מחקר חדש: "תא וירטואלי" מבוסס בינה מלאכותית לבחירת תרופות נגד סרטן שד אגרסיבי

קבוצת מדענים בינלאומית פיתחה את ProteinTalks, מודל מבוסס בינה מלאכותית המסוגל לחזות את תגובתם של תאי סרטן השד לתרופות ולשילובים ביניהן. המחברים מכנים את המערכת "תא וירטואלי": במקום לבצע כל ניסוי בפועל, היא מדמה את השינויים המתרחשים בהרכב החלבונים של התא לאחר השפעות שונות. המחקר פורסם ב-Nature.

לצורך אימון ProteinTalks השיגו החוקרים יותר מ-38 מיליון מדידות של תכולת החלבונים בתאי סרטן שד בנקודות זמן שונות לאחר חשיפה לתרופות ולגורמים אחרים. כך למד המודל לא רק להתאים בין תרופה לתוצאה, אלא לעקוב אחר הדינמיקה של השינויים בחלבונים רבים ובאינטראקציות ביניהם.

בניסויים חזתה ProteinTalks את יעילותן של תרופות בודדות, איתרה שילובי תרופות מבטיחים, זיהתה חלבונים הקשורים לעמידות הגידולים לטיפול וסייעה לחלק את המטופלים לפי התגובה הצפויה לטיפול. תשומת לב מיוחדת הוקדשה לסרטן שד משולש-שלילי – צורה אגרסיבית של המחלה, שלתאיה אין שלושת הקולטנים העיקריים המשמשים מטרות בסוגים אחרים של סרטן השד.

החוקרים בדקו עד כמה המודל מסוגל להעביר ידע שנצבר בתרביות תאים למערכות ביולוגיות מורכבות יותר. הוא הדגים יכולת לחזות תגובה לתרופות באורגנואידים שגודלו מגידולים של מטופלים, וכן לעבוד עם נתוני ביופסיות. המחברים מדגישים כי ProteinTalks הוא לפי שעה כלי מחקרי, ולא מערכת לרישום עצמאי של טיפול למטופלים.

את עיקר העבודה ביצעו מדענים מאוניברסיטת ווסטלייק, מהאוניברסיטה הרפואית של חרבין ומאוניברסיטת פקין, בהשתתפות מומחים ממספר מרכזי מחקר וחברות בסין.