فرضية اقترحها الذكاء الاصطناعي حول مرض باركنسون تنتقل إلى التجارب الحيوانية، وCHK2 يصبح هدفًا جديدًا

يستطيع الذكاء الاصطناعي التوليدي إعداد قائمة سريعة بالجينات المرتبطة بمرض ما، لكن الصعوبة الحقيقية تكمن في اقتراح آلية يمكن دحضها أو إثباتها في المختبر. نشر فريق بحثي نظام XunZi في مجلة «Nature Biomedical Engineering»، بما يتيح للنموذج ليس فقط ترتيب الأهداف المرشحة، بل أيضًا محاولة تفسير كيفية مشاركتها في المرض؛ وقد حظي هدف CHK2 الذي اقترحه لمرض باركنسون لاحقًا بدعم من تجارب على الخلايا والفئران.

يتكون XunZi من جزأين مترابطين. تدمج وحدة الأوميكس المتعددة XunZi-M البيانات الجزيئية والبيولوجية لانتقاء الجينات ذات الصلة من سمات المرض؛ أما وحدة الاستدلال XunZi-R، المبنية على Mistral-7B، فتجمع المعارف الطبية الحيوية لتوليد آليات تربط الجينات بالأمراض ويمكن اختبارها تجريبيًا. وذكر فريق البحث أن مواد تدريب النظام شملت 24.4 مليون ورقة طبية حيوية و613.6 TB من البيانات متعددة المصادر، وغطت 21,008 جينات بشرية و5,850 مرضًا.

في تحليل مرض باركنسون، أشار XunZi إلى كيناز نقطة تفتيش دورة الخلية CHK2 وكيناز الإشارات المناعية IRAK4، ووجد أن كليهما ينشطان بصورة غير طبيعية في نماذج مرضية متعددة. ثم ركزت الدراسة بصورة أكبر على CHK2: فقد أدى خفض وظيفته وراثيًا أو تثبيط نشاطه باستخدام الأدوية إلى الحد من فقدان الخلايا العصبية الدوبامينية في المادة السوداء ومن العيوب الحركية لدى الفئران. وبذلك خطت الدراسة خطوة حاسمة تتجاوز الترتيب الذي ينتجه الحاسوب، لتشكّل سلسلة قابلة للتحقق قوامها «هدف مرشح—آلية عمل—نمط ظاهري حيواني».

جاءت بيانات البروتيوميات والبروتيوميات الفسفورية ذات الصلة من نموذجين شائعي الاستخدام: فئران حُفّزت لديها الآفات باستخدام السم العصبي MPTP، وفئران حُقنت بألياف مُشكّلة مسبقًا من بروتين α-ساينوكلين. حلل الباحثون أنسجة المادة السوداء والمخيخ، بحثًا عن التغيرات في تعبير البروتينات وفسفرتها في مناطق الدماغ المختلفة. يحاكي كل من النموذجين بعض سمات مرض باركنسون، ويساعد استخدامهما معًا على تقليل الانحياز الناجم عن نموذج منفرد، لكنهما يظلان غير قادرين على إعادة تمثيل المسار الطويل الأمد وغير المتجانس للمرض لدى البشر بصورة كاملة.

أعلن فريق البحث إتاحة الشيفرة البرمجية ونقاط تحقق النموذج ونصوص التقييم وبيانات العرض، كما وفر نموذج كيناز مخصصًا لمرض باركنسون وأمثلة على الموجّهات المتعلقة بـCHK2 وIRAK4، ما يساعد الباحثين الآخرين على فحص عملية الاستدلال. إلا أن النسخة المتاحة علنًا تدعم أساسًا عروض الاستدلال، فيما تفوق بيانات التدريب الكاملة الملفات المرفقة حجمًا بكثير؛ ولذلك تظل قدرة الفرق الخارجية على إعادة إنتاج ترتيب الأهداف والاستدلال على الآليات بصورة مستقلة اختبارًا مهمًا لقياس موثوقية هذا النوع من الأنظمة.

يتمثل القيد الأكثر مباشرة في أن أدلة الفعالية لا تزال في المرحلة قبل السريرية. فلا يمكن الاستدلال مباشرة من الحماية العصبية والتحسن الحركي لدى الفئران على وجود فعالية لدى البشر. كما لا يزال يتعين بحث ما إذا كان تثبيط CHK2 طويل الأمد يؤثر في الاستجابة لتلف DNA، وما إذا كان الدواء يستطيع دخول الدماغ بأمان، وأي فئات المرضى قد تكون مناسبة له؛ كذلك تدعم الملخصات الحالية بصورة رئيسية وجود تنشيط غير طبيعي لـIRAK4، ولا تعرض تحققًا تدخليًا بالمستوى نفسه الذي تحقق لـCHK2. لذلك يشبه XunZi «محرك فرضيات» قادرًا على اقتراح اتجاهات للتجارب أكثر من كونه طبيب ذكاء اصطناعي ثبتت صلاحيته لاتخاذ القرارات السريرية.