أعلن فريق بحثي من جامعة ميشيغان عن تطوير توأم رقمي قادر على رسم خرائط نشاط الأورام الدماغية في الوقت الفعلي لدى مرضى الورم الدبقي. يعتمد هذا النظام على أساليب تعلم آلي متقدمة ويهدف إلى تحديد الاستراتيجيات العلاجية الأكثر فاعلية. قام الفريق بتقييم الدقة عبر مقارنتها ببيانات مرضى بشريين وأجرى تجارب على فئران لإثبات جدوى النموذج. أظهر التوأم الرقمي قدرة عالية على توقع استجابات الورم للعلاجات المختلفة وتوجيه قرارات العلاج بشكل أكثر تخصيصًا.
تعتمد التقنية على رسم خريطة التدفق الأيضي داخل الورم رغم صعوبات قياسه أثناء الجراحة. طور الفريق نموذج تعلم عميق هو شبكة عصبية الالتفاف، وتدرّب على بيانات اصطناعية مستمدة من معلومات بيولوجية وكيميائية معروفة، ومقيدة بقياسات من ثمانية مرضى بالورم الدبقي تم حقنهم بالجلوكوز أثناء الجراحة. وبمقارنة نماذجهم بالحالة الفعلية لستة من هؤلاء المرضى، أظهر التوأم الرقمي قدرة عالية على التنبؤ بالنشاط الأيضي. وفي تجارب على الفئران، تبين أن النظام الغذائي المعتمد وفقًا لتوجيهات التوأم يساعد في إبطاء نمو الورم لدى الحالات الملائمة للعلاج.
آثار وتطبيقات محتملة
تشير النتائج إلى أن بعض الحالات قد تستجيب للقيود الغذائية التي تقلل من توفر الأحماض الأمينية الأساسية في غذاء المريض، بينما يمكن لبعض الأورام إنتاج هذه الأحماض وبالتالي الاستمرار في النمو. يساعد التوأم الرقمي في اختيار المرضى الذين سيستفيدون من هذه القيود وتحديد الحدود الملائمة لها ضمن استراتيجيات العلاج المصممة خصيصًا للورم. وقد مولت المعاهد الوطنية للصحة هذا البحث بشكل أساسي، مع دعم من المعهد الوطني للسرطان، ليقدّم إسهامًا في فهم إمكانات التوأم الرقمي في توجيه العلاجات. وفي فئران التجارب، أبطأ النظام الغذائي المقرّ وفق توصيات التوأم الرقمي نمو الورم فقط في الحالات التي حددها النموذج كمناسبة للعلاج.
