نفايات «الطاقة الشمسية» تهدد سكان أفريقيا

البطارية الواحدة تطلق 100 جرعة قاتلة من الرصاص

البطاريات تُكسر بالمناجل ويُذاب الرصاص فوق مواقد الطهي بالفحم في ملاوي (جامعة مانشستر)
البطاريات تُكسر بالمناجل ويُذاب الرصاص فوق مواقد الطهي بالفحم في ملاوي (جامعة مانشستر)
TT

نفايات «الطاقة الشمسية» تهدد سكان أفريقيا

البطاريات تُكسر بالمناجل ويُذاب الرصاص فوق مواقد الطهي بالفحم في ملاوي (جامعة مانشستر)
البطاريات تُكسر بالمناجل ويُذاب الرصاص فوق مواقد الطهي بالفحم في ملاوي (جامعة مانشستر)

تُستخدم تقنيات الطاقة الشمسية لتزويد المناطق التي تفتقر إلى شبكة الطاقة التقليدية بالكهرباء، وهي حيوية لتوسيع نطاق الوصول إلى الكهرباء في أنحاء متعددة من قارة أفريقيا، خاصة منطقة جنوب الصحراء الكبرى.

ومن المتوقع أن تمكن السوق الخاصة لتقنيات الطاقة الشمسية المنزلية، مئات الملايين من الأشخاص من الوصول إلى الكهرباء بحلول عام 2030، بدعم من شركات الطاقة العالمية. ومع ذلك، تعتمد أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية في منطقة جنوب الصحراء الكبرى بشكل أساسي على بطاريات الرصاص الحمضية، وهي التكنولوجيا الأقل تكلفة والأكثر استخداماً.

ويحذر علماء من أن غياب البنية التحتية الرسمية لإعادة تدوير نفايات الطاقة الشمسية يمكن أن يشكل مخاطر كبيرة على الصحة العامة والبيئة، مطالبين الحكومات بالتدخل الفوري، وفقاً لدراسة نُشرت في عدد أبريل الماضي، من دورية «الطاقة التطبيقية».

واكتشف الباحثون من جامعة مانشستر البريطانية، الذين يدرسون الممارسات غير الرسمية لإعادة تدوير نفايات الطاقة الشمسية في ملاوي، أن هناك مستويات مقلقة من التلوث بالرصاص ناتجة عن التعامل غير الصحيح مع نفايات البطاريات.

إعادة تدوير «النفايات السامة»

وتنتشر الممارسات غير الرسمية لإعادة تدوير النفايات السامة، كبطاريات السيارات والنفايات الإلكترونية في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط. والآن، مع الجهود المبذولة لتعزيز التنمية المستدامة والحصول على الكهرباء من الطاقة الشمسية، تزداد النفايات التي تشكل تهديداً للحياة.

ووثّق الباحثون في مجتمعات الضواحي بملاوي أن بطاريات الرصاص الحمضية المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية يتم تجديدها علناً في شوارع الأسواق المزدحمة بواسطة فنيين غير مدركين لسمّية المواد التي يتعاملون معها.

وتعاني أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية من معدلات فشل عالية، حيث تتلف بطاريات الرصاص الحمضية، خلال عام واحد فقط، ويُعزى هذا لتصميم النظام وممارسات الاستخدام غير الملائمة، ما يؤدي لتراكم كبير لنفايات البطاريات.

وفي ظل غياب بنية تحتية رسمية لإدارة النفايات، يقوم فنيون بصورة غير رسمية بإعادة تدوير وتجديد هذه البطاريات في الأسواق المزدحمة، حيث لُوحظ أن البطاريات تُكسر بالمناجل، ويُذاب الرصاص فوق مواقد الطهي بالفحم، وتُصنع خلايا البطارية الرصاصية يدوياً. وخلال هذه العملية، يتسرب نحو نصف محتوى الرصاص من كل بطارية إلى البيئة المحيطة، ما يؤدي إلى إطلاق ما يعادل أكثر من 100 جرعة قاتلة من الرصاص من بطارية واحدة، ما يعرض مجتمعات مكتظة بالسكان لخطر شديد.

