال توفير طريقة موضوعية وموثوقة ودقيقة للغاية للتنبؤ بالتحول في المرضى المعرضين لخطر الإصابة بالاضطراب” ، هذا ما قاله الدكتور ميا شيس ، أستاذ علم الأعصاب ومدير قسم اضطرابات الحركة والتنكس العصبي قال برنامج الأمراض في UTHealth Houston ، الذي لم يشارك في الدراسة أخبار طبية اليوم.
تم نشر الدراسة من قبل الجمعية الكيميائية الأمريكية.
من أجل الدراسة ، جمع الباحثون بيانات الرعاية الصحية من 78 فردًا من إسبانيا. قدم كل مشارك عينة دم بين عامي 1993 و 1996 وتمت متابعته لمدة 15 عامًا. من بين المشاركين ، تم تشخيص 39 شخصًا بمرض باركنسون ، بينما لم يتم تشخيص 39 شخصًا.
استخدم الباحثون بعد ذلك أداة AI تسمى CRANK-MS لتحليل البيانات. على وجه الخصوص ، قارنوا تركيبات مختلفة من المستقلبات – المواد الكيميائية التي ينتجها الجسم عند تكسير الطعام والأدوية والمواد الكيميائية وأنسجته – بين أولئك الذين أصيبوا بمرض باركنسون وأولئك الذين لم يصابوا به.
“عادةً ما يقوم الباحثون الذين يستخدمون التعلم الآلي لفحص الارتباطات بين المستقلبات والمرض بتقليل عدد السمات الكيميائية أولاً ، قبل إدخالها في الخوارزمية ،” دبليو ألكسندر دونالد ، الأستاذ المشارك في كلية الكيمياء بجامعة نيو ساوث ويلز قال أحد مؤلفي الدراسة سيدني ، أستراليا ، في بيان صحفي.
“ولكن هنا ، نقوم بتغذية جميع المعلومات في CRANK-MS دون أي تقليل للبيانات في البداية. ومن ذلك ، يمكننا الحصول على تنبؤ النموذج وتحديد المستقلبات التي تقود التنبؤ أكثر ، كل ذلك في خطوة واحدة. وهذا يعني أنه إذا كانت هناك نواتج أيضية قد تكون مفقودة باستخدام الأساليب التقليدية ، فيمكننا الآن التقاطها “.
باستخدام CRANK-MS ، حدد الباحثون تركيبات الأيض الفريدة للمشاركين الذين أصيبوا بمرض باركنسون. حددوا 96٪ من الأشخاص الذين طوروا حالات باركنسون في غضون 15 عامًا من هذه المجموعات وحدها.
وأشار الباحثون إلى أن أداتهم الجديدة كانت أكثر دقة في تشخيص مرض باركنسون من التقييمات السريرية الحالية من قبل متخصصين في اضطرابات الحركة ، والتي تتميز بدقة تصل إلى
أفاد الباحثون أيضًا أن CRANK-MS يمكنها أيضًا تشخيص مرض باركنسون بنسبة 84.3 ٪ من عينات الجلد الدهنية عندما اختبروا الخوارزمية مع مجموعة ثانية من 274 مريضًا من NHS.
MNT تحدث مع دانيال ترونجو طبيب أعصاب ومدير طبي لمعهد باركنسون واضطراب الحركة في مركز ميموريال كير أورانج كوست الطبي ، والذي لم يشارك في الدراسة ، حول كيف يمكن لـ CRANK-MS تحسين رعاية مرض باركنسون.
وأشار إلى أن “أداة الذكاء الاصطناعي أثبتت القدرة على اكتشاف علامات مرض باركنسون حتى 15 عامًا قبل ظهور الأعراض ، مما يتيح الفرصة للتدخل والعلاج في مرحلة مبكرة”.
