تحطم قمر اصطناعي واحد يمكن أن يقلب الحياة على الأرض رأساً على عقب

سفينتان أميركية عاملة وروسية عاطلة اقتربتا لمسافة 10 أمتار

استكشاف الفضاء له أيضاً عواقب وخيمة
استكشاف الفضاء له أيضاً عواقب وخيمة
TT

تحطم قمر اصطناعي واحد يمكن أن يقلب الحياة على الأرض رأساً على عقب

استكشاف الفضاء له أيضاً عواقب وخيمة
استكشاف الفضاء له أيضاً عواقب وخيمة

في وقت سابق من هذا العام، كاد يصطدم قمران اصطناعيان تابعان لبلدين متخاصمين، في أثناء دورانهما حول الأرض بسرعة آلاف الأميال في الساعة؛ الأول، سفينة فضائية أميركية في مهمة لوكالة «ناسا» لدراسة الغلاف الجوي العلوي لكوكب الأرض، لم يكن مصمماً للمناورة في المدار. أما القمر الثاني فهو سفينة مراقبة فضائية روسية كانت معطلة، وبالتالي لا يمكن السيطرة عليها، الأمر الوحيد الذي يمكن للناس على الأرض فعله - في هذه الحالة - هو المشاهدة!

كوكب الأرض: سطح ملوث بالنفايات وفضاء بالشظايا والحطام

خطر الاصطدام الفضائي

بقي دارين ماكنايت، خبير الحطام الفضائي، مستيقظاً طوال ليلة 28 فبراير (شباط) الماضي، يراقب مسارات الأقمار الاصطناعية التي يبلغ وزنها مجتمعة عدة آلاف من الأرطال. قال لي ماكنايت: «شعرت بالعجز الشديد». ووفقاً لشركة «ليولابس» LeoLabs الأميركية للتتبع الفضائي التي يعمل فيها ماكنايت، فإن احتمال الاصطدام في تلك الليلة كان يتراوح بين 3 و8 في المائة.

قد لا يبدو ذلك فظيعاً جداً، لكن المخاطر واردة فوق الأرض.

وفي العادة يبدأ متتبعو الأقمار الاصطناعية، مثل ماكنايت، في دق ناقوس الخطر عندما يصل احتمال وقوع حادث إلى 0.001 في المائة؛ لا أحد يريد أن يرى عدداً صحيحاً، أو لا سمح الله، نسباً مكونة من رقمين.

في النهاية، انتهى الأمر بالسفينة الفضائية البحثية وقمر التجسس بالمرور على بعد 33 قدماً (10 أمتار تقريباً) فقط من بعضهما البعض.

وفي مؤتمر عُقد مؤخراً، قال بام ميلروي، نائب مدير وكالة «ناسا»، إن الحادث المحتمل كان «صادماً للغاية»، و«أخافنا حقاً». كان من الممكن أن يؤدي الاصطدام بين القمرين الاصطناعيين إلى إطلاق آلاف من شظايا الحطام في مدار أرضي منخفض، وهي منطقة مزدحمة بالفعل من الفضاء، حيث أصبحت «الممرات» القريبة أكثر شيوعاً.

المناورة والحظّ لتجنب الكوارث

لقد حدث العديد من الأحداث المولدة للحطام، كما يسميها الخبراء، على مدى العقود العديدة الماضية. لقد نجحنا حتى الآن في تجنب وقوع كارثة كبيرة من خلال مزيج من المناورة والحظ. ولكن الهيئات الحكومية والشركات بدأت تدرك أن الوضع الراهن غير قابل للاستمرار، وبدأت الاستثمار في الجهود الرامية إلى «إدارة الفوضى».

إن التهديد بوقوع حدث كارثي يكمن دائماً في خطر المدار الأرضي المنخفض، ولا يمكن التنبؤ به، وهو ما يثير القلق. إنه لا يختلف عن الزلزال الكبير الذي من المتوقع أن يضرب كاليفورنيا في العقود المقبلة.

سيناريوهات التصادمات

وفي المشهد المداري، يمكن أن يأتي «الحدث الكبير» في شكل أي عدد من السيناريوهات: الاصطدامات بين الأقمار الاصطناعية، أو الإسقاط المتعمد لمركبة فضائية، أو حدث نووي. لكن نتيجة مثل هذا الحدث الزلزالي في المدار، هي نفسها... إنها انفجار هائل من الشظايا سريعة الحركة، العشوائية في تدميرها، سوف تنطلق عبر غلاف الأرض المكتظ بالأقمار الاصطناعية، ما يهدد بتحويل العالم إلى واقع جديد.

