«الرياضيات» ترتقي بعلم الأورام الدقيق إلى آفاق جديدة

استخدام «النمذجة الرياضية» في تطبيقات الأبحاث الطبية الحيوية
استخدام «النمذجة الرياضية» في تطبيقات الأبحاث الطبية الحيوية
TT
20

«الرياضيات» ترتقي بعلم الأورام الدقيق إلى آفاق جديدة

استخدام «النمذجة الرياضية» في تطبيقات الأبحاث الطبية الحيوية
استخدام «النمذجة الرياضية» في تطبيقات الأبحاث الطبية الحيوية

لـ«النمذجة الرياضية» (mathematical modeling) كثير من التطبيقات في الأبحاث الطبية الحيوية، بما في ذلك الفهم الأفضل للفيزيولوجيا المرضية على المستوى الجزيئي والتنبؤ بنتائج العلاج.

وفي دراسة نُشرت في «نيتشر كومبيوتيشونال ساينس» (Nature Computational Science)، شرح الدكتور جي وي وانغ، بروفيسور البيولوجيا الحاسوبية في الطب بمستشفى «هيوستن ميثوديست»، الأثر الإيجابي للنمذجة الرياضية للعلاج المناعي للسرطان في الطب الشخصي. وناقشت الدراسة على وجه التحديد نمذجة العلاج المناعي للسرطان، وتطبيقاته وتحدياته.

ويُعد علم الأورام مجالاً سريع التطور في الطب الحديث، بسبب التقدم التكنولوجي في علم وظائف الأعضاء البشرية، وعلم التشريح، وعلم الأوبئة، والمجالات الأخرى ذات الصلة. وعلى الرغم من التقدم التكنولوجي والعلاجات المتقدمة المتاحة، لا يزال السرطان سبباً رئيسياً للوفاة على مستوى العالم، ومصدر عبء اقتصادياً هائلاً. ويرى الباحثون أنه يمكن للتعاون الفعال بين الأطباء وعلماء الأحياء المحوسب، أن يحد التطبيق المتقدم الصحيح في «النمذجة الرياضية» من عبء المرض على المستوى العالمي.

وتشمل العلاجات المناعية النموذجية للسرطان العلاج بمثبطات نقاط التفتيش المناعية، والعلاج بنقل الخلايا بالتبني، والتطعيم، والعلاج «السيتوكيني» الخارجي. كما يمكن استخدام العلاج المناعي للسرطان مع العلاجات التقليدية مثل العلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي. وتؤدي العلاجات المركبة عادة إلى نتائج علاجية أفضل مقارنة بالعلاجات الأحادية، إذ يجري استهداف مسارات رئيسية متعددة بشكل تآزري.

ويتوقع الدكتور وانغ أن تصبح استراتيجيات العلاج المناعي القائمة على الحساب (computation - based immunotherapy) جزءاً مهماً من الجيل التالي لعلاجات السرطان، من خلال تسهيل الترجمة السريرية للأدوية الجديدة وتحسين استراتيجيات العلاج الشخصية، لتحقيق أقصى قدر من النجاح العلاجي.

وفي الولايات المتحدة الأميركية، هنالك أكثر من 600 دواء لعلاج السرطان، بما فيها 30 عامل علاج مناعي على الأقل، معتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأميركية (FDA). ويشير هذا العدد إلى وجود عدد كبير من مجموعات الأدوية المحتملة ذات نتائج علاجية غير معروفة.

تجدر الإشارة إلى أن تطوير أدوية السرطان عملية مكلفة للغاية وتستغرق وقتاً طويلاً. لذا يمكن أن تكون العلاجات المركبة فعالة من حيث التكلفة، نظراً إلى أن كثيراً من الأدوية معتمدة مسبقاً من إدارة الغذاء والدواء. ولأنه لا يمكن اعتماد التجارب السريرية معياراً لتقييم العلاجات المركبة، يقول الدكتور وانغ: «قد تكون (النمذجة الرياضية) مع الذكاء الاصطناعي أمراً لا غنى عنه لتحديد مجموعات الأدوية المثالية بكفاءة وفاعلية، بالإضافة إلى التنبؤ الدقيق بنتائج العلاج».

ويوضح الدكتور وانغ أنه بالإضافة إلى التنبؤ بفاعلية مجموعات العلاج الشخصية، يمكن لدراسات الجرعات، التي يجري تنفيذها على الكومبيوتر أو عن طريق برامج محاكاة «السيليكو» (silico)، التنبؤ باستجابة المريض القصوى عند أقل جرعة أو تردد علاجي، ويمكنها حتى تقدير سمية الأدوية الجديدة قبل إجراء الاختبار على البشر.

ويختم الدكتور وانغ، إن «منصات النمذجة هذه لا توفّر أسساً قيمة لدراسة الآليات الكامنة وراء التوازن الدقيق بين نجاح العلاج وفشله فحسب، بل توفر أيضاً أدوات كمية لنقل عملية تحسين العلاج من الأساليب القائمة على التجربة والخطأ إلى تصميم هندسي».


مقالات ذات صلة

عادات يومية بسيطة لصحة دماغك

صحتك هناك بعض العادات الأساسية التي يجب عليك تضمينها في روتينك اليومي لدعم صحة الدماغ (د.ب.أ)

عادات يومية بسيطة لصحة دماغك

العناية بالدماغ أمر بالغ الأهمية، فهو مركز التحكم في الجسم، والمسؤول عن صيانته بشكل عام؛ لذا يجب عليك دمج هذه العادات البسيطة في روتينك اليومي.

