• لینک مفید:چگونه نانوذرات ضد سرطان بیشتری را به محل مورد نیاز برسانیم
• بیشتر بدانید:نانوذرات می‌توانند ایمونوتراپی(ایمن درمانی) سرطان را تقویت کنند
• بیشتر بخوانید:چگونه هوش مصنوعی می تواند درمان شخصی برای سرطان را ارائه دهد

محققان از هوش مصنوعی برای توسعه ابزاری برای پیش‌بینی نتایج نانوداروهای سرطان استفاده می‌کنند

نانوداروها می‌توانند به پزشکان راهی برای ارائه درمان دقیق و هدفمند به طور مستقیم به تومورها بدون آسیب رساندن به بافت‌های اطراف ارائه دهند.

با این حال، پیشرفت در توسعه داروهای جدید که سرطان را در سطح نانوذرات درمان می‌کنند، به طرز ناامیدکننده‌ای کند بوده است.

 نتایج خوب در مدل‌های حیوانی لزوماً به موفقیت بالینی در انسان منجر نشده است، که بخشی از آن به دلیل راندمان پایین انتقال نانوذرات به تومورها است.

اکنون، با حمایت یک کمک هزینه جدید ۱.۳ میلیون دلاری از موسسه ملی تصویربرداری زیست پزشکی و مهندسی زیستی موسسات ملی بهداشت، محققانی به رهبری ژومنگ لین، دارای مدرک B.Med.، Ph.D.، DABT، CPH، در حال ساخت ابزاری هستند که می‌تواند به محققان دارو، بینشی در مورد چگونگی عملکرد یک درمان جدید سرطان مبتنی بر نانوذرات، حتی قبل از ورود دارو به آزمایش حیوانی، ارائه دهد.

لین، دانشیار بخش بهداشت محیط و جهانی در دانشکده بهداشت عمومی و حرفه‌های بهداشتی دانشگاه فلوریدا و عضو مرکز سم‌شناسی محیطی و انسانی و مرکز فارماکومتریک و فارماکولوژی سیستم‌ها در دانشگاه فلوریدا، گفت: «این پروژه ابزاری ملموس برای بهبود طراحی نانوذرات فراهم می‌کند تا انتقال بالینی نانوداروهای سرطان از حیوانات به انسان‌ها را تسریع کند و به نفع بیماران سرطانی باشد.»

لین افزود: یکی دیگر از مزایای پیش‌بینی‌شده، کاهش یا حذف آزمایش‌های حیوانی برای نانوداروهای جدیدی است که مشخص شده راندمان تحویل پایینی دارند.

لین تابستان امسال از دانشگاه ایالتی کانزاس به دانشگاه پیوست. او اولین عضو هیئت علمی در PHHP است که تحت طرح هوش مصنوعی دانشگاه فلوریدا استخدام شده است، طرحی که به دنبال تبدیل دانشگاه به یک رهبر ملی در هوش مصنوعی است.

 تخصص لین در توسعه و کاربرد فناوری‌های محاسباتی برای رسیدگی به سوالات تحقیقاتی مربوط به نانوداروها، ارزیابی ایمنی مواد غذایی مشتق از حیوانات و ارزیابی ریسک مواد شیمیایی محیطی است.

محققان برای ساخت مدل پیش‌بینی‌کننده‌ی درمان‌های سرطان با نانوذرات، از یک فناوری هوش مصنوعی به نام شبکه عصبی مصنوعی استفاده خواهند کرد و آن را با صدها مجموعه داده از مدل‌های کامپیوتری فارماکوکینتیک مبتنی بر فیزیولوژیکی (PBPK) آموزش خواهند داد.

 مدل‌های PBPK جذب، توزیع، متابولیسم و ​​دفع یک دارو را در بدن با استفاده از معادلات ریاضی توصیف می‌کنند و می‌توانند برای پیش‌بینی غلظت دارو پس از درمان‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

لین گفت: "در این پروژه، ما مدل‌سازی PBPK را با رویکردهای هوش مصنوعی ادغام خواهیم کرد تا یک مدل هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی بسازیم که بتواند راندمان تحویل نانوذرات به تومورها را پیش‌بینی کند. این رویکرد در زمینه‌های نانوپزشکی، داروشناسی و سم‌شناسی جدید است."

در مرحله‌ی بعد، سانتوش آریال، همکار تحقیقاتی لین و دانشیار گروه علوم دارویی و پیامدهای سلامت در دانشگاه تگزاس در تایلر، آزمایش‌های آزمایشگاهی فارماکوکینتیک را با استفاده از نانوذرات انجام خواهد داد.

 داده‌های این آزمایش‌ها برای اعتبارسنجی و/یا بهینه‌سازی مدل جدید AI-PBPK استفاده خواهد شد.

آریال گفت: «ما از این همکاری هیجان‌زده‌ایم و امیدواریم که این امر مسیرهای جدیدی را در توسعه نانوداروهای سرطان بگشاید.»

برای نتیجه نهایی پروژه، تیم مدل هوشمند را به یک رابط کاربری مبتنی بر وب در دسترس عموم برای استفاده محققان نانودارو تبدیل خواهد کرد.

لین گفت: «این پروژه به مشکل اساسی راندمان پایین تحویل نانوداروهای سرطان می‌پردازد که در 20 سال گذشته مانع مهمی برای پیشرفت بوده است. این امر درک اساسی ما از عوامل کلیدی تحویل نانوذرات به تومور را تا حد زیادی بهبود خواهد بخشید.»

 

تاریخ:1404/7/27

مهسا نعمتی