أساس جيني لاضطراب تعاطي الكحول

تحديد مناطق جينية مسؤولة عنه

أساس جيني لاضطراب تعاطي الكحول
TT

أساس جيني لاضطراب تعاطي الكحول

أساس جيني لاضطراب تعاطي الكحول

كشفت دراسة أجراها مركز فيرجينيا كونيتيكت للرعاية الصحية، بالتعاون مع باحثين في جامعة ييل في الولايات المتحدة، وجود بنية وراثية مشتركة لمشكلة تعاطي الكحول في الأسلاف حول العالم.

جينات الخطرويُشار إلى تعاطي الكحول بشكل معتاد باسم «إشكالية تعاطي الكحول» problematic alcohol use (PAU) أو «اضطراب تعاطي الكحول» alcohol use disorder (. (AUD ويشمل الإفراط في شرب الخمر بشكل منتظم مع آثار سلبية على الصحة.

ونشرت نتائج الدراسة في مجلة «نيتشر مديسن» Nature Medicine في 7 ديسمبر (كانون الأول) 2023. وقد سلطت الضوء على الأساس الجيني لإشكالية تعاطي الكحول الذي يعد سبباً رئيسياً لمشاكل الصحة في عدة فئات عمرية ويُعد السبب الرئيسي للوفيات في الأفراد الذين يعانون منه.

وتُعتبر هذه الدراسة الأكبر حتى الآن لمشكلة تعاطي الكحول، حيث حددت العديد من جينات الخطر الجديدة وكشفت عن تفاصيل بيولوجية جديدة. ومن خلال فهم أفضل للبيولوجيا المرتبطة بإشكالية تعاطي الكحول سيمكن للعلماء الآن تطوير علاجات فعّالة بشكل أكبر.

اضطراب وراثي وبيئيفي دراسة سابقة نشرت في مجلة Am J Psychiatry في 1 أغسطس (آب) 2023، قال هنري ريتشارد كرانزل، أستاذ الطب النفسي ومدير مركز دراسات الإدمان في كلية بيرلمان للطب بجامعة بنسلفانيا الولايات المتحدة، إن ما يقرب من نصف سكان الولايات المتحدة الذين تبلغ أعمارهم 12 عاماً أو أكبر يساهمون بشرب الخمر بكثرة، وهو أمر شائع يؤدي إلى العديد من النتائج الطبية والنفسية والاجتماعية الضارة. وهناك أكثر من 140 ألف حالة وفاة سنوياً في الولايات المتحدة. وشرب الخمر هو عامل الخطر الرئيسي لاضطراب تعاطي الكحول، الذي يبلغ معدل انتشاره الحالي في الولايات المتحدة 11 بالمائة، ومع ذلك لا يتم علاج مثل هذه الحالات، حيث يتلقى أقل من 15 بالمائة من الأفراد الذين تم تشخيصهم مدى الحياة أي علاج.

إن خطر اضطراب تعاطي الكحول وراثي وبيئي بشكل متساوٍ تقريباً، وغالباً ما يستجيب للعلاجات النفسية والاجتماعية، بما في ذلك العلاج السلوكي المعرفي والعلاج التعزيزي التحفيزي، كما تؤثر الكحول على العديد من أنظمة الناقلات العصبية، وبالتالي فإن العلاج الدوائي لاضطراب تعاطي الكحول قد يكون فعالاً أيضاً.

تحديد الأهداف الجينيةقال الدكتور هانغ تشو، أستاذ مساعد في الطب النفسي والمعلوماتية الطبية الحيوية وعلوم البيانات في كلية الطب بجامعة ييل وفيرجينيا كونيتيكت والمؤلف الرئيسي للدراسة الحديثة، إن البحث مع التركيز الأساسي على فهم الآلية الجزيئية الكامنة وراء مشكلة تعاطي الكحول وتحديد الأهداف الجينية للدراسات الدوائية المحتملة، أمر في غاية الأهمية لتطوير العلاجات المستقبلية، ويمكن أن يساعد في التخفيف من عواقب الإفراط في تعاطي الكحول.

وقام الباحثون بتضمين مجموعات أسلاف جينية متنوعة، بما في ذلك أشخاص من أصول أوروبية وأفريقية ومن أميركا اللاتينية وشرق آسيا وجنوب آسيا. واستندوا بشكل رئيسي إلى برنامج المليون محارب Million Veteran Program (MVP)، وهو برنامج بحثي وطني يبحث في كيفية تأثير الجينات ونمط الحياة والخبرات العسكرية وأنواع التعرضات على الصحة والعافية لدى المحاربين القدامى في الولايات المتحدة كمصدر رئيسي للبيانات. وقاموا بدمج بياناتهم مع بيانات من مصادر أخرى لإجراء التحليلات.