حدث هادئ يدمر الاتصالات

سيكون «الحدث الكبير» في الفضاء حدثاً هادئاً بشكل غريب. لن نرى تأرجح البنية التحتية التي تجعل الكثير من حياتنا الحديثة ممكناً، وبدلاً من ذلك، ستظهر الكارثة في راحة أيدينا عندما تكافح هواتفنا الذكية فجأة للعمل.

توفر تكنولوجيا الأقمار الاصطناعية الاتصالات ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وحتى حساب الوقت للأشخاص والشركات والحكومات في جميع أنحاء العالم.

وإذا فشلت، فإن شبكات الطاقة، والوظائف الزراعية، وطرق الشحن، والمعاملات المصرفية، يمكن أن تتعثر بسرعة أيضاً. وسوف تعاني المهمات الفضائية الجديدة من بيئة أكثر خطورة.

أسوأ السيناريوهات

في أسوأ السيناريوهات، وهي ظاهرة افتراضية تسمى متلازمة كيسلر Kessler syndrome، يمكن أن يصبح الفضاء مكتظاً بالمعدات الفضائية لدرجة أن الاصطدامات تؤدي إلى سلسلة متواصلة من الاصطدامات، ما يجعل الحركة في المدار الأرضي المنخفض شبه مستحيلة.

إن حقيقة أننا تمكنا من ملء الفضاء - الفضاء! - بكمية كبيرة من النفايات قد يكون من الصعب فهمها. الفضاء، بعد كل شيء، هائل. لكن جون كراسيديس، أستاذ الهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران في جامعة بوفالو، قال لي: «إنه يتضاءل كل يوم». وتنضم الأقمار الاصطناعية المنتشرة اليوم إلى الأقمار الاصطناعية المعطلة التي تم إطلاقها منذ عقود مضت.

ازدحام المدار الأرضي المنخفض

المدار الأرضي المنخفض، الذي يصل ارتفاعه إلى نحو 1200 ميل فوق سطح الأرض، مليء أيضاً بأجهزة صاروخية مهملة، والتي يمكن أن تولد المزيد من الشظايا عندما تنفجر خزانات الوقود أو البطاريات. وفي نهاية المطاف، تسقط بعض الأقمار الاصطناعية الميتة وأجزاء من الحطام خارج مدارها، حيث تنزل باتجاه الأرض، ولكن من المرجح أن يظل البعض الآخر موجوداً لعدة قرون.

آلاف من الحطام والشظايا

الجيش الأميركي على علم بوجود أكثر من 25000 جسم في مدار أرضي منخفض أكبر من حجم قطعة من حلوى الدونات.

أما أصغر القطع، التي يقدر عددها بمئات الآلاف، فهي أصغر من أن يتم تتبعها. تتفادى محطة الفضاء الدولية القطع المعدنية التي يحتمل أن تكون خطرة، مرة واحدة تقريباً كل عام، وتقوم بتعديل مدارها قليلاً لتجنبها... على سبيل المثال، جزء من صاروخ ياباني، أو الحطام الناتج عن اختبار صيني مضاد للأقمار الاصطناعية.

تعدّ الارتفاعات الأعلى أقل ازدحاماً، لكنها تفتقر إلى وجود السحب الجوي الذي من شأنه أن يساعد في التخلص من الشظايا التي تكونت حديثاً، ولذا تتزايد كمية النفايات هناك.

مجموعات صاروخية دوّارة

يشعر ماكنايت بالقلق بشكل خاص بشأن ما يسميه «الأحياء السيئة». أحد تلك «الأحياء» عبارة عن مجموعة من أجسام الصواريخ، كل منها بحجم حافلة مدرسية وتزن نحو 20 ألف رطل، التي كانت تحلق فوق بعضها البعض منذ أوائل التسعينات.

إن احتمال حدوث تصادم هناك في السنوات الخمس المقبلة يبلغ نحو 6 في المائة، ويا ​​له من تصادم: «إذا اصطدمت اثنتان من تلك القطع فسوف تخلقان ما يتراوح بين 15000 إلى 20000 شظية يمكن تتبعها، والتي ستكون مدمرة إذا اصطدمت بأي قمر عامل».

