Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı bilim insanları, standart bir tam kan sayımında (CBC) yer alan bilgileri kullanarak geçmişteki radyasyon maruziyetini tespit ve tahmin edebilen bir makine öğrenimi aracı geliştirdi.
Radyasyon Maruziyetinin Hızlı Tespiti
Geçmişteki maruziyetleri hızlı bir şekilde belirleyip nicelendirmek, radyasyona maruz kalma olasılığı bulunan kişilere hangi tedavi veya izleme yöntemlerinin gerekli olduğunu belirlemek açısından kritik öneme sahiptir. Bu süreç, biyodozimetri olarak adlandırılmakta ve maruziyetin gerçekleşip gerçekleşmediğini belirlemek için ölçülebilir biyolojik değişiklikler kullanılmaktadır.
Mevcut yöntemler, yalnızca uzman laboratuvarlar tarafından gerçekleştirilebilen zaman alıcı süreçler içermekte ve düşük doz maruziyet gibi daha yaygın ve gözden kaçabilecek durumlar için sonuçlar kesin olmayabilir ya da yorumlanması zor olabilmektedir. CBC tabanlı bir model, erişilebilir bir başlangıç tarama aracı olarak hizmet edebilir.
Yeni Model: Sparse CBC
Berkeley Lab’ın Biyolojik Sistemler ve Mühendislik (BSE) bölümünde araştırmacı olan Jamie Inman, “Rutin kan testleri, bir kişinin önceki radyasyon maruziyeti hakkında bilgi tutuyor mu?” şeklindeki basit bir sorudan yola çıktıklarını söyledi. “CBC desenlerinin, maruziyet sonrası geniş bir doz ve zaman aralığında ne kadar bilgi tuttuğuna şaşırdık.”
Sparse CBC olarak adlandırılan model, Zenodo platformunda açık kaynak olarak kullanılabilir hale getirildi ve araştırma ekibi, bu modelin insanlarda kullanılmak üzere uyarlanabileceğine dair umutlu.
Modelin Eğitim Verileri ve Başarı Oranı
Model, iki yaygın laboratuvar türüne ait 1.151 erkek ve dişi fareden elde edilen retrospektif verilerle geliştirildi. Fareler, 0.05 ile 4 gray (Gy) arasında toplam vücut X-ışını dozları aldı. 0.05 Gy, ABD’de potansiyel maruziyet riski taşıyan çalışanlar için yıllık doz sınırına eşdeğerdir ve bu miktar genellikle güvenli kabul edilmektedir.
Sparse CBC, 431 ek fare üzerinde çift kör koşullarda değerlendirilmiş ve farelerin maruz kaldığı radyasyon miktarını tahmin etmede yüksek bir doğruluk gösterdi.
Genetik Çeşitliliğin Rolü
Radyasyon maruziyetinin etkileri, genetik geçmiş gibi faktörlerden büyük ölçüde etkilenmektedir. Ekip, modelin performansını, genetik çeşitliliği yansıtan fare popülasyonları üzerinde test etti. Genetik olarak çeşitli fareler, radyasyon yanıtlarını ve tahminlerin doğruluğunu incelemek için önemli bir araç sunuyor.
Gelecek çalışmalar, Sparse CBC modelinin genetik çeşitliliği dikkate alarak geliştirilmesi gerektiğini belirtirken, bu yaklaşımın insan popülasyonlarına uygulanabilirliğini artıracağı vurgulanıyor.
Destek ve Gelecek Hedefleri
Sparse CBC’nin geliştirilmesi, ABD istihbarat topluluğunun karşılaştığı zorlukları çözmeye yönelik işbirlikçi araştırmaları destekleyen IARPA tarafından desteklendi. Araştırma ekibi, gelecekteki klinik işbirlikleriyle bu yaklaşımın insan kullanımı için doğrulanmasını arzuluyor.
Chang, “Yöntemimizin oldukça basit bir şekilde uygulanabilir olması önemli bir unsur. Eğer bu yöntem benimsenirse, etkisi büyük olabilir,” dedi.
