طور باحثون في مركز كيميل للسرطان بجامعة جونز هوبكنز تقنية جديدة لفحص الدم بالذكاء الاصطناعي واستخدموها في الكشف عن سرطان الرئة بنجاح وذلك خلال دراسة أُجرِيَت عام 2021، وقد كشفت هذه التقنية حاليًا عن أكثر من 80% من سرطانات الكبد خلال دراسة جديدة تضم 724 شخصًا.

يُعرف فحص الدم باسم DELFI (فحص الحمض النووي للرصد المبكر عن الأجزاء المتناثرة) ويكشف عن تغيرات التجزئة داخل الحمض النووي في الخلايا السرطانية المتساقطة في مجرى الدم، والذي يُعرف باسم الحمض النووي الخالي من الخلايا (cfDNA). طبق الباحثون في الدراسة الأخيرة تقنية (DELFI) على عينات من بلازما الدم أُخِذَت من 724 شخصًا في الولايات المتحدة، والاتحاد الأوروبي، وهونج كونج للكشف عن سرطان الخلايا الكبدية (HCC)، وهو أحد أنواع سرطان الكبد.

ويعتبر الباحثون أن هذا هو أول تحليل للتجزئة على نطاق الجينوم (الخارطة الجينية) يتم التأكد من صحته بصورة مستقلة في مجموعتين من السكان المعرضين لفرص إصابة عالية بسرطان الكبد بأسباب مختلفة.

وقد أُعلِنَ عن النتائج التي توصلوا إليها في نوفمبر الماضي بمجلة Cancer Discovery وفي المؤتمر الخاص للجمعية الأمريكية لأبحاث السرطان: الوقاية الدقيقة، والكشف المبكر، والحد من الإصابة بالسرطان.

تشير التقديرات إلى أن 400 مليون شخصًا على مستوى العالم أكثر عُرضة للإصابة بسرطان الخلايا الكبدية نتيجة تشمع الكبد الناجم عن أمراض الكبد المزمنة، بما في ذلك التهاب الكبد الفيروسي المزمن أو مرض الكبد الدهني غير الكحولي، وذلك وفقًا لتحليل عالمي عن عبء مرض الكبد (نُشر بمجلة J. Hepatology بعام 2019).

“يمكن أن تؤدي زيادة الكشف المبكر عن سرطان الكبد إلى إنقاذ الأرواح، ولكن اختبارات الفحص المتاحة حاليًا غير مستغلة استغلالًا كاملًا وتفوت العديد من أنواع السرطان”، صرح بذلك الطبيب فيكتور فيلكوليسكو، الحاصل على الدكتوراه في الطب، وأستاذ علم الأورام والمدير المشارك لبرنامج علم الوراثة السرطانية وعلم التخلق في مركز جونز هوبكنز كيميل للسرطان، والذي يشارك في قيادة الدراسة مع الطبيب زكريا فودة، الحاصل على الدكتوراه في الطب، وزميل أمراض الجهاز الهضمي، والطبيب أكشايا أنابراغادا وهو طالب يدرس للدكتوراه في الطب، والطبيب إيمي كيم، أستاذ مساعد في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز.

يوضح فودة أنه من بين 724 عينة من عينات بلازما الدم المدروسة، توجد 501 عينة جُمِعَت في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي وتضم عينات من 75 شخصًا مصابًا بسرطان الخلايا الكبدية وذلك لتدريب نموذج التعلم الآلي والتحقق من صحته، وهو نوع من الذكاء الاصطناعي يستخدم البيانات والخوارزميات لتحسين الدقة.

ومن أجل التحقق، جرى تحليل 223 عينة بلازما إضافية من هونج كونج وتضمنت عينات من 90 شخصًا مصابًا بسرطان الخلايا الكبدية، و66 شخصًا مصابًا بفيروس التهاب الكبد “ب ” (HBV)، و35 شخصًا مصابًا بتشمع الكبد المرتبط بفيروس التهاب الكبد “ب “، و32 شخصًا ليس لديهم عوامل خطر كامنة.