أما الرقم القياسي الحالي لأكثر الشظايا فهو اختبار الصاروخ الباليستي الذي أجرته الصين ضد أحد أقمارها الاصطناعية الخاصة بالطقس في عام 2007، ولم ينتج عنه سوى نحو 3600 شظية قابلة للتتبع. وهناك مجموعة أخرى، مكونة من أجهزة أصغر بكثير تعود إلى الحقبة السوفياتية، لديها فرصة بنسبة 24 في المائة للتعرض للاصطدام بحلول عام 2029. وقال ماكنايت إن هذه الأجسام أصغر بكثير، لذا فإن التصادم لن يؤدي إلا إلى نحو 5000 جزء. لكن الحدث المولّد للحطام لا يحتاج إلى أن يتضمن أجساماً ضخمة لإحداث الفوضى. وفي عام 2021، أدى اختبار الأسلحة الروسية إلى نشوء 1500 قطعة فقط من الحطام، مما أجبر سكان محطة الفضاء الدولية على الاحتماء في أماكنهم؛ إذ يمكن لقطعة صغيرة من الحطام سريع الحركة أن تحطم نافذة في محطة الفضاء الدولية. يمكن لشظية كبيرة أن تمزق المحطة.

إزالة الحطام المداري

أدت المخاوف المتزايدة بشأن الحطام المداري إلى ظهور مجموعة جديدة من شركات الفضاء التي تركز على إزالتها. وقد أجرت شركة «أستروسكايل» Astroscale اليابانية بالفعل عرضاً توضيحياً في المدار، حيث اقتربت من المركبة الفضائية المستهدفة للتخلص منها. ولكن تكنولوجيا إزالة الحطام قد تكون مكلفة للغاية بحيث لا يمكن التوسع فيها؛ فحتى أصغر المناورات تتطلب كميات كبيرة من الوقود.

التنظيف العميق ليس هو الحل على أي حال. قالت لي كارولين فرويه، أستاذة هندسة الطيران في جامعة بوردو: «لا يمكننا جمع كل القطع وإعادتها إلى الأرض». وبدلاً من ذلك، يتعين على العالم أن يتفق على مقدار الفوضى التي ينبغي إحداثها.

في الولايات المتحدة، ستلزم قاعدة جديدة قريباً مشغلي الأقمار الاصطناعية بالتخلص بأمان من مركباتهم الفضائية بعد مرور أكثر من خمس سنوات على انتهاء مهمتها. وفي العام الماضي، تم تغريم شركة تلفزيون مقرها كولورادو مبلغ 150 ألف دولار لفشلها في إخراج قمر اصطناعي قديم من مداره بشكل صحيح، وهي عقوبة صغيرة للغاية، ولكنها تاريخية رغم ذلك. وهناك قاعدة أخرى تهدف إلى الحد من نمو الأجهزة الصاروخية المهجورة مطروحة على الطاولة.

قد تكون القوى الفضائية الأقدم مثل الولايات المتحدة، مستعدة للتعامل مع مخاطر الأجهزة الصاروخية العالقة، لكن الصين، التي أصبحت قوة عظمى، تركت أجزاء صاروخية في المدار خلال العشرين عاماً الماضية أكثر مما تركته بقية دول العالم مجتمعة، وقال ماكنايت: «لا يبدو من المرجح أن يتغير المسار في أي وقت قريب».

* «ذي أتلانتك أونلاين»، خدمات «تريبيون ميديا».

حقائق

أكثر من 25000

جسم في مدار أرضي منخفض أكبر من حجم قطعة من حلوى الدونات

حقائق

0.001 بالمائة

عند هذه النسبة يدق الخبراء ناقوس الخطر باحتمال وقوع حادث اصطدام فضائي

حقائق

بين 3 و8 بالمائة

احتمال الاصطدام بين السفينتين الأميركية والروسية


مقالات ذات صلة

بيزوس: استعمار القمر ضرورة لإنقاذ الأرض

تكنولوجيا مؤسس شركة «أمازون» جيف بيزوس (أ.ب)

بيزوس: استعمار القمر ضرورة لإنقاذ الأرض

طرح الملياردير الأميركي ومؤسس شركة «أمازون»، جيف بيزوس، رؤية طموحة تقوم على نقل الصناعات الملوِّثة خارج كوكب الأرض.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق تصور فني للكوكب الوردي وهو يدور حول نجمه المضيف (ناسا - مركز غودارد لرحلات الفضاء)

تراكيب غريبة وسماء من الملح تحيط بـ«الكوكب الوردي»

اكتشف علماء فلك بقيادة جامعة نورث وسترن سماءً ملحية تحيط بما يعرف بـ«الكوكب الوردي» الشهير الذي يعد من الأجرام الفلكية الفريدة من نوعها في الكون.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
علوم محطة الفضاء الدولية (أ.ف.ب)

«تسرب هواء» قد يجبر رواد محطة الفضاء الدولية على إخلائها

أعلنت وكالة «ناسا» أنها أصدرت أوامر إلى روّاد الفضاء الموجودين على متن محطة الفضاء الدولية بالاستعداد لإخلاء محتمل، الجمعة، مع حدوث تسرّب هواء في المحطة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق أحياناً تبدأ الرحلات الكبرى من خسارة شخصية (وكالة الفضاء الأوروبية)

بطل بارالمبي قد يصبح أول رائد فضاء ذي إعاقة يعيش في المدار

قد يصبح جراح وبطل بارالمبي بريطاني أول شخص ذي إعاقة جسدية يعيش في المدار...

