نموذج COMPASS يضيف طبقة من أسئلة الذكاء الاصطناعي إلى تجارب العلاج المناعي

أعادت مثبطات نقاط التفتيش المناعية رسم آفاق علاج بعض أنواع السرطان، لكنها ظلت مصحوبة بواقع صعب: الدواء نفسه قد يمنح بعض المرضى هدأة طويلة الأمد، بينما لا يحصل آخرون إلا على الآثار الجانبية وكلفة الوقت. نموذج COMPASS، الذي نشرته حديثا كلية الطب في هارفارد وفريق متعاون، يحاول تحديدا أن يحدد قبل بدء العلاج، ومن خلال إشارات التعبير الجيني في الورم، إلى أي جانب من هذين الاحتمالين يرجح أن ينتمي المريض.

نُشرت هذه الدراسة في مجلة 《Nature Medicine》. ووفقا لملخص الورقة البحثية، فإن COMPASS نموذج أساس عابر لأنواع السرطان، يستخدم كمية كبيرة من بيانات ترانسكريبتوم الأورام، ويوظف بنية «عنق زجاجة مفاهيمي» لربط نشاط الجينات بمفاهيم مناعية أكثر قابلية للتفسير، ثم يتنبأ باستجابة المرضى لمثبطات نقاط التفتيش المناعية. وقال فريق البحث إن النموذج دُرّب أولا على 10,184 ورما من 33 نوعا من السرطان، ثم قُيّم في 16 مجموعة سريرية تغطي 7 أنواع من السرطان و6 مثبطات لنقاط التفتيش المناعية.

وبالمقارنة مع 22 طريقة مرجعية، أفادت الورقة بأن COMPASS حقق زيادة قدرها 8.5% في متوسط الدقة، وزيادة قدرها 15.7% في المساحة تحت منحنى الدقة-الاسترجاع؛ كما أظهر المرضى الذين صنفهم النموذج كمستجيبين انفصالا أفضل في البقاء الكلي. تجعل هذه النتائج COMPASS ليس مجرد مصنف لنوع واحد من السرطان، بل أقرب إلى إطار لتقسيم المرضى يمكن اختباره في سياقات مختلفة من أنواع السرطان والأدوية.

لكن هذا هو أيضا السبب في أن تصميم التجارب السريرية يصبح أكثر تعقيدا. فإذا أدخل الباحثون هذا النوع من النماذج في تجارب العلاج المناعي، فعليهم أن يقرروا ما إذا كان سيُستخدم لفرز المشاركين، أو للتوزيع العشوائي الطبقي، أو لاستكشاف الواسمات الحيوية، أو فقط كأداة تحليل لاحقة؛ وكل موضع من هذه المواضع ينطوي على تصميم إحصائي مختلف، ومخاطر فشل مختلفة، وقضايا أخلاقية مختلفة. وإذا استبعد النموذج خطأ مرضى قد يستفيدون، أو دفع مرضى أقل احتمالا للاستفادة نحو العلاج، فإن العواقب لا تقتصر على انحياز في درجة خوارزمية.

تُظهر مكتبة الشيفرة الرسمية أن COMPASS يستطيع، انطلاقا من جدول تعبير جيني، إخراج تنبؤات بالاستجابة وعدم الاستجابة، كما يمكنه استخراج سمات على مستويات الجينات ومجموعات الجينات و44 مفهوما. وتسرد صفحة تنزيل المشروع مجموعات البيانات، والنماذج المدربة مسبقا، ونموذج مثبطات نقاط التفتيش المناعية الكامل المضبوط بدقة باستخدام 1,133 مريضا، إضافة إلى ملفات نماذج لأدوية مثل atezolizumab وipilimumab وnivolumab وpembrolizumab. تساعد هذه المواد المفتوحة الباحثين الخارجيين على إعادة الإنتاج والتوسيع، لكن بعض المجموعات السريرية ما زالت تتطلب التقديم عبر قواعد بيانات خاضعة للرقابة مثل EGA وdbGaP، لذلك فإن إمكانية الوصول إلى البيانات ليست موحدة.

بالنسبة إلى المرضى عموما، فإن الحد الأهم هو أن COMPASS لا يزال حاليا أداة بحثية، وليس نصيحة طبية يمكن أن تحدد العلاج مباشرة. كما يوضح موقع المشروع صراحة أن استخدامه مخصص للبحث والتعليم. وحتى إذا أظهرت البيانات الاستعادية أن النموذج قادر على تمييز الفئات الأكثر احتمالا للاستفادة، فإن دخوله الحقيقي إلى الممارسة السريرية سيظل بحاجة إلى تجارب مستقبلية تثبت أنه يحسن اتخاذ القرار، لا أنه يعيد فقط ترتيب الإشارات الموجودة في بيانات قائمة.

أما السؤال العلمي الأكبر فيتعلق بقابلية التعميم. فترانسكريبتوم الورم يتأثر بمعالجة العينات، ومنصات التسلسل، ونقاوة الورم، والاختلافات بين مجموعات المرضى؛ كما أن الاستجابة للعلاج المناعي لا تحددها الخلايا الورمية وحدها، بل تشمل أيضا البيئة الدقيقة، والعلاجات السابقة، والأمراض المصاحبة، وتركيبات الأدوية. إن ضغط COMPASS لهذه العوامل المعقدة في مفاهيم مناعية أكثر قابلية للقراءة اتجاه جذاب، لكنه يطلب أيضا من الباحثين أن يعيدوا، قبل كل استخدام في نوع سرطان جديد أو دواء جديد أو فئة سكانية جديدة، فحص ما إذا كان النموذج ما زال موثوقا.