إنتاج «محتمل» لمضادات حيوية من بكتيريا العصر الحجري

علماء نجحوا في بناء الجينوم البكتيري المغلف داخل جير أسنان الإنسان البدائي (الفريق البحثي)
علماء نجحوا في بناء الجينوم البكتيري المغلف داخل جير أسنان الإنسان البدائي (الفريق البحثي)
TT

إنتاج «محتمل» لمضادات حيوية من بكتيريا العصر الحجري

علماء نجحوا في بناء الجينوم البكتيري المغلف داخل جير أسنان الإنسان البدائي (الفريق البحثي)
علماء نجحوا في بناء الجينوم البكتيري المغلف داخل جير أسنان الإنسان البدائي (الفريق البحثي)

قطع فريق بحثي دولي خطوة كبيرة نحو إنتاج مضادات حيوية جديدة من بكتيريا تنتمي إلى العصر الحجري.

وخلال الدراسة المنشورة في دورية «ساينس»، كشف الفريق البحثي متعدد التخصصات بقيادة معهد «لايبنيز لأبحاث المنتجات الطبيعية وبيولوجيا العدوى»، ومعهد «ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية» بألمانيا، وجامعة «هارفارد» الأميركية، عن كيف قاموا بإعادة بناء جينوم بكتيريا غير معروفة سابقاً تعود إلى العصر الحجري، ثم استخدموا أدوات التكنولوجيا الحيوية الجزيئية الصناعية للسماح للبكتيريا الحية بإنتاج المواد الكيميائية المشفرة بواسطة الجينات القديمة، والتي يمكن أن تكون مفيدة في إنتاج المضادات الحيوية.

وتقتصر الدراسة العلمية للمنتجات الطبيعية الميكروبية إلى حد كبير على البكتيريا الحية، ولكن نظراً لأن أسلافها قد سكنت الأرض لأكثر من 3 مليارات سنة، فهناك تنوع هائل من المنتجات الطبيعية السابقة ذات الإمكانات العلاجية التي لا تزال غير معروفة لنا حتى الآن، غير أن الفريق البحثي الدولي، أعلن عن نجاحه في التوصل إلى طريقة للوصول إلى هذه المنتجات الطبيعية.

ولجأ الفريق البحثي إلى جير الأسنان الذي يحافظ على الحمض النووي للبكتيريا التي استعمرت الفم على مدى آلاف السنين، مما يوفر معلومات غير مسبوقة حول التنوع البيولوجي والقدرات الوظيفية للميكروبات القديمة التي استعمرت الفم.

وركز الفريق على إعادة بناء الجينوم البكتيري المغلف داخل جير الأسنان، من 12 إنساناً بدائياً (إنسان نياندرتال) يرجع تاريخهم إلى نحو 102 إلى 40 ألف سنة مضت، و 34 إنساناً أثرياً يرجع تاريخهم إلى نحو 30 ألف إلى 150 ألف عام، و 18 إنساناً حالياً.

وأعاد الباحثون بناء جينوم الكثير من الأنواع البكتيرية الفموية، بالإضافة إلى أنواع أخرى أكثر غرابة لم يتم وصف جينوماتها من قبل، وكان من بين هؤلاء عضو غير معروف من الكلوروبيوم (البكتيريا الكبريتية الخضراء)، والذي تم العثور عليه في جير الأسنان لسبعة من البشر ينتمون للعصر الحجري القديم وإنسان نياندرتال.

وكانت الخطوة التالية هي استخدام أدوات التكنولوجيا الحيوية الجزيئية الصناعية للسماح للبكتيريا الحية بإنتاج المواد الكيميائية المشفرة بواسطة الجينات القديمة.

ويقول عنان إبراهيم، من معهد «لايبنيز لأبحاث المنتجات الطبيعية وبيولوجيا العدوى» والباحث المشارك بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للمعهد، بالتزامن مع نشر الدراسة: «هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تطبيق هذا النهج بنجاح على البكتيريا القديمة، وأدى إلى اكتشاف عائلة جديدة من المنتجات الميكروبية الطبيعية التي أطلقنا عليها اسم (باليوفيورانس)، وبالنظر إلى المستقبل، نأمل في استخدام هذه التقنية لإيجاد مضادات حيوية جديدة».