«الشرق الأوسط» (لندن)
تكنولوجيا تتعاون «أبل» مع خبراء طبيين لإنتاج محتوى موثوق داخل التطبيق يثري تجربة المستخدم ويوجه سلوكه الصحي (شاترستوك)

«أبل» تستعد لإطلاق «الطبيب الافتراضي» في 2026

المدرب الصحي الذكي يعتمد على الذكاء الاصطناعي ويقدم توصيات شخصية عبر تطبيق «Health» ويجمع بين التتبع الصحي والخصوصية والمحتوى الطبي المتخصص.

نسيم رمضان (لندن)
علوم «مقياس حسابي بسيط»… يرصد أمراض القلب

«مقياس حسابي بسيط»… يرصد أمراض القلب

ازدياد عدد نبضات القلب اليومي لكل خطوة... سيئ

مات ريتشل (نيويورك)
صحتك الغرسة الجديدة (أ.ب)

غرسة دماغية تترجم الأفكار إلى كلام مسموع بشكل فوري

أعلن باحثون أميركيون -أمس الاثنين- أن جهازاً معززاً بالذكاء الاصطناعي زُرع في دماغ امرأة مشلولة، مكَّنها من ترجمة أفكارها إلى كلام بصورة فورية تقريباً.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق تغيير الوقت على ساعة الموقد في قصر باكنغهام في لندن (أ.ب)

لماذا قد يجعلك «تأخير الساعة» فظاً وسريع الانفعال؟

في الأولى فجر 30 مارس، جرى تقديم الساعة إلى الثانية صباحاً. وعلى ما يبدو، ستكون آثار ذلك أبعد من مجرد فقدان ساعة من النوم.

«الشرق الأوسط» (لندن)

عادات يومية بسيطة لصحة دماغك

هناك بعض العادات الأساسية التي يجب عليك تضمينها في روتينك اليومي لدعم صحة الدماغ (د.ب.أ)
هناك بعض العادات الأساسية التي يجب عليك تضمينها في روتينك اليومي لدعم صحة الدماغ (د.ب.أ)
TT
20

عادات يومية بسيطة لصحة دماغك

هناك بعض العادات الأساسية التي يجب عليك تضمينها في روتينك اليومي لدعم صحة الدماغ (د.ب.أ)
هناك بعض العادات الأساسية التي يجب عليك تضمينها في روتينك اليومي لدعم صحة الدماغ (د.ب.أ)

العناية بالدماغ أمر بالغ الأهمية، فهو مركز التحكم في الجسم، والمسؤول عن صيانته عموماً؛ لذا يجب عليك دمج هذه العادات البسيطة في روتينك اليومي، للحد من خطر التدهور المعرفي.

يوصف الدماغ بأنه مركز قيادة الجسم؛ لأنه يتحكم في كل شيء من التنفس إلى تحمل الألم، وحتى الهضم؛ لذا من المهم الحفاظ على صحته؛ لأنها تؤثر على جودة الحياة عموماً.

هناك بعض العادات الأساسية التي يجب عليك تضمينها في روتينك اليومي لدعم صحة الدماغ؛ بل ولتعزيز الصحة العامة.

احصل على قسط كافٍ من النوم

النوم ضروري للحفاظ على جميع أعضاء الجسم، بما في ذلك الدماغ، والنوم 7 ساعات على الأقل كل ليلة يسمح لدماغك بترسيخ ذكرياتك، واستعادة نشاطك لليوم التالي.

حافظ على رطوبة جسمك

شرب الماء ضروري لجميع أعضاء الجسم للعمل بصورة أمثل. ننصحك بالمحافظة على رطوبة جسمك طوال اليوم للحفاظ على وظائفك الإدراكية والتركيز؛ لأن الجفاف يمكن أن يؤثر على الانتباه والذاكرة والمزاج.

ممارسة الرياضة يومياً

احرص على ممارسة تمارين معتدلة الشدة بشكل يومي، مثل المشي السريع، أو ركوب الدراجات، أو السباحة، لتحسين تدفق الدم، وتعزيز الوظائف الإدراكية، وتعزيز المرونة العصبية.

التأمل واليقظة

خصص من 10 إلى 15 دقيقة يومياً لممارسة التأمل أو التنفس العميق، لتقليل التوتر، وتحسين التركيز، وتعزيز القدرة الإدراكية.

نظام غذائي متوازن

لا يمكن التشديد بما فيه الكفاية على أهمية اتباع نظام غذائي متوازن؛ حيث يجب التركيز على تناول مجموعة متنوعة من الأطعمة الكاملة الغنية بالعناصر الغذائية، بما في ذلك الفواكه والخضراوات والحبوب الكاملة والبروتينات قليلة الدهون والدهون الصحية، لدعم صحة الدماغ والوظائف الإدراكية.

تحفيز الدماغ

من المهم أن تتحدى عقلك بانتظام، من خلال المشاركة في أنشطة محفزة للعقل، مثل القراءة، أو حل الألغاز، أو تعلم مهارة جديدة، لتعزيز المرونة العصبية.

التواصل الاجتماعي

من المهم جداً تعزيز العلاقات مع العائلة والأصدقاء، وتخصيص وقت للأنشطة الاجتماعية لدعم الصحة النفسية، والصحة المعرفية، ووظائف الدماغ عموماً.