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم كواكب المجموعة الشمسية (أرشيفية-رويترز)

اكتشاف كواكب بمجالات مغناطيسية خارج المجموعة الشمسية

توصّل علماء الفلك إلى أقوى دليل حتى الآن على أن الكواكب الواقعة خارج منظومتنا الشمسية، لها مجالات مغناطيسية، مثل الأرض وخمسة كواكب أخرى في المجموعة الشمسية.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

هل انتهى عصر «الذكاء الاصطناعي الطبي المتخصص»؟

من يستحق الثقة؟
من يستحق الثقة؟
TT

هل انتهى عصر «الذكاء الاصطناعي الطبي المتخصص»؟

من يستحق الثقة؟
من يستحق الثقة؟

ماذا لو لم يكتفِ الذكاء الاصطناعي بإعطاء التوصية الطبية، بل بدأ بتنظيم المواعيد، وطلب الفحوصات، ومتابعة المرضى، واتخاذ خطوات تنفيذية بنفسه؟ لسنوات طويلة ساد اعتقاد شبه راسخ داخل الأوساط الطبية والتقنية أن أفضل أنظمة الذكاء الاصطناعي الصحي هي تلك التي جرى تصميمها خصيصاً للقطاع الطبي، وتدريبها على قواعد بيانات سريرية متخصصة. وكان المنطق يبدو بديهياً؛ فكلما ازداد النظام تخصصاً، ازدادت قدرته على فهم تعقيدات التشخيص، والعلاج، واتخاذ القرار السريري.

إلا أن دراسة جديدة نُشرت في مجلة «نيتشر ميديسن» (Nature Medicine) في 12 يونيو (حزيران) 2026تطرح سؤالاً لم يكن مطروحاً بجدية قبل سنوات قليلة: هل ما زال الذكاء الاصطناعي الطبي المتخصص يتمتع بالتفوق الذي افترضه الجميع؟

معركة جديدة في الذكاء الاصطناعي الطبي

«العام» و«المتخصص»

أظهرت الدراسة، التي قادها الباحث كريثيك فيشواناث (Krithik Vishwanath) مع فريق من جامعة نيويورك (New York University) ومركز لانغون الصحي التابع لها (NYU Langone Health)، أن بعض النماذج اللغوية العامة المتقدمة استطاعت في عدد من الاختبارات الطبية تحقيق أداء يضاهي، بل ويتجاوز أحياناً، أداء أدوات ذكاء اصطناعي جرى تطويرها خصيصاً للاستخدامات السريرية.

وقد لا تبدو هذه النتيجة مجرد تفصيل تقني يهم الباحثين وحدهم، لكنها قد تمثل مؤشراً على تحول أوسع في الطريقة التي يفكر بها العلماء في مستقبل الذكاء الاصطناعي الطبي، وفيما إذا كان عصر النماذج المتخصصة يقترب من نقطة إعادة تقييم حقيقية.

واعتمد الباحثون على مجموعة من الاختبارات المصممة لتقييم قدرات النماذج المختلفة في التعامل مع المهام الطبية المعقدة، والاستدلال السريري، وتحليل المعلومات الصحية. وكانت النتيجة التي لفتت الانتباه أن بعض النماذج العامة واسعة النطاق حققت أداءً يضاهي أو يتجاوز أداء أنظمة طبية متخصصة طُورت خصيصاً للعمل في المجال الصحي.

وتشير هذه النتائج إلى أن اتساع المعرفة التي تكتسبها النماذج العامة من مصادر متنوعة قد يمنحها قدرة أكبر على الربط بين المعلومات وفهم السياقات المختلفة. فبدلاً من التعلم من قواعد بيانات طبية محدودة نسبياً، تستفيد هذه الأنظمة من كم هائل من المعارف العلمية، واللغوية، والبحثية التي تسمح لها بتطوير قدرات استدلالية أكثر مرونة.

ولا يعني ذلك بالضرورة أن النماذج الطبية المتخصصة فقدت أهميتها، لكنه يشير إلى أن الفجوة التي كانت تفصل بين النماذج العامة والمتخصصة بدأت تتقلص بوتيرة أسرع مما توقعه كثير من الخبراء.