مقالات ذات صلة

السجائر الإلكترونية تُضعف تدفق الدم

صحتك السجائر الإلكترونية هي أجهزة تنتج رذاذاً يُستنشق إلى الرئتين (رويترز)

السجائر الإلكترونية تُضعف تدفق الدم

كشفت دراسة أميركية عن وجود تأثيرات فورية لاستخدام السجائر الإلكترونية على وظائف الأوعية الدموية، حتى في حالة عدم احتوائها على النيكوتين.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
صحتك مرض الكلى المزمن يؤثر في واحد من كل 10 أشخاص حول العالم (جامعة مينيسوتا)

دواء للسمنة والسكري يحمي الكلى من التلف

كشفت دراسة دولية عن أن فئة من الأدوية المستخدمة لعلاج السمنة والسكري يمكن أن تقلل من خطر الإصابة بالفشل الكلوي وتوقف تدهور وظائف الكلى لدى مرضى الكلى المزمن.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق الاكتئاب يُعد أحد أكثر الاضطرابات النفسية شيوعاً على مستوى العالم (جامعة أوكسفورد)

العلاج لا يصل لـ91 % من مرضى الاكتئاب عالمياً

كشفت دراسة دولية أن 91 في المائة من المصابين باضطرابات الاكتئاب بجميع أنحاء العالم لا يحصلون على العلاج الكافي.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق صورة لمسح الدماغ أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي (جامعة نورث وسترن)

«دماغ السحلية»... أسباب انشغالنا بآراء الآخرين عنا

وجدت دراسة جديدة أجراها فريق من الباحثين، أن الأجزاء الأكثر تطوراً وتقدماً في الدماغ البشري الداعمة للتفاعلات الاجتماعية متصلة بجزء قديم من الدماغ يسمى اللوزة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق تحتاج بعض المهن إلى الوقوف فترات طويلة (معهد الصحة العامة الوبائية في تكساس)

احذروا الإفراط في الوقوف خلال العمل

السلوكيات التي يغلب عليها النشاط في أثناء ساعات العمل قد تكون أكثر صلة بقياسات ضغط الدم على مدار 24 ساعة، مقارنةً بالنشاط البدني الترفيهي.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )

الذكاء الاصطناعي في التعليم والصحة

نظم الذكاء الاصطناعي في الطب الشخصي المخصّص
نظم الذكاء الاصطناعي في الطب الشخصي المخصّص
TT

الذكاء الاصطناعي في التعليم والصحة

نظم الذكاء الاصطناعي في الطب الشخصي المخصّص
نظم الذكاء الاصطناعي في الطب الشخصي المخصّص

لندن: «الشرق الأوسط»

يمكن استغلال الذكاء الاصطناعي التوليدي في مجال التعليم، في تطوير خطط تعليمية مخصصة للطلاب، بحسب درجاتهم وفهمهم العام لمختلف المواد.

معاونة الطلاب والمدرسين

يمكن لأدوات الذكاء الاصطناعي التوليدي مثل «تشات جي بي تي» ChatGPT، معاونة الطلاب على أداء المهام المعقدة، مثل التعمق في دراسة المناهج المطلوبة وذلك كمنطلق لجلسات الشحذ الذهني لمجموعات الطلاب. وإن كان هذا لا يمنع الاعتراف بأن «تشات جي بي تي» يساء استخدامه من جانب بعض الطلاب. وفيما يخص المعلمين المشغولين، يحمل الذكاء الاصطناعي التوليدي، وعوداً بتبسيط المهام اليومية الرتيبة، مثل صياغة خطط الدروس، وتحديد الخطوط العريضة للمهام، وإنشاء معايير التقييم، وبناء الاختبارات، وتوفير وسائل تعليمية مبتكرة، وغير ذلك.

تطبيقات للطلاب والمدرسين

> تجارب تعلُّم المفردات الشخصية يتوافق مع مستويات الطلاب

يعتمد نظام «نوجي» Knowji على الذكاء الاصطناعي التوليدي في بناء دروس لمفردات شخصية، تتوافق مع مستوى كفاءة المتعلم ووتيرة التعلم، وعبر إنشاء اختبارات مخصصة واستخدام خوارزميات التكرار المتباعد، ويضمن النظام الاحتفاظ الفاعل وإتقان الكلمات الجديدة، ما يجعل عملية تعلم اللغة أكثر كفاءة، مع تصميم يتماشى مع الاحتياجات الفردية.

ويتميز التطبيق بالجاذبية وطابع تفاعلي. ويساعد هذا المستخدمين على بناء اتصال أعمق باللغة، على نحو يساعدهم في جعل بناء المفردات متعة، وليس مهمة شاقة.

إنشاء محتوى آلي للمدرسين

بفضل الذكاء الاصطناعي التوليدي، يساعد نظام «جاسبر» Jasper، المدرسين في إنشاء مواد لدورة تعليمية شاملة ومخصصة.

