ابزارهای جدید هوش مصنوعی از پن مدیسین و پژوهشگران وارتون با هدف شخصی‌سازی درمان بیماری‌های کلیه
نوشته خوزه کارلوس سررانو – ۲۸ اوت ۲۰۲۵
ابزارها و مجموعه‌داده‌های جدید هوش مصنوعی که توسط پژوهشگران مدرسه وارتون و دانشکده پزشکی پرلمن توسعه یافته‌اند، با هدف شخصی‌سازی درمان برای بیماران مبتلا به بیماری کلیه طراحی شده‌اند.
کاتالین سوزتاک، مدیر مرکز نوآوری کلیه پن/چاپ، و نانسی ژانگ، استاد وارتون، مقاله‌ای درباره CellSpectra ـ «ابزار محاسباتی که تغییر در هماهنگی بیان ژن در کارکردهای سلولی را اندازه‌گیری می‌کند» ـ هم‌نویسی کرده‌اند که بر داده‌های کلیه و سرطان ریه اعمال شده است. بنا بر گزارش Penn Today، این فناوری‌ها می‌توانند «بیماری کلیه را در سطح سلولی تحلیل کنند تا مؤثرترین درمان‌ها را تطبیق دهند و روند دستیابی به راه‌حل‌ها را تسریع کنند».
به گفته سوزتاک، این اطلس شامل «بیش از یک میلیون سلول» است که «درک جامعی از انواع سلول، حالت‌های سلولی و تغییرات بیان ژن» فراهم می‌کند و برای بیمار نموداری به نام «کارنامه مرجع تک‌سلولی» می‌سازد که نامنظم‌ترین نوع سلولی در کلیه را مشخص می‌کند.
او افزود: «کاری که اینجا با نانسی ژانگ انجام دادیم، ایجاد یک مجموعه‌داده بسیار بزرگ است که آن را SISKA می‌نامیم؛ این مجموعه برای نگاشت نمونه‌های فردی بیماران به این اطلس مرجع بزرگ توسعه یافته است.» SISKA مخفف «اطلس تک‌سلولی کلیه با ادغام گونه‌ها» است.
ژانگ به Penn Today گفت: CellSpectra را ساختیم تا کاری را انجام دهد که روش‌های فعلی نمی‌توانند: تحلیل نمونه یک بیمار در هر نوبت و تفسیر آن در بستر گونه، بیماری و درمان. به گفته انجمن بین‌المللی نفرولوژی، بیش از ۸۵۰ میلیون نفر در جهان نوعی بیماری کلیه دارند و طبق بنیاد ملی کلیه، بیش از یک میلیون نفر به‌دلیل نارسایی کلیه و نبود دسترسی به درمان مقرون‌به‌صرفه جان خود را از دست می‌دهند.
سوزتاک گفت ابزارهای زیست‌پزشکی نوین مانند «اُمیکس تک‌سلولی» یا «بیان ژن تک‌سلولی» امکان مشخصه‌یابی تک‌تک سلول‌های کلیه را فراهم می‌کنند و افزود که فقط در کلیه بیش از ۷۰ نوع سلول وجود دارد. او گفت: «با استفاده از این مجموعه‌داده‌های بزرگ، روش‌های آماری و ابزارهای هوش مصنوعی، می‌توانیم روش‌های اُمیکس را به کلینیک بیاوریم. این کار ما را قادر می‌سازد بیماران را با داروهای مشخص موجود تطبیق دهیم یا با هدف‌گیری این ژن‌ها و انواع سلولی، داروهای جدید بسازیم.»
تمرکز سوزتاک بیماری کلیه در زمینه دیابت است که به گفته او بیش از ۵۰٪ از کل بیماری‌های کلیه را شامل می‌شود. او افزود این موضوع «بزرگ‌ترین علت منفرد نارسایی کلیه در ایالات متحده و جهان» است. حدود ده سال پیش، سوزتاک از این ایده حمایت کرد که برای توصیف بهتر بیماران به‌منظور امکان توسعه درمان‌های نوین برای بیماری کلیه باید کارهای بیشتری انجام شود.
او گفت: «آن زمان این موضوع چندان مُد نبود و نتوانستم مؤسسه ملی سلامت را برای تأمین مالی این مطالعه قانع کنم.»
سوزتاک برای تأمین مالی توسعه بالقوه دارو به صنعت رو آورد و گفت در پن در این زمینه موفقیت بیشتری یافت. او گفت: «خوش‌شانس بودم که پن تیم حقوقی بسیار خوبی داشت که توانست شرکت‌های دارویی علاقه‌مند به توسعه درمان دیابت کلیوی را با مراکز دانشگاهی گرد هم بیاورد تا به‌شکلی غیررقابتی همکاری کنند»، و افزود چون داروسازی «ذی‌نفع مالی مستقیم در توسعه» است، «قانع کردن همه برای همکاری غیررقابتی کار ساده‌ای نبود.» او افزود: «این نشان می‌دهد که صنعت داروسازی تا حدی می‌تواند منافع فوری خود را کنار بگذارد و پژوهش‌های بیشترِ مبتنی بر اکتشاف را تأمین مالی کند.»
سوزتاک گفت پژوهشگران پزشکی را به همکاری با صنعت داروسازی تشویق می‌کند، اما «هر سازوکار تأمین مالی مزایا و معایب خود را دارد»
سوزتاک افزود که هوش مصنوعی «ظرفیت شگفت‌انگیزی» دارد و «قدری بدفهمی شده است.» او گفت: «استفاده درست از ابزارهای هوش مصنوعی واقعاً به افراد امکان می‌دهد اساساً همان کارها را سریع‌تر و دقیق‌تر انجام دهند و اطلاعات را به‌سرعت و به‌میزان مناسب در دسترس داشته باشند. جدیدترین کار ما این است که بزرگ‌ترین ابزار هوش مصنوعی را ساخته‌ایم که عملاً ۴۰۰ ترابایت داده فقط درباره کلیه را در بر می‌گیرد.»
سوزتاک تأکید کرد که هدف هوش مصنوعی جایگزینی پزشکان یا صنعت داروسازی نیست، بلکه «توانمندسازی افراد فعال در این حوزه برای تشخیص بهتر و درمان بیماران» در کنار تطبیق بهتر بیماران «با داروهای بیماری کلیه و شناسایی اهداف درمانی بالقوه جدید» است.