وبالمقارنة مع الأبحاث السابقة أظهر هذا العمل أن البنية الوراثية لإشكالية تعاطي الكحول مشتركة بشكل كبير بين هذه المجموعات السكانية رغم وجود اختلافات وراثية في مجموعات سكانية مختلفة بالنسبة لإشكالية تعاطي الكحول. إلا أن هناك تشابهات أكبر، حيث سمحت هذه المعلومات الوراثية المتنوعة للباحثين بتحسين قوة اكتشاف الجينات.

ومن خلال الاستفادة من المعلومات المتعددة السلالات تم تحديد 110 مناطق جينية. وكان هناك رسم خرائط دقيق محسّن للمتغيرات السببية المحتملة في كل منطقة.

تقييم درجات المخاطراستخدم الباحثون أيضاً طرقاً مختلفة لتحديد أولويات الجينات المتعددة مع أدلة متقاربة تربط إشكالية تعاطي الكحول مع بيولوجيا الدماغ من خلال التعبير الجيني وتحليلات تفاعل الكروماتين في الدماغ. ويعتبر هذا العمل مصدراً قيماً للموارد والأهداف للتحليلات الوظيفية المستقبلية وتطوير الأدوية.

وأشار الدكتور جويل جيليرنتر، أستاذ في الطب النفسي وعلم الأعصاب في كلية الطب بجامعة ييل وفيرجينيا كونيتيكت وهو أيضاً مؤلف رئيسي للدراسة، إلى أن البيانات الناتجة من هذا البحث توفر فهماً أفضل لبيولوجيا تعاطي الكحول، مما يشير إلى أن بعض الأدوية المعتمدة بالفعل قد تصبح أدوات للعلاج في المستقبل.

وأضاف الباحثون أن تحليلات إعادة استخدام الأدوية أظهرت العديد من الأدوية الحالية كعلاجات محتملة لتعاطي الكحول، كما قاموا بحساب درجات المخاطر الجينية polygenic risk scores (PRS) التي يمكن استخدامها لتقدير المخاطر الجينية للفرد بالنسبة لإشكالية التعاطي. ورغم أن هذه الدرجات ليست جاهزة بعد للاستخدام السريري فإنهم اختبروا ارتباطها بمئات السمات الطبية في بنوك حيوية متعددة، مما أظهر ارتباطات جينية بين إشكالية تعاطي الكحول والعديد من الاضطرابات العقلية والعصبية الأخرى.



​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان
TT

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

حقق الذكاء الاصطناعي تقدماً كبيراً في اكتشاف وتوقع جوانب مختلفة في علاج جذور الأسنان المسماة من قِبل عامة الجمهور بـ«حشوات العصب» Endodontics.

الذكاء الاصطناعي يرصد جذر الأسنان

في مجال الاكتشاف، تم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الآفات والخراجات حول قمة جذور الأسنان، وكسر التاج والجذر، وتحديد طول الجذر، وكشف تشريح الجذور والقنوات. تشمل مهام التنبؤ تقدير الحاجة إلى إعادة العلاج. تُعد الخراجات حول قمة جذور الأسنان، شائعة وتُشكّل تحديات في التشخيص وتخطيط العلاج للأطباء. ويمكن أن يُحسّن التعرف المبكر على هذه الآفات من نتائج العلاج من خلال منع انتشار المرض إلى الأنسجة المحيطة.

إن علاج جذور الأسنان أو حشوات العصب، المعروف أيضاً باسم «علاج العصب»، فرع من فروع طب الأسنان يركز على تشخيص، ومعالجة أمراض لب الأسنان (العصب) والجذور.

يتضمن هذا العلاج إزالة اللب التالف أو المصاب داخل السن (لب السن المحتوي على العصب والشريان والوريد والأوعية اللمفاوية وكثير من الخلايا لكن الكل يسمي اللب بالعصب!)، وتنظيف وتعقيم القنوات الجذرية، ثم حشوها بمواد طبية خاصة لمنع العدوى المستقبلية، وحماية الأسنان من مزيد من التلف.

أهمية علاج جذور الأسنان

- تخفيف الألم: يساعد علاج الجذور في تخفيف الألم الشديد الناتج عن التهابات العصب، إذ قالت العرب: «لا ألم إلا ألم الضرس».