يقول الباحث الرئيسي للدراسة، الدكتور كريستوفر كينالي من مركز «تيندال» لأبحاث تغير المناخ بكلية الهندسة، جامعة مانشستر البريطانية: «الزيادة في حجم النفايات الناتجة عن بطاريات الطاقة الشمسية المنزلية في منطقة جنوب الصحراء الكبرى في أفريقيا تتسبب في مخاطر كبيرة على الصحة العامة؛ بسبب التلوث بالرصاص، نظراً للنقص في البنية التحتية الآمنة لإدارة النفايات».

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن ممارسات إعادة التدوير غير الرسمية الشائعة لبطاريات الرصاص الحمضية تؤدي إلى إطلاق ما بين 3.5 إلى 4.7 كيلوغرام من التلوث بالرصاص لكل بطارية، وهذا يعادل إطلاق ما يقرب من 100 جرعة فموية مميتة من الرصاص في المجتمعات ذات الكثافة السكانية العالية.

وأشار إلى أن هذه المخاطر الصحية ستتفاقم في ظل الأهداف الرامية لتوفير تكنولوجيا الطاقة الشمسية المنزلية لمئات الملايين من الأشخاص بحلول عام 2030، لذلك هناك حاجة ماسة إلى تدخلات آمنة لإدارة النفايات في أفريقيا.

أخطار صحية

والرصاص هو سم عصبي قوي، ومن المعروف أن التعرض لمستويات منخفضة جداً من الرصاص يؤثر بشكل دائم على نمو دماغ الطفل. وتشير تقديرات منظمة الأمم المتحدة للطفولة «اليونيسف» إلى أن 800 مليون طفل في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل يعانون من التسمم بالرصاص.

وأشار كينالي إلى أن إعادة التدوير غير الرسمية لبطاريات الرصاص الحمضية من السيارات وأنظمة الطاقة الشمسية، تشكل سبباً رئيسياً لمخاطر التعرض للرصاص، حيث تشمل المخاطر الصحية الرئيسية للتعرض للرصاص، التسمم الحاد؛ إذ يمكن لجرعات عالية من الرصاص، بمقدار أكثر من 30 غراماً، أن تكون قاتلة.

وحذّر من أن التأثيرات السلبية للتعرض للرصاص على نمو الدماغ وانخفاض معدل الذكاء يمكن أن تؤدي إلى تأثيرات كبيرة على الإنتاجية الاقتصادية في تلك البلدان.

ووفق الفريق، فإن أعراض التسمم الحاد بالرصاص غير محددة، ويمكن أن تختلط بسهولة بينها وبين أمراض شائعة أخرى مثل الكوليرا والتهاب السحايا والملاريا. وفي السنغال، كشفت دراسة حالة عن أن وفيات 18 طفلاً كانت قد تم تشخيصها بشكل خاطئ سابقاً، ناتجة عن التسمم بالرصاص من عمليات إعادة تدوير بطاريات الرصاص الحمضية غير الرسمية.

نهج متكامل

ولتحقيق نهج متكامل لإعادة تدوير بطاريات الرصاص الحمضية بأمان في أفريقيا، قدم الباحثون مجموعة من السياسات للحكومات، تشمل تطبيق تشريعات النفايات الخطرة والمعاهدات الدولية مثل «اتفاقية بازل»، وتعزيز التمويل الدولي، وتحسين التنفيذ المحلي لمبادرات الطاقة الشمسية، والاستثمار في بنية تحتية رسمية لإعادة التدوير. وحث الفريق على تشجيع الحكومات المحلية على تطوير فهم أعمق لتأثيرات التسمم بالرصاص، والتعاون مع الدول المجاورة لتنفيذ ممارسات منظمة لإعادة تدوير الرصاص.

بالإضافة إلى ذلك، ينبغي تعزيز الاستثمار في البنية التحتية لإعادة التدوير من خلال سياسات تشجيع الاستثمار الداخلي مثل الإعفاءات الضريبية والإعانات لتطوير صناعة مربحة تقلل من الأعباء الصحية والاقتصادية الناجمة عن الممارسات الحالية.



تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي
TT

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تعيد دراسة كلية الطب بجامعة ستانفورد في الولايات المتحدة تشكيل فهم العلماء لأصول سرطان الثدي وتطوره بشكل كبير، مع التركيز على الدور القوي لتسلسلات الجينات الموروثة - وخصوصا «جينوم الخلايا الجرثومية» من الأم أو الأب. ويأتي هذا خلافاً لوجهة النظر التقليدية القائلة بأن الطفرات الجسدية العشوائية خلال حياة المرأة هي المحركات الأساسية لهذا النوع من السرطان.