السر ليس في المعلومات وحدها

أهمية خاصة للعالم العربي

لا تقتصر أهمية هذه النتائج على المختبرات البحثية، أو شركات التكنولوجيا، بل قد تحمل دلالات خاصة للعالم العربي في وقت تتسارع فيه الاستثمارات في الذكاء الاصطناعي الصحي، والنماذج اللغوية العربية.

فعلى مدى السنوات الأخيرة اتجهت مبادرات كثيرة حول العالم إلى تطوير نماذج طبية متخصصة انطلاقاً من الاعتقاد بأن التخصص العميق هو الطريق الأفضل لتحقيق الأداء السريري الأمثل. غير أن الدراسة الجديدة تطرح احتمالاً مختلفاً يتمثل في أن النماذج العامة واسعة النطاق قد تكون قادرة، في بعض الحالات، على تحقيق مستويات مماثلة من الأداء بعد تكييفها، وتدريبها على السياقات المحلية المناسبة.

وبالنسبة للدول العربية، يكتسب هذا السؤال أهمية إضافية. فبناء نموذج طبي متخصص من الصفر يتطلب موارد مالية وبشرية هائلة، وقواعد بيانات سريرية واسعة، ومحدثة باستمرار. أما الاستفادة من النماذج العامة المتقدمة، وتكييفها للغة العربية، والاحتياجات الصحية المحلية فقد تمثل مساراً أكثر سرعة ومرونة في بعض التطبيقات. قد يكون هذا النهج أكثر واقعية للدول التي تسعى إلى تسريع التحول الرقمي الصحي دون تحمل التكلفة الكاملة لبناء نماذج طبية ضخمة من الصفر.

كما أن هذه المقاربة قد تساعد على تسريع تطوير أدوات صحية رقمية تدعم العاملين الصحيين في المناطق البعيدة، وتسهم في تحسين الوصول إلى المعرفة الطبية الحديثة، خصوصاً في البيئات التي تعاني نقصاً في بعض التخصصات الدقيقة، أو تفاوتاً في توزيع الخدمات الصحية.

ومع التوسع المتسارع في برامج التحول الرقمي الصحي في المملكة العربية السعودية، ودول الخليج، وعدد من الدول العربية الأخرى، قد لا يكون السؤال الأهم في السنوات المقبلة هو كيفية بناء أكبر عدد من النماذج المتخصصة، بل كيفية الاستفادة من القدرات المتنامية للنماذج العامة، مع ضمان سلامتها، وموثوقيتها، وملاءمتها للواقع الصحي العربي.

اختبارات متعددة ومتكاملة

مرحلة جديدة من الطب

• أسئلة تتجاوز التكنولوجيا. لكن كما حدث مع كثير من التحولات التقنية الكبرى في تاريخ الطب، لا تقتصر الأسئلة المطروحة على ما تستطيع التكنولوجيا فعله، بل تمتد إلى ما ينبغي لها أن تفعله. فإذا كانت النماذج العامة بدأت تحقق أداءً يضاهي بعض الأنظمة الطبية المتخصصة، أو يتفوق عليها، فإن ذلك يفتح باباً جديداً من التساؤلات حول كيفية توظيف هذه التقنيات داخل الممارسة السريرية. فالتفوق في الاختبارات لا يكفي وحده لضمان سلامة التطبيق في الواقع، حيث تتداخل العوامل الطبية والنفسية والاجتماعية والإنسانية في كل قرار علاجي. كما تثير هذه النتائج سؤالاً محورياً يتعلق بالثقة. فهل ينبغي الاعتماد على نموذج عام جرى تدريبه على مليارات النصوص من مجالات متنوعة، أم على نظام طبي صُمم خصيصاً للعمل داخل بيئة سريرية محددة؟ وما المعايير التي يجب أن تستند إليها المؤسسات الصحية عند اختيار أحد هذين المسارين؟

وتزداد أهمية هذه التساؤلات كلما اقتربت الأنظمة الذكية من التأثير المباشر في القرارات السريرية. فإذا أوصى النظام بخطة علاجية غير مناسبة، أو أغفل معلومة مؤثرة في مسار الرعاية، فإن المسؤولية لا تقع على الخوارزمية، بل تبقى مسؤولية بشرية ومؤسسية في المقام الأول.

ولهذا فإن مستقبل الذكاء الاصطناعي الطبي لن يتحدد فقط بقدرة النماذج على الإجابة عن الأسئلة، أو اجتياز الاختبارات، بل أيضاً بقدرتنا على بناء أطر أخلاقية وتنظيمية تضمن استخدام هذه الأدوات بصورة آمنة، وشفافة، ومسؤولة.