- إنقاذ الأسنان: يمكن أن يمنع العلاج الفقدان الكامل للسن المتضررة، مما يحافظ على الأسنان الطبيعية بدلاً من اللجوء إلى التعويضات الصناعية.

- منع العدوى: العلاج الفوري والعناية الجيدة تمنعان انتشار العدوى إلى الأنسجة المحيطة والعظام، وقد تم تسجيل بعض حالات الوفاة من انتقال الصديد من خراجات الأسنان إلى الدورة الدموية.

وحسب المكتب العربي في منظمة الصحة العالمية فإن هناك أكثر من 130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان، ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب.

الذكاء الاصطناعي يسابق جراحي الأسنان

* رصد الخراجات: أجرى العالم البريطاني أندرياس وزملاؤه دراسة مقارنة ما بين أداء خوارزمية الذكاء الاصطناعي و24 جراح فم ووجه في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان على الأشعة البانورامية. وخلصت الدراسة إلى أن خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على التعلم العميق تفوقت على بعض الجراحين. وبالمثل، أظهرت دراسة أخرى أن نماذج الشبكات العصبية التلافيفية CNN، (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي المستلهمة من العصب البصري لتحديد الأشكال)، أدت أداءً أفضل من ثلاثة أطباء استشاريي أشعة فم ووجه، في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان أثناء المحاكاة على الأشعة داخل الفم.

وفي دراسة أخرى نشرت في مجلة «طب الأسنان» البريطانية أخيراً، استخدم العالم أورهان وزملاؤه أكثر من 100 أشعة مقطعية للأسنان لاختبار نظام الذكاء الاصطناعي، وذكروا دقة اكتشاف عالية مقارنة باختصاصي الأشعة.

تشخيص كسور الجذور وأطوالها

* تشخيص كسور الجذور الأفقية والعمودية: وهو مهمة تتطلب الخبرة، ويفشل تقريباً 75 في المائة من الأطباء في تحديدها على الأشعة. تم تطوير نماذج من الذكاء الاصطناعي لاكتشاف كسور الجذور تلقائياً على الصور الشعاعية للأسنان ثنائية وثلاثية الأبعاد.

أظهرت دراسة لفوكودا وزملائه أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون أداة واعدة لتشخيص الكسور الجذرية العمودية على الأشعة البانورامية. وأظهرت دراسة أخرى للدكتور جوهاري من «هارفارد» وزملائه أداءً ممتازاً باستخدام خوارزمية الذكاء الاصطناعي للكشف عن الكسور الجذرية العمودية بدقة 96.6 في المائة.

* تحديد طول الجذر بدقة: خطوة حاسمة لنجاح علاج قناة الجذر أو حشوات العصب، حيث إن 60 في المائة من فشل علاج حشوات العصب بسبب عدم الحساب الدقيق لطول قناة العصب، ما يؤدي إلى قصر أو زيادة الحشوة، ويؤدي بدوره إلى فشل العلاج، وتفاقم الخراج مع خطورة ذلك.

أظهرت الدراسات أن الشبكات العصبية الاصطناعية (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي) يمكن استخدامها لتحديد طول الجذر بدقة. أبلغ الدكتور ساغيري وزملاؤه في بحث منشور أخيراً في مجلة «طب الأسنان» الأميركية أن الذكاء الاصطناعي يمكن استخدامه أداة إضافية لتحديد موقع خروج العصب من قمة جذر الأسنان، وقد أثبت ذلك عدم وجود فروق في قياسات طول الجذر عند مقارنة الذكاء الاصطناعي مع القياسات الفعلية بعد إجراء القياسات الفعلية.

معدلات نجاح عالية

وهكذا فقد أظهرت خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على CNN معدلات نجاح عالية في الكشف التلقائي عن الأسنان وتجزئتها على الأشعة ثنائية وثلاثية الأبعاد.

ويتمتع الذكاء الاصطناعي بمستوى عالٍ، مقارنة بالمراقبين البشريين، ولكن مع أوقات معالجة أسرع بكثير. وبما أن تحديد تشريح الجذور والقنوات هو أمر ضروري لنجاح علاج قناة الجذر، فإن لدى تطبيقات الذكاء الاصطناعي القدرة على المساهمة في هذه المهام.

*رئيس جمعية الذكاء الاصطناعي بطب الأسنان في الشرق الأوسط.

حقائق

130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب