Deep phenotyping to integrate laboratory workflow in hypertrophic and dilated cardiomyopathy: an Italian exploratory study

غالبًا ما تحمل أمراض القلب شفرة خفية داخل حمضنا النووي. وهناك شكلان شائعان، يُعرفان باعتلال عضلة القلب الضخامي واعتلال عضلة القلب التوسعي، يتضمنان تحول عضلة القلب إما لتصبح سميكة جدًا أو ضعيفة وممتدة. وبينما يعلم الأطباء أن الأخطاء الجينية تسبب هذه الحالات بشكل متكرر، فإن العثور على الخطأ المحدد ليس بالأمر السهل دائمًا. وفي كثير من الحالات، تعطي الاختبارات الجينية نتائج غير واضحة، مما يترك المرضى وعائلاتهم دون إجابة حاسمة. ويخلق هذا عدم اليقين فجوة صعبة في الرعاية، حيث إن معرفة السبب الجيني الدقيق تساعد الأطباء على التنبؤ بالمسار المستقبلي للمرض وتوجيه أفراد الأسرة. ولردم هذه الفجوة، تساءل الباحثون لفترة طويلة عما إذا كانت العلامات الجسدية للمرض — مثل الطريقة التي يبدو بها القلب في الموجات فوق الصوتية أو كيفية نبضه على جهاز مراقبة كهربائي — يمكن أن تعمل كخريطة للتنبؤ بالمرضى الأكثر عرضة للحصول على إجابة جينية واضحة.

وضع فريق من العلماء عبر ثلاثة مستشفيات إيطالية خطة لاختبار هذه الفكرة مع مجموعة كبيرة من المرضى. فقد جمعوا سجلات مفصلة من 186 فردًا يعانون من حالة القلب المتسم بالسمك، و176 فردًا يعانون من حالة القلب المتسم بالتوسع. ولكل شخص، جمعوا كمية هائلة من المعلومات، بما في ذلك العمر، والتاريخ العائلي، وضغط الدم، وقياسات محددة من فحوصات القلب والاختبارات الكهربائية. ثم قارنوا هذه التفاصيل الجسدية بنتائج الاختبارات الجينية للمرضى. وكان الهدف هو معرفة ما إذا كان بإمكان الكمبيوتر تعلم رصد الأنماط في البيانات الجسدية التي قد تشير إلى نتيجة جينية واضحة مقابل نتيجة غير واضحة.

استخدم الباحثون أدوات تعلم حاسوبية متقدمة لتمشيط البيانات، بحثًا عن روابط قد تغفل عنها العين البشرية. وقد وجدوا أن بعض السمات الجسدية كانت بارزة بالفعل. فبالنسبة للمرضى الذين يعانون من القلب المتسم بالسمك، كانت عوامل مثل عرض الشريان الرئيسي للقلب، وسمك الجدار الخلفي للقلب، ومدة الإشارة الكهربائية عبر الصدر، هي أقوى الأدلة. أما بالنسبة لأولئك الذين يعانون من القلب المتسم بالتوسع، فقد كانت مدة التوقف الكهربائي بين النبضات والعمر عند التشخيص هي أكثر العلامات دلالة. ومع ذلك، عندما اختبر الفريق مدى قدرة هذه الأدلة على التنبؤ بالنتيجة لمرضى جدد، كانت النتائج متواضقة. إذ استطاعت النماذج الحاسوبية التمييز بين النتائج الجينية الواضحة وغير الواضحة بشكل أفضل من التخمين العشوائي، لكنها لم تكن قوية بما يكفي لاستخدامها كأداة تشخيصية مستقلة.

تشير الدراسة إلى أنه على الرغم من أن الشكل والوظيفة الجسدية للقلب تحمل بعض التلميحات حول الجينات الكامنة، إلا أنها لا تشكل صورة كاملة. فقد وجد الباحثون أن أنماطًا محددة من السمات الجسدية ظهرت باستمرار جنبًا إلى جنب مع النتائج الجينية الواضحة، لكن هذه الأنماط لم تكن قوية بما يكفي لتحل محل الحاجة إلى الاختبار الجيني. وتشير النتائج إلى أن النظر إلى المريض ككل — أعراضه، وقياسات قلبه، وتاريخه العائلي — قد يساعد الأطباء في تحديد المرضى الأكثر عرضة للاستفادة من الاختبار الجيني، ولكن لا يمكنه إعطاؤهم الإجابة بمفرده. يسلط هذا العمل الضوء على أن العلاقة بين قلب الشخص وشفرته الجينية معقدة، وبينما يوفر الملاحظة العميقة للجسم سياقًا قيمًا، فإنها تعمل حاليًا كرفيق للتحليل الجيني وليس بديلًا عنه.