در دنیای امروز که داده‌های پزشکی ارزشمندترین سرمایه برای پیشرفت علم محسوب می‌شوند، استفاده از آن‌ها همواره با چالش‌های مهمی در زمینه حریم خصوصی همراه است. حالا گروهی از پژوهشگران موفق شده‌اند سیستمی مبتنی بر هوش مصنوعی طراحی کنند که می‌تواند ژنوم‌های سرطانی مصنوعی (Synthetic Cancer Genomes) تولید کند. این دستاورد می‌تواند انقلابی در حوزه تحقیقات سرطان ایجاد کند، چراکه محققان بدون نیاز به دسترسی مستقیم به اطلاعات ژنتیکی بیماران، امکان بررسی، آزمایش و توسعه روش‌های درمانی جدید را خواهند داشت.
چالش دسترسی به داده‌های ژنتیکی بیماران در تحقیقات سرطان
سال‌هاست که پژوهشگران سرطان با مشکل جدی دسترسی به داده‌های ژنوم بیماران مواجه هستند. اطلاعات ژنتیکی افراد جزو محرمانه‌ترین داده‌ها محسوب می‌شوند و انتشار یا استفاده بدون مجوز آن‌ها می‌تواند پیامدهای حقوقی و اخلاقی سنگینی داشته باشد. به همین دلیل، بسیاری از پروژه‌های تحقیقاتی با محدودیت جدی در حجم و تنوع داده‌ها روبه‌رو بوده‌اند. این محدودیت سبب شده تا فرایند کشف داروهای جدید و درک بهتر مکانیسم‌های ایجاد سرطان، با سرعت کمتری پیش برود.
نقش هوش مصنوعی در تولید ژنوم‌های مصنوعی
فناوری تازه با استفاده از مدل‌های پیشرفته هوش مصنوعی قادر است الگوهای موجود در ژنوم‌های واقعی بیماران را شناسایی و سپس داده‌هایی کاملاً جدید اما مشابه با ژنوم انسانی تولید کند. نکته کلیدی اینجاست که این داده‌ها به هیچ فرد خاصی تعلق ندارند و در نتیجه، نگرانی از بابت نقض حریم خصوصی وجود نخواهد داشت.
پژوهشگران توضیح داده‌اند که این سیستم با بهره‌گیری از شبکه‌های مولد تخاصمی (GANs) و مدل‌های یادگیری عمیق (Deep Learning) قادر است هزاران ژنوم مصنوعی را ایجاد کند که از نظر ساختاری و بیولوژیکی قابل اعتماد هستند. این ژنوم‌ها نه تنها می‌توانند تنوع بالاتری نسبت به نمونه‌های موجود داشته باشند، بلکه امکان شبیه‌سازی انواع نادر سرطان را نیز فراهم می‌کنند.
کاربردهای ژنوم‌های سرطانی مصنوعی در پزشکی
این فناوری کاربردهای متعددی دارد. از جمله مهم‌ترین آن‌ها:
توسعه داروهای جدید: محققان می‌توانند داروهای آزمایشی را روی ژنوم‌های مصنوعی تست کنند و نتایج اولیه را بدون ریسک انسانی بررسی کنند.
شناسایی الگوهای جهش ژنتیکی: ژنوم‌های مصنوعی به پژوهشگران این امکان را می‌دهند تا بهتر درک کنند کدام جهش‌ها منجر به ایجاد سرطان می‌شوند.
گسترش بانک‌های داده پزشکی: مراکز تحقیقاتی اکنون قادر خواهند بود پایگاه‌های عظیمی از داده‌های مصنوعی تولید کنند که تنوع بالایی داشته و برای آموزش مدل‌های دیگر هوش مصنوعی در حوزه پزشکی بسیار ارزشمند است.
همکاری بین‌المللی: با وجود داده‌های مصنوعی، نگرانی‌های قانونی و اخلاقی کمتر خواهد شد و محققان از کشورهای مختلف راحت‌تر می‌توانند داده‌ها را به اشتراک بگذارند.
حفظ حریم خصوصی بیماران با داده‌های شبیه‌سازی‌شده
یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای این فناوری، حفظ کامل حریم خصوصی بیماران است. در گذشته، حتی اگر داده‌ها ناشناس‌سازی می‌شدند، باز هم خطر شناسایی مجدد افراد وجود داشت. اما اکنون با تولید داده‌های مصنوعی که به هیچ فرد واقعی ارتباط ندارند، این خطر به صفر می‌رسد. این موضوع باعث شده تا بسیاری از متخصصان حوزه اخلاق پزشکی از این نوآوری استقبال کنند.
آینده تحقیقات سرطان و توسعه داروهای جدید با هوش مصنوعی
کارشناسان معتقدند این دستاورد تنها شروع مسیر است. در آینده نزدیک، فناوری‌های مشابه می‌توانند در سایر حوزه‌های پزشکی مانند بیماری‌های قلبی، مغزی و حتی بیماری‌های نادر نیز مورد استفاده قرار گیرند. به این ترتیب، محققان به جای منتظر ماندن برای دسترسی به داده‌های حساس، خواهند توانست نسخه‌های مصنوعی اما معتبر آن‌ها را در اختیار داشته باشند و پژوهش‌های خود را با سرعت بسیار بیشتری پیش ببرند.
همچنین پیش‌بینی می‌شود شرکت‌های داروسازی به سرعت به سمت استفاده از این داده‌ها حرکت کنند، چراکه می‌تواند زمان و هزینه توسعه داروهای جدید را به شکل چشمگیری کاهش دهد.
جمع‌بندی
سیستم جدید تولید ژنوم‌های سرطانی مصنوعی با کمک هوش مصنوعی، نقطه عطفی در تاریخ تحقیقات پزشکی محسوب می‌شود. این نوآوری نه تنها محدودیت‌های قانونی و اخلاقی مرتبط با استفاده از داده‌های واقعی بیماران را رفع کرده است، بلکه فرصت‌های بی‌سابقه‌ای برای توسعه درمان‌های مؤثرتر و سریع‌تر ایجاد می‌کند.
با توجه به سرعت رشد هوش مصنوعی، می‌توان انتظار داشت در آینده‌ای نزدیک، استفاده از داده‌های مصنوعی به یک استاندارد رایج در حوزه پزشکی تبدیل شود و مسیر مبارزه با سرطان با سرعتی چند برابر ادامه پیدا کند.
منبع: GeneOnline