وتابع أن المستوى العالي من الدقة للأداة يمكن أن يسمح أيضًا بأدوات تشخيصية يمكن الاعتماد عليها للتعرف المبكر على عوامل الخطر وأن الأداة قد يكون لديها القدرة على تشخيص الحالات الأخرى أيضًا.
ووصف الدكتور شيس النتائج بأنها مثيرة لكنه دعا إلى توخي الحذر.
“(ج) تأكيد هذه النتائج في مجموعات أكبر أمر بالغ الأهمية قبل أن يمكن استخدام ذلك على نطاق واسع في الممارسة السريرية. علاوة على ذلك ، على الرغم من أن أداة CRANK-MS متاحة للجمهور ، يجب على الأطباء والباحثين التعرف على استخدامها وتفسير البيانات.
وأضاف الدكتور ترونج أن جمع عينات الدم ومعالجتها قد لا يكون دائمًا مناسبًا أو ممكنًا في بعض البيئات السريرية أو العملية وأن الوصول إلى عينات الدم للكشف المبكر عن الأفراد الذين لا تظهر عليهم أعراض قد يكون أمرًا صعبًا.
“بينما يمكن لأداة الذكاء الاصطناعي تحديد مجموعات فريدة من المستقلبات التي قد تعمل كواسمات محتملة لمرض باركنسون ، فإن الآليات البيولوجية المحددة وارتباطات هذه المستقلبات بالمرض لم يتم فهمها بالكامل بعد. هناك حاجة إلى مزيد من البحث للتحقق من صحة وتوضيح المسارات الأيضية الأساسية والعلاقات السببية.
تحدثت أيضًا الدكتورة جولي بيلتسيس ، جراح الأعصاب المعتمد من مجلس الإدارة في معهد ماركوس لعلوم الأعصاب ، والذي تم إنشاؤه في مستشفى بوكا راتون الإقليمي ، وهو جزء من الصحة المعمدانية ، مع MNT حول قيود الدراسة.
وأشارت إلى أن الدراسة تستخدم “البيانات المثالية” – أو البيانات التي يتم جمعها بمرور الوقت والتي لها نتائج معروفة غالبًا ما تكون غير متاحة لأدوات الذكاء الاصطناعي.
وأوضحت “كيف ستؤدي الأداة في مجموعة أقل من البيانات أو في مجموعة من البيانات حيث لم يتم تحديد النتائج ، يجب تقييمها”.
قال الدكتور بيلتسيس: “نظرًا لأننا نعرف نتائج المرضى (بعد 15 عامًا من أخذ عينات الدم) ، يمكننا أن نرى أن الأداة رائعة في التنبؤ بمن قد يصاب بمرض باركنسون”.
“وعلى وجه الخصوص ، كانت هناك ارتباطات مع مستويات منخفضة من ترايتيربينويدات في المرضى الذين طوروا باركنسون ومستويات أعلى من مواد فلورو ألكيل – التي تظهر في المركبات الصناعية – في مرضى باركنسون. سيسمح لنا هذا النوع من البيانات كأطباء في المستقبل بتوجيه المرضى نحو ما يمكنهم فعله لتقليل مخاطرهم وزيادة قدرتهم على حماية أنفسهم من الإصابة بمرض باركنسون “.
– د. جولي بيلتسيس
وأشار الدكتور ترونج إلى أن الآثار المترتبة على هذا الاختبار تتراوح من خطط العلاج الأكثر تخصيصًا وتدخلات الصحة العامة المستهدفة إلى اكتشاف مؤشرات حيوية جديدة لمرض باركنسون.
وأضاف أن الأداة يمكن أن توفر أيضًا المزيد من فرص البحث.
“يتيح توفر أداة CRANK-MS للباحثين مزيدًا من الاستكشاف والتحقق من أدائها عبر مجموعات سكانية وإعدادات مختلفة. وهذا يمثل فرصة لجهود البحث التعاونية ، ومشاركة البيانات ، وتحسين خوارزميات الأداة ، مما يحتمل أن يعزز فهمنا للأمراض “.