التسلسلات الموروثة والطفرات

وتكشف الدراسة أن تسلسل الجينات الموروثة يلعب دوراً حاسماً في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي، ما يتحدى فكرة أن معظم أنواع السرطان تنشأ بشكل عشوائي بسبب الطفرات المتراكمة مع مرور الوقت.

وتؤثر هذه التسلسلات الموروثة على سيرورة اكتشاف الخلايا السرطانية المحتملة وتدميرها بواسطة الجهاز المناعي، أو تجنب الكشف عنها ما يؤدي إلى تطورها إلى أورام.

ويرتبط تباين الجينوم البشري، والطفرة الجسدية بشكل معقد. ويشكلان معاً السمات البشرية، وكذلك مخاطر حدوث الأمراض، حيث تظهر متغيرات في الجينوم البشري منذ الحمل، ولكنها تختلف بين الأفراد وتتراكم عبر الأجيال. وعلى النقيض من ذلك تتراكم الطفرات الجسدية طوال الحياة بطريقة فسيفسائية داخل الفرد بسبب المصادر الداخلية والخارجية للطفرات والضغوط الانتقائية التي تؤثر على الخلايا.

نظرة جديدة على أصل السرطان

توفر الدراسة التي نُشرت في مجلة «ساينس» (Science) في 31 مايو (أيار) 2024 وقادتها الدكتورة كريستينا كيرتس من «معهد ستانفورد للسرطان»، والدكتورة كاثلين هولاهان من قسم علم الوراثة، وكلاهما من «كلية الطب بجامعة ستانفورد» بالولايات المتحدة، تحولاً كبيراً في فهم أصول سرطان الثدي. وتؤكد على دور العوامل الوراثية والمناعة في تطور السرطان، وتقدم فهماً متعمقاً وقوياً للتفاعل بين الخلايا السرطانية الناشئة حديثاً وجهاز المناعة والتنبؤ بسرطان الثدي ومكافحته، حيث إن عدداً قليلاً من الطفرات الجينية المرتبطة بالسرطان تُستخدم حالياً بشكل منتظم للتنبؤ بالسرطان. وتشمل هذه الطفرات جينين، وهما BRCA1 وBRCA2 اللذان يحدثان في نحو واحدة من كل 500 امرأة، وتزيدان من خطر الإصابة بسرطان الثدي أو المبيض، وطفرات أخرى نادرة في جين يسمى TP53 الذي يسبب مرضاً يسمى متلازمة لي فروميني Li Fraumeni syndrome، وهو اضطراب وراثي نادر يعرض حامليه للإصابة بالسرطان في الطفولة والبلوغ.

تفاعل الجهاز المناعي

يعد التفاعل بين الخلايا السرطانية الناشئة حديثاً والجهاز المناعي أمراً محورياً. وعادة ما تقوم الخلايا المصابة بعرض البروتينات على أسطحها لكي تتعرف عليها الخلايا التائية T cells التي هي جزء من الجهاز المناعي. وتؤثر الاختلافات في هذه البروتينات المعروضة التي تتأثر بالجينات الموروثة على مدى احتمالية التعرف على الخلية السرطانية والقضاء عليها.

ووجد الباحثون أن الأنواع الفرعية لسرطان الثدي تتأثر بكمية هذه الجينات المعروفة بالجينات الورمية oncogenes وهي الجينات التي لديها القدرة على التسبب في السرطان، وغالباً ما تتحور هذه الجينات في الخلايا السرطانية المعروضة على سطح الخلية، أي قدرتها على جذب انتباه جهاز المناعة.

ويمكن التعرف على الجين بشكل أكبر من قبل الجهاز المناعي الذي يحمي في البداية من تطور السرطان. كما تكون الأورام التي تمتلك كميات كبيرة من هذه الجينات المعروضة التي تجذب الخلايا المناعية في البداية أكثر عرضة للهجمات المناعية. ولكن إذا تهربت هذه الأورام من الكشف المبكر فإنها تميل إلى أن تصبح أكثر عدوانية وأصعب في العلاج.