• مرحلة جديدة من الطب. قبل سنوات قليلة كان السؤال المطروح هو ما إذا كان الذكاء الاصطناعي قادراً على مساعدة الأطباء في فهم البيانات الطبية، وتحليلها. أما اليوم، وبعد التطور السريع للنماذج اللغوية واسعة النطاق، فقد أصبح السؤال مختلفاً: ما نوع الذكاء الاصطناعي الذي سيقود المرحلة المقبلة من التحول الرقمي في الرعاية الصحية؟

تشير نتائج الدراسة الجديدة إلى أن الحدود التقليدية بين النماذج العامة والنماذج الطبية المتخصصة بدأت تصبح أقل وضوحاً مما كانت عليه في السابق. فالنماذج العامة لم تعد مجرد أدوات متعددة الاستخدامات، بل أصبحت تمتلك قدرات متنامية تسمح لها بأداء مهام كانت تُعد حتى وقت قريب حكراً على الأنظمة المصممة خصيصاً للقطاع الصحي.

ولا يعني ذلك بالضرورة نهاية عصر النماذج الطبية المتخصصة، لكنه قد يشير إلى بداية مرحلة جديدة تتعايش فيها مقاربتان مختلفتان: الأولى تقوم على بناء أنظمة شديدة التخصص لمهام سريرية محددة، والثانية تعتمد على الاستفادة من القدرات الواسعة للنماذج العامة، ثم تكييفها لتلبية الاحتياجات الطبية المحلية.

وفي نهاية المطاف، قد لا تكون الرسالة الأهم لهذه الدراسة أن النماذج العامة أصبحت أكثر ذكاءً، بل إن مستقبل الطب الرقمي قد يكون أكثر مرونة مما تصورناه سابقاً. فبينما تتغير التقنيات بسرعة غير مسبوقة، يبقى الهدف ثابتاً: توظيف أفضل ما تقدمه الخوارزميات لخدمة الإنسان، مع الحفاظ على الحكم السريري، والمسؤولية الأخلاقية، والثقة الإنسانية التي شكلت جوهر الممارسة الطبية عبر التاريخ.


حيوانات منوية مُستنبتة مختبرياً للمساعدة في الإنجاب

حيوانات منوية مُستنبتة مختبرياً للمساعدة في الإنجاب
TT

حيوانات منوية مُستنبتة مختبرياً للمساعدة في الإنجاب

حيوانات منوية مُستنبتة مختبرياً للمساعدة في الإنجاب

العقم ليس موضوعاً يُحب الرجال التحدث عنه، ولكنه شائع جداً، إذ يُعاني نحو واحد من كل عشرة أزواج من مشاكل في الإنجاب، وفي نصف الحالات يكون السبب كلياً أو جزئياً متعلقاً بالحيوانات المنوية (الحيامن). وفي كثير من الحالات، لا تُجدي العلاجات الحالية نفعاً، لكن شركة ناشئة أميركية تُدعى «باتيرنا بيوساينسز» تعتقد أنها قادرة على تغيير هذا الواقع، كما كتب مايكل لو بيج في مجلة «نيوساينتست».

إنتاج عينات من «الحيامن»

هناك أسباب عديدة قد تجعل الرجال يُعانون من صعوبة الإنجاب. قد يكون لديهم عدد قليل من الحيوانات المنوية، أو قد لا تتمكن حيواناتهم المنوية من اختراق البويضة، وما إلى ذلك. في هذه الحالات، عادة ما ينجح حقن الحيوانات المنوية مباشرة في البويضة كونه جزءاً من علاج التلقيح الصناعي.

إلا أن نحو واحد من كل مائة رجل لا يحتوي سائله المنوي على أي حيوانات منوية على الإطلاق. قد يكون سبب هذا النقص وجود انسداد ما، يمنع الحيوانات المنوية من الوصول إلى البروستاتا. في هذه الحالات، عادة ما يكون من الممكن إزالة الانسداد أو الحصول على الحيوانات المنوية مباشرة من الخصيتين.

لكن في معظم الحالات التي لا يحتوي فيها السائل المنوي على حيوانات منوية، فإن ذلك يعود إلى قلة إنتاجها في الخصيتين أو انعدامه. وهنا يأتي دور شركة «باتيرنا» للعلوم الحيوية. ويقول أليكس باستوزاك، المؤسس المشارك ورئيس الشركة، إن الشركة قادرة على أخذ عينات صغيرة من أنسجة الخصيتين وإنتاج «عدد يتراوح بين بضعة آلاف إلى عشرات الآلاف من الحيوانات المنوية» من كل عينة.