تستخدم تقنية (DELFI) فحص الدم لقياس طريقة تنظيم الحمض النووي داخل نواة الخلية من خلال دراسة حجم وكمية الحمض النووي الخالي من الخلايا الموجود في الدورة الدموية من مناطق مختلفة عبر الجينوم، حيث تُنظم الخلايا السليمة الحمض النووي مثل حقيبة منظمة جيدًا، ويتم إعداد مناطق مختلفة من الجينوم بعناية في مختلف الأجزاء. وعلى العكس من ذلك، فإن نويات الخلايا السرطانية تشبه أكثر الحقائب المبعثرة، حيث تُلْقَى عناصر من مختلف أنحاء الجينوم عشوائيًا، وتُطلق الخلايا السرطانية عند موتها جزيئات الحمض النووي بطريقة فوضوية إلى مجرى الدم.

تحدد تقنية (DELFI) وجود السرطان من خلال فحص ملايين الجزيئات من الحمض النووي الخالي من الخلايا (cfDNA) بحثًا عن أنماط غير طبيعية، بما في ذلك حجم وكمية الحمض النووي في مناطق الجينوم المختلفة. وأوضح الباحثون أن منهج (DELFI) يحتاج فقط إلى تسلسل منخفض التغطية، مما يجعل هذه التقنية فعالة من حيث التكلفة في بيئة الفحص.

في آخر دراسة، أجرى الباحثون الفحص- والذي ثبت سابقًا أنه يصنف سرطان الرئة بدقة- على جزيئات الحمض النووي الخالي من الخلايا المعزولة من عينات البلازما، وحللوا أنماط التجزئة في كل عينة لوضع مؤشر (DELFI).

كانت المؤشرات منخفضة بالنسبة للأشخاص غير المصابين بالسرطان ويعانون من التهاب الكبد الفيروسي أو تشمع الكبد (متوسط مؤشر DELFI كان 0.078 و0.080، على التوالي)، ولكن في المتوسط كانت أعلى بمعدل 5 إلى 10 مرات في 75 عينة جُمعت من مصابين بسرطان الخلايا الكبدية في الولايات المتحدة / والاتحاد الأوروبي، مع ملاحظة مؤشرات عالية في جميع مراحل السرطان، بما في ذلك المرحلة المبكرة من المرض. بالإضافة إلى ذلك، فقد كشف الفحص عن تغييرات التجزئة في محتوى ومجموعات جينوم سرطان الكبد، بعضها من مناطق الجينوم المرتبطة بالنشاط النوعي للكبد.

اكتشفت تقنية (DELFI) سرطانات الكبد في مراحلها المبكرة، مع حساسية إجمالية- (القدرة على الكشف بدقة عن السرطان)- بلغت 88% وخصوصية بلغت 98%، مما يعني أنه نادرًا ما يقدم نتيجة إيجابية خاطئة بطريقة غير صحيحة، وذلك بين الأشخاص المعرضين لمخاطر متوسطة. سجل الفحص حساسية بلغت 85% وخصوصية 80% في العينات التي جُمِعَت من أولئك المعرضين لخطر الإصابة بسرطان الخلايا الكبدية.

ويقول كيم، المؤلف الرئيسي المشارك في الدراسة: “في الوقت الحالي يتم فحص أقل من 20% من السكان الأكثر عرضة للإصابة بسرطان الكبد بسبب إمكانية الوصول وأداء الاختبار دون المستوى الأمثل. يمكن لفحص الدم الجديد هذا مضاعفة عدد حالات سرطان الكبد المكتشفة، مقارنةً بفحص الدم القياسي المتاح، وتعزيز كفاءة الكشف المبكر عن السرطان”.

وأشار الباحثون أن الخطوات التالية تشمل التحقق من صحة هذا النهج في دراسات أكبر للاستخدام السريري.

تجدر الإشارة أن يُشَخَّص كل عام أكثر من 800,000 ألف شخص على مستوى العالم بسرطان الكبد، ويعتبر وفقًا لجمعية السرطان الأمريكية أحد أهم أسباب وفيات السرطان حول العالم.

المصدر: https://medicalxpress.com

ترجمة: د. أسماء عبد المؤمن عبد المنعم

مراجعة وتدقيق: زينب محمد