وعبر إدخال موضوع، يمكن للتطبيق إنشاء خطط درس مفصلة وملاحظات محاضرات ومحتوى تعليمي، ما يوفر للمعلمين الكثير من الوقت والجهد. وعلاوة على ذلك، يعمل النظام بمثابة أداة تعاونية تتيح للمعلمين تحسين المحتوى الذي جرى إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي، والتأكد من أنه يتوافق مع المعايير والأهداف التعليمية.

نظام الذكاء الاصطناعي التعليمي "نوجي"

تعلم اللغات وممارستها

يستخدم نظام «دوالنغو» Duolingo الذكاء الاصطناعي التوليدي لتخصيص تجارب تعلم اللغة لمستخدميه. وتتكيف المنصة مع وتيرة تقدم كل متعلم، وتولد تمارين ومحادثات تستهدف مجالات معينة من التحسين، ما يجعل عملية تعلم اللغة أكثر تفاعلية وتكيفاً. وتجعل اللعبة من مسألة تعلم لغة جديدة تجربة ممتعة، وتشجع على الممارسة اليومية المتسقة.

طب شخصي مخصص

تخضع صناعة الرعاية الصحية لتغييرات كبرى بفضل الذكاء الاصطناعي التوليدي، مع شروع الكثير من منظمات الرعاية الصحية حالياً في الاستفادة من الذكاء الاصطناعي التوليدي بطرق مختلفة. على سبيل المثال، يمكن للأطباء استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي لتطوير خطط رعاية خاصة تتوافق مع احتياجات المرضى. كما يوفر الذكاء الاصطناعي التوليدي حلولاً رائدة على صعيدي التشخيص، وتخطيط العلاج واكتشاف الأدوية، من بين استخدامات أخرى، الأمر الذي يمكّن مقدمي الرعاية الصحية من توفير خدمات رعاية صحية أكثر كفاءة، مع تخصيص رعاية المرضى على نحو غير مسبوق.

الطب الشخصي

يعتمد «إنسليكو ميديسن» Insilico Medicine على الذكاء الاصطناعي التوليدي لإحداث ثورة في اكتشاف الأدوية وخطط العلاج الشخصية.

ومن خلال التنبؤ بتأثيرات الأدوية على الملفات الجينية الفردية المحددة، تمكّن هذه الأداة من تطوير علاجات مخصصة، الأمر الذي يقلل من معدلات التجربة والخطأ في اختيار العلاج، ويعزز فاعلية التدخلات الطبية. وبفضل قدرتها على فحص ملايين الجزيئات بسرعة، بحثاً عن تأثيرات علاجية محتملة، تساهم في تسريع وتيرة الانتقال من مرحلة البحث إلى مرحلة التجارب السريرية بشكل كبير، وتعزز الأمل في تحقيق اختراقات أسرع في الطب.

منصات تفاعلية

منصات تفاعل المرضى المدعومة بالذكاء الاصطناعي

يستخدم نظام «هيرو» Hyro تقنية الذكاء الاصطناعي التوليدي لتشغيل منصة المحادثة المتوافقة مع قانون نقل للتأمين الصحي ومسائل الرعاية الصحية. وتعمل على أتمتة تفاعلات المرضى، وتوفر المعلومات والدعم في الوقت المناسب، بهدف تحسين تجربة رعاية المرضى لمستخدميها، مع المساعدة في الوقت ذاته في تخفيف مشكلات التوظيف داخل المؤسسات الطبية. وبجانب التفاعل مع المرضى، يتكامل الذكاء الاصطناعي من «هيرو» مع أنظمة الرعاية الصحية لتوفير تحليلات البيانات في الوقت الفعلي، التي تعزز الكفاءة التشغيلية وجهود التنسيق لرعاية المرضى.

كشف السرطان مبكراً

يمثل نظام «سكن فيجن» SkinVision خدمة طبية منظمة، قائمة على الذكاء الاصطناعي التوليدي لتحليل صور الجلد، بحثاً عن العلامات المبكرة لسرطان الجلد. ويتولى التطبيق إنشاء تقييمات بناءً على الأنماط المرئية، ما يساهم في الكشف المبكر عن الحالات الصحية المرتبطة بالجلد وعلاجها. ويعتمد الذكاء الاصطناعي التوليدي على خبرة أطباء الجلد وغيرهم من المتخصصين في صحة الجلد. وعبر تشجيع الفحوصات الجلدية المنتظمة، يزيد التطبيق بشكل كبير من فرص نجاح العلاج لمرضى سرطان الجلد.