قراءة البصمة الجزيئية للجلد بالضوء: مطيافية رامان مع الذكاء الاصطناعي للتعرّف الأولي على سرطان الجلد

هل تستلزم الآفة الجلدية التي تبدو مشتبهًا بها أخذ عينة بالضرورة؟ قد تتشابه التغيرات الحميدة والسرطان في مظهرها أحيانًا، ويظل الأطباء بحاجة إلى الخزعة والفحص المجهري للتأكد. يحاول فريق بحثي من جامعة فلوريدا أتلانتيك أن يجعل الضوء يوفر مؤشرات إضافية، عبر قراءة الإشارات الكيميائية للأنسجة ثم استخدام التعلم الآلي للتعرّف عليها، لاستكشاف إمكانية المساعدة مستقبلًا في تحديد الآفات التي تحتاج إلى مزيد من الفحوص.

أعلنت الجامعة في 30 سبتمبر عن الدراسة المنشورة ضمن «Advanced Chemical Microscopy for Life Science and Translational Medicine 2026» في «Proceedings of SPIE». استخدم الفريق نظام رامان متنقلًا مزودًا بليزر ديودي بطول موجي يبلغ 785 نانومتر ومسبار محمول باليد، لتحليل أكثر من 50 عينة نسيجية سريرية تشمل سرطان الخلايا القاعدية وسرطان الخلايا الحرشفية والجلد الطبيعي، وحصل على ما يقارب ألف طيف. أُجريت هذه القياسات بعد استخراج الأنسجة، ولم تُظهر الدراسة بعد أداء التشخيص مباشرة على جلد المرضى.

ترصد مطيافية رامان التغيرات في تشتت الضوء بعد تفاعله مع الجزيئات، لترسم بذلك «البصمة الجزيئية» للأنسجة. في هذه المجموعة من العينات، أظهرت الأنسجة السرطانية عمومًا إشارات أقوى مرتبطة بالبروتينات، بينما أظهرت الأنسجة الطبيعية إشارات أقوى مرتبطة بالدهون. وتتمثل مهمة الخوارزمية في استخلاص أنماط من هذه الفروق الدقيقة يمكن استخدامها في التصنيف، وليس في تفسير صور الآفات.

قارنت الدراسة نماذج متعددة، وحقق نموذج أقرب K جيران وآلة المتجهات الداعمة أعلى دقة إجمالية في الاختبار، بلغت نحو 84%. ووفقًا للبيانات التي أعلنتها الجامعة، بلغت حساسية آلة المتجهات الداعمة 78.7% ونوعيتها 88.6%؛ فيما بلغت دقة الشبكة العصبية الضحلة 80.8%، والمساحة تحت منحنى ROC مقدار 0.910. تعكس هذه المؤشرات جوانب مختلفة من أداء التصنيف، ولا يمكن اعتبارها مباشرة مقياسًا لموثوقية استبعاد السرطان في العيادات.

تتفاوت صعوبة التمييز أيضًا. فقد أشارت تقارير كل من ICT&health وLabMedica عن الدراسة نفسها إلى أن تمييز الجلد الطبيعي عن الأنسجة السرطانية أسهل، بينما تتداخل الإشارات الجزيئية بين نوعي السرطان بدرجة أكبر. وتُظهر النتائج أن الأطياف تحمل بالفعل معلومات نسيجية قابلة للتمييز، كما تذكّر الباحثين بأن رصد التغيرات غير الطبيعية وتحديد نوع السرطان بدقة تحدّيان مختلفان.

وجود ما يقارب ألف طيف لا يعني وجود ما يقارب ألف مشارك؛ إذ لا يزال عدد العينات النسيجية في الدراسة أكثر من 50 عينة فقط، وجميعها قِيست خارج الجسم. لذلك، لا تكفي النتائج الحالية للإجابة عن عدد حالات السرطان التي قد تفوت هذه الطريقة بين المرضى في الممارسة الفعلية، أو عدد خزعات الآفات الحميدة التي يمكن تجنبها. كما أن فئات الأنسجة الثلاث التي شملتها الدراسة لا تمثل جميع الآفات الجلدية التي قد تُصادَف سريريًا.

وصف الباحث البارز Andrew Terentis النتائج بأنها أولية، ويأمل الفريق في توسيع الدراسة وتحسين النماذج في الخطوة التالية. ولكي تصبح الطريقة أداة مساعدة قبل أخذ الخزعة، لا تزال هناك حاجة إلى مقارنة القياسات المأخوذة من أجسام المرضى بنتائج الفحص النسيجي المرضي، للتحقق من موثوقيتها وفائدتها العملية. وحتى ذلك الحين، يظل الفحص النسيجي المرضي بعد أخذ الخزعة هو المعيار التشخيصي؛ أما تقليل الخزعات غير الضرورية فهو هدف تأمل هذه التقنية في تحقيقه، ولم يُثبت بعد.