تصنيف سرطانات الثدي

تم تصنيف سرطان الثدي إلى أحد عشر نوعاً فرعياً، بناء على أنواع الطفرات الجسدية التي تحدث في الآلاف من حالات سرطان الثدي مع تنبؤات مختلفة وخطر تكرار المرض. وكانت أربعة من هذه الأنواع الفرعية الأحد عشر أكثر عرضة للتكرار حتى بعد 10 أو 20 عاماً من تشخيص الإصابة بالمرض. وهذه المعلومات حاسمة للأطباء عند اتخاذ قرارات العلاج ومناقشة التنبؤات طويلة الأمد مع المرضى.

كما أظهرت الدراسات السابقة أن الأشخاص الذين لديهم طفرات في جيني BRCA1 أو BRCA2 يميلون إلى تطوير نوع فرعي من سرطان الثدي يُعرف بسرطان الثدي الثلاثي السلبي triple negative breast cancer، وهو نوع فرعي من سرطان الثدي لا يستجيب للأدوية التي تستهدف مستقبلات هرمون الإستروجين، كما أنه ينمو بسرعة وقد ينتشر خارج الثدي قبل التشخيص. ومن المرجح أن يتكرر أكثر من سرطانات الثدي الأخرى، ويمثل نحو 15 في المائة من جميع حالات سرطان الثدي، وهو أكثر شيوعاً عند الشباب والنساء الأميركيات من أصل أفريقي أو من أصول إسبانية وهندية كما يقول روبرتو ليون فيري طبيب أورام الثدي الطبي في مركز «مايو كلينك» Mayo Clinic الشامل للسرطان بالولايات المتحدة، والمؤلف الأول للدراسة التي نشرت في مجلة «الجمعية الطبية الأميركية» JAMA في 2 أبريل (نيسان) 2024.

ومن الغرائب البيولوجية أن الخلايا السليمة عادة ما تعرض على أغشيتها الخارجية قطع صغيرة من البروتينات التي توجد في تلك الخلايا، وهو عرض خارجي يعكس نمطها الداخلي. وفي الوقت ذاته تتجول خلايا المناعة المسماة الخلايا التائية في الجسم بحثاً عن أي من هذه البروتينات بشكل مفرط التي قد تشير إلى وجود مشكلة داخل الخلية، فإذا كانت الخلية مصابة بفيروس، فسوف تعرض الخلية المصابة قطعاً من بروتينات الفيروس على سطحها الخارجي، وإذا كانت الخلية سرطانية فستعرض البروتينات غير الطبيعية، وهي ما يدفع الخلايا التائية إلى الهجوم على تلك الخلايا.

«جينوم الخلايا الجرثومية» من الأم والأب يحسن التنبؤات حول النوع الفرعي لسرطان الثدي وعدوانية المرض ومخاطر تكراره

التنبؤ بالسرطان وعلاجه

تشير النتائج إلى أن المعلومات الوراثية من «جينوم الخلايا الجرثومية» يمكن أن تحسن التنبؤات حول النوع الفرعي لسرطان الثدي وعدوانية المرض ومخاطر تكراره ما يساعد في استراتيجيات علاج أكثر تخصيصاً. ويمكن أن يؤدي هذا أيضاً إلى توجيه تطوير العلاجات المناعية للسرطان، والتنبؤ بخطر الإصابة بالسرطان لدى الفرد من خلال اختبار دم بسيط.

ويشير مصطلح جينوم الخلايا الجرثومية germline genome إلى الخلايا الجنسية (البويضات والحيوانات المنوية) التي تستخدمها الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً لنقل جينوماتها من جيل إلى جيل (من الآباء إلى الأبناء). وتسمى خلايا البويضات والحيوانات المنوية بالخلايا الجرثومية، على عكس الخلايا الأخرى في الجسم، التي تسمى الخلايا الجسدية.

ويوفر هذا البحث إطاراً جديداً لفهم أصول السرطان مع التركيز على دور الوراثة والتفاعل المناعي في تطور السرطان. ويفترض أن الأورام ليست مجرد نتيجة لطفرات عشوائية، ولكنها تتأثر بتفاعل معقد بين العوامل الوراثية الموروثة وديناميكيات الجهاز المناعي. وتمهد الدراسة الطريق للبحث المستقبلي في أنواع أخرى من السرطانات باستخدام هذا المنظور الجديد ما قد يحدث ثورة في تشخيص السرطان وعلاجه.