وتؤكد الشركة أن الحيوانات المنوية التي استخلصتها قادرة على تخصيب بويضات بشرية، التي تطورت إلى أجنة في مراحلها المبكرة. ويوضح باستوزاك أن فريق «باتيرنا» قادر على تحقيق ذلك؛ لأنه حدد الإشارات التي تحفز الخلايا الجذعية للحيوانات المنوية على بدء تكوينها. وتستغرق هذه العملية نحو شهر في المختبر.

لم تقدم «باتيرنا» أي دليل يدعم ادعاءاتها حتى الآن، ويقول باستوزاك إن الأمر يتعلق بحماية الملكية الفكرية. وإذا كانت «باتيرنا» قد حققت ما تدّعيه، فالسؤال التالي هو: هل هذا آمن؟

محاذير ومخاطر

تتكون الحيوانات المنوية من خلايا جذعية في الخصيتين. وعندما تنقسم هذه الخلايا الجذعية إلى خليتين، تبقى إحداهما خلية جذعية، بينما تنقسم الأخرى لتكوين أربع حيوانات منوية عبر عملية تُسمى الانقسام الاختزالي، حيث تتبادل الكروموسومات أجزاءً من الحمض النووي.

يقول مايلز ويلكنسون، من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، الذي يدرس الخلايا الجذعية للحيوانات المنوية: «هذا وضع خطير للغاية». فعندما ينكسر الحمض النووي، هناك خطر من عدم إعادة تركيبه بشكل صحيح، لذا من المهم جداً عدم تعطيل عملية الانقسام الاختزالي.

إلا أن باستوزاك يقول إن الحيوانات المنوية المُستنبتة مختبرياً تبدو طبيعية. ويضيف: «لقد أثبتنا أن الحيوانات المنوية التي نُنتجها في المختبر تُشبه جزيئياً الحيوانات المنوية التي تُنتج (في الخصيتين) تماماً».

بافتراض أن تقنية «باتيرنا» آمنة، فإن السؤال الأهم التالي هو: ما نسبة الرجال المصابين بالعقم الذين يمكن أن تُساعدهم هذه التقنية؟ فبعض الرجال الذين لا يُنتجون حيوانات منوية يفتقرون إلى الخلايا الجذعية للحيوانات المنوية تماماً، ومن المؤكد أن هذه التقنية لن تُجدي نفعاً معهم. أما لدى البعض الآخر فإن الخلايا الجذعية للحيوانات المنوية لا تتحول إلى حيوانات منوية، ومن المرجح أن تكون الطفرات هي السبب في كثير من الحالات.

يقول جيرت هامر، من معهد أمستردام لأبحاث التكاثر والتطور في هولندا، إنه إذا كانت الطفرة تعيق الانقسام الاختزالي في الخصيتين، فمن المرجح أن تعيقه أيضاً في المختبر.

لكن باستوزاك يدّعي أن فريقه تمكن من استخلاص الحيوانات المنوية في المختبر من رجال لا ينتجون أي حيوانات منوية في خصيتيهم. ويعزو ذلك إلى وجود طفرات لديهم تمنع الخلايا الداعمة من تحفيز الانقسام الاختزالي، كما يقول، وبالتالي فإن توفير الإشارات الصحيحة يسمح بتكوين الحيوانات المنوية.

ومع ذلك لا يوجد لدينا دليل يدعم هذا... لكن الأمل هو أن تكون الشركة على صواب، لأن الكثير من الأزواج قد يستفيدون إذا كان كذلك. ولكن ماذا لو كان «باتيرنا» مخطئة؟ حسناً، ثمة حل محتمل؛ وهو استخدام تقنية كريسبر لتعديل الجينات لتصحيح الطفرة المسببة للعقم في الخلايا الجذعية للحيوانات المنوية، ما يُمكّنها من التحول إلى حيوانات منوية، وبالتالي ولادة أطفال مُعدّلين جينياً لا يحملون هذه الطفرة الضارة.

ولكن هذا ليس بالأمر الهين، ففي معظم الحالات فإننا لا نملك فكرة واضحة عن الطفرة المُسببة للعقم، بل مجرد بعض الارتباطات غير المؤكدة. ومع ذلك، وفي الحالات التي نستطيع فيها تحديد الطفرة بدقة، يكون استخدام تعديل الجينات في الخلايا الجرثومية لهذا الغرض مُبرراً في الواقع.

ولا تستبعد «باتيرنا» هذا الخيار. ويقول باستوزاك: «لن أستبعده تماماً، لأنني أعتقد أن العلم والتكنولوجيا سيواصلان التقدم، والهدف هنا هو مساعدة الكثير من الناس».


جين «صامت» يكشف سراً جديداً عن التوحد

جين «صامت» يكشف سراً جديداً عن التوحد
TT

جين «صامت» يكشف سراً جديداً عن التوحد

جين «صامت» يكشف سراً جديداً عن التوحد

في اكتشاف قد يغيّر فهم العلماء لأحد أكثر الاضطرابات العصبية تعقيداً، نجح باحثون كنديون في تحديد جين غير تقليدي يبدو أنه يرتبط مباشرة بالسمات الأساسية لاضطراب طيف التوحد مثل صعوبات التفاعل الاجتماعي والسلوكيات التكرارية دون أن يؤثر في الذكاء أو القدرات المعرفية الأخرى.

جينات «غير مشفرة»

وتأتي أهمية هذا الاكتشاف من كونه يسلط الضوء على جزء من الحمض النووي ظل مهمشاً لعقود طويلة. فبينما ركز معظم الأبحاث السابقة على الجينات المسؤولة عن إنتاج البروتينات كشفت الدراسة الجديدة أن بعض الجينات غير المشفرة قد تلعب دوراً حاسماً في تشكيل السلوك البشري.

الدراسة التي قادها باحثون كنديون بقيادة ستيفن شيرر بمركز علم الجينوم التطبيقي برنامج علم الوراثة وبيولوجيا الجينوم في مستشفى الأطفال المرضى في تورونتو بأونتاريو، ونُشرت في مجلة «Nature» العلمية بتاريخ 13 مايو (أيار) 2026، ركزت على جين يُعرف باسم PTCHD1 – AS يقع على الكروموسوم إكس X (الأنثوي). ورغم أنه لا ينتج بروتينات فإنه يعمل باعتباره منظماً لنشاط جينات أخرى داخل الخلايا العصبية.

* لماذا يعد الاكتشاف مهماً؟ يُعد اضطراب طيف التوحد من أكثر الاضطرابات النمائية انتشاراً ويتميز بدرجات متفاوتة من صعوبات التواصل الاجتماعي وأنماط السلوك المتكررة. ورغم التقدم العلمي الكبير لا تزال الآليات البيولوجية الدقيقة التي تقف وراء هذه السمات غير مفهومة بالكامل. وحتى الآن ربط العلماء نحو مائة جين بالتوحد إلا أن معظمها يؤثر في مجموعة واسعة من الوظائف الدماغية بما في ذلك التعلم والقدرات الإدراكية. أما الجين الجديد فيبدو مختلفاً؛ إذ تشير النتائج إلى أنه يرتبط تحديداً بالسلوك الاجتماعي والتكراري وهما السمتان الأكثر تميزاً في التوحد. ويقول الباحثون إن هذا التحديد الدقيق قد يساعد مستقبلاً على تطوير علاجات تستهدف الأعراض الأساسية للاضطراب بدلاً من التأثير على وظائف دماغية أخرى.

* أدلة من آلاف الأشخاص. اعتمد الفريق العلمي على تحليل بيانات وراثية لأكثر من 9300 شخص من قواعد بيانات عالمية. وكشفت النتائج أن حذف أجزاء من الجين PTCHD1 - AS كان مرتبطاً بزيادة احتمالية الإصابة بالتوحد لدى الذكور.

ويعتقد العلماء أن ظهور التأثير بشكل أوضح لدى الذكور يعود إلى وجود نسخة واحدة فقط من الكروموسوم «إكس» لديهم بينما تمتلك الإناث نسختين، ما يوفر نوعاً من الحماية الجينية في بعض الحالات.

وللتأكد من النتائج أجرى الباحثون تجارب على نماذج حيوانية جرى فيها تعطيل الجين نفسه.

وكانت النتيجة لافتة، إذ أظهرت الحيوانات تغيرات واضحة في التفاعل الاجتماعي وزيادة في السلوكيات التكرارية، بينما بقيت قدراتها على التعلم والانتباه والذاكرة طبيعية.

فهم أعمق للدماغ

* ماذا يحدث داخل الدماغ؟ عند دراسة أدمغة هذه النماذج اكتشف العلماء أن غياب الجين يؤثر في منطقة تُعرف باسم «المخطط الدماغي» وهي منطقة تلعب دوراً مهماً في تنظيم السلوك والعادات الحركية.

كما رصد الباحثون تغيرات في عملية «اللدونة المشبكية» synaptic plasticity وهي قدرة الدماغ على