علوم داده و یادگیری ماشین چه نقشی در مبارزه با سرطان دارند؟

پیچیدگی درمان سرطان، چندین دهه است که محققین را کلافه کرده و اگرچه پیشرفت های خوبی را شاهد بودیم، اما هنوز مبارزه با این بیماری به سختی پیش می رود، و سرطان به عنوان یکی از علل اصلی مرگ و میر در سرتاسر جهان شناخته می شود.

در عصر حاضر، دانشمندان به نیروی کمکی ارزشمندی در این نبرد دست یافته اند که به شیوه های مختلف در رفع پیچیدگی نبرد مورد بحث ایفای نقش می کند: ماشین های هوشمند. تکنیک های مورد استفاده در حوزه یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی می توانند حل معمای بزرگ سرطان را تسهیل نمایند.

اما در این میان نکته مهمی نیز وجود دارد. حتی با این روش های جدید نیز به تنهایی نمی توان سرطان را درمان یا ریشه کن ساخت، مگر اینکه به داده های بیشتری دسترسی داشته باشیم؛ اما بسیاری از مجموعه داده ها از جمله سوابق پزشکی، آزمایش های ژنتیکی و ماموگرافی، از دسترس بهترین مغزهای علمی و پیشرفته ترین الگوریتم های یادگیری خارج هستند.

google_genomics_stanford_university_0

خبر خوب اینکه در حال حاضر، کلان داده در تحقیقات سرطان به جایگاه تعیین کننده ای رسیده، و تحقیقات متعددی در بخش های دولتی و خصوصی در مقیاس وسیع برای توالی یابی ژنتیکی آغاز شده است. در این میان می توان به برنامه Million Veteran Program در ایالات متحده؛ پروژه یکصد هزار ژنوم در انگلستان، و طرح اطلس ژنوم سرطان در مؤسسه ملی سلامت آمریکا برای نگهداری داده های مربوط به بیش از 11 هزار بیمار اشاره کرد.

اطلاعات موجود در تمامی این مراکز به صورت رایگان در دسترس محققین سرتاسر جهان قرار دارد، و تجزیه و تحلیل آنها بر بستر کلاود صورت می گیرد. طبق تحقیقی جدید، پیش بینی می شود تا سال 2025 بیش از 2 میلیارد ژنوم انسان به طور کامل توالی یابی گردند.

روندهای دیگری نیز وجود دارند که داده های تازه ای را می طلبند، به خصوص در آزمایشات ژنتیکی. در سال 2007 توالی یابی ژنوم یک انسان بیش از 10 میلیون دلار هزینه داشت. امروز می توان این کار را با هزینه کمتر از 1000 دلار انجام داد. به عبارت دیگر، به ازای توالی یابی ژنتیکی هر انسان در 10 سال قبل، اکنون می توان این عملیات را روی 10 هزار نفر صورت داد.

نتایج این وضعیت بسیار قابل توجه است: کشف یک جهش ژنتیکی که می تواند ریسک ابتلا به نوع خاصی از سرطان را افزایش دهد، اطلاعات ارزشمندیست که جان انسان های دیگر را نجات خواهد داد. حال با کاهش هزینه این فرایند، چنین تحقیقاتی می تواند در مقیاسی بزرگ تر صورت گیرد.

یکی از چالش های بزرگ پیش روی محققین و البته جامعه، این است که مجموعه داده های کنونی از نظر حجم و تنوع نژادی چندان گسترده نیستند. علاوه بر این، دانشمندان معمولاً با محدودیت هایی از نظر قانونی مواجهند و بنابراین تمایلی به اشتراک گذاری اطلاعات ندارند.

حتی زمانی که سازمان ها داده های ژنومیک را به اشتراک بگذارند، توافق اصلی باید بین خود مؤسسات مالک آن اطلاعات ایجاد شود. در حال حاضر پیشرفت های خوبی در این زمینه داشته ایم، اما باز هم به قوانین و پلتفرم های استاندارد بیشتری برای تسریع و تسهیل دسترسی نیاز داریم.

gene-therapy

مزایای این فناوری های جدید فراتر از شناسایی خطرات و غربالگری است. پیشرفت در یادگیری ماشینی می تواند به توسعه سریع تر داروهای ضد سرطان و انتخاب نوع درمان کمک شایانی نماید، و پزشکان با استفاده از آنها می توانند به راحتی بیماران را با آزمایشات بالینی مطابقت دهند. بدین ترتیب، توانایی درمانگر در ارائه راهکارهای درمانی برای بیماران مبتلا به سرطان تا حد زیادی افزایش خواهد یافت.

برای تحقق این امر به چند شرط اساسی نیاز داریم. اولاً بیماران باید بتوانند به راحتی اطلاعات خود را با دیگران به اشتراک بگذارند. این اطلاعات شامل سوابق پزشکی، تصاویر رادیولوژی، و آزمایشات ژنتیک است. شرکت های آزمایشگاهی و مراکز درمانی نیز باید فرم رضایتنامه عمومی را به کار گیرند تا در مراحل قانونی به مشکل بر نخورند.

در مرحله بعد، به سرمایه بیشتری برای محققین فعال در مراکز هوش مصنوعی، علوم داده و تحقیقات سرطان نیاز داریم؛ و نهایتاً نیازمند تولید مجموعه داده های جدیدی هستیم که مردمانی از تمام نژادها را در بر بگیرند. بدین ترتیب، پیشرفت در تحقیقات سرطان حد و مرزی نخواهد شناخت.

مطالب مرتبط

نتایج علم مهندسی داده؛ کلمات کلیدی که از خودکشی قریب‌الوقوع خبر می‌دهند

در آمریکا سرویس‌هایی برای افرادی که قصد خودکشی دارند، وجود دارد که می‌توان با تماس گرفتن یا پیامک زدن با این سرویس‌ها، با کارشناسان و روان‌شناسانی صحبت کنند تا در اسرع وقت از اقدامات آن‌ها جلوگیری شود. یکی از ارائه‌دهندگان این سرویس‌ها اخیرا کلمات کلیدی را منتشر کرده که این افراد استفاده می‌کنند. برخلاف چیزی که... ادامه مطلب

کشف بیش از 300 ویروس بزرگ با قابلیت های عجیب

محققان چندین ویروس عجیب از نقاط مختلف دنیا کشف کردند. آنها باکتریوفاژ (فاژ) یا همان ویروس هایی را کشف کرده اند که به باکتری ها حمله کرده و آنها را از بین می برند. این جانداران بسیار کوچک از نظر ابعاد، بسیار بزرگ تر از ویروس های معمولی بوده و توانایی ها پیچیده ای دارند... ادامه مطلب

جهش آمار قربانیان ویروس کرونا در چین؛ مرگ 242 نفر در یک روز

مقامات پزشکی استان هوبئی چین از مرگ 242 نفر به خاطر ابتلا به ویروس کرونا در روز چهارشنبه خبر دادند که بالاترین آمار مرگ و میر روزانه از زمان شیوع این ویروس در دسامبر سال گذشته میلادی محسوب شده و نسبت به رکورد قبلی (مرگ 103 نفر در یک روز) بیش از دو برابر افزایش... ادامه مطلب

تحلیل گزارش «متریکس» از ۶ ماه نخست ۹۸؛ اپلیکیشن مارکتینگ زیر ذره بین

«متریکس» که یک پلتفرم ایرانی آنالیز موبایل مارکتینگ (Mobile Measurement Platform یا MMP) است، اولین گزارش خود برای بازه زمانی ۶ ماه نخست سال ۹۸ را منتشر کرد. این گزارش، برای اولین بار در ایران وضعیت «اپلیکیشن مارکتینگ» را مورد بررسی قرار داده است.اولین گزارش عمومی متریکس با بررسی بیش از ۱۷۰ اپلیکیشن، شامل آمارهایی از... ادامه مطلب

آخرین بازمانده‌های ماموت پشمی از دیابت و ناباروری رنج می‌بردند

ماموت پشمی به عنوان یکی از بزرگ‌ترین حیواناتی است که روی کره زمین قدم گذاشته است، چند هزار سال پیش منقرض شد. با این حال دانشمندان عقیده دارند که تعدادی از آن‌ها توانستند مدت بیشتری روی این کره خاکی دوام بیاورند و دنیای پسا عصر یخبندان را نیز ببینند. با این تفاوت که تغییرات ژنتیکی... ادامه مطلب

هوش مصنوعی در نبرد با کرونا چه نقشی دارد؟

علی رغم تمام سنگرهایی که در برابر کرونا شکل گرفته، این ویروس مرموز به سرعت در حال تسخیر مناطق مختلف است. محققان برای مغلوب کردن ویروس زرادخانه ای از سلاح های مختلف را شکل داده اند که یکی از اجزای اصلی آن هوش مصنوعی است. اما این فناوری چگونه در نبرد با کرونا به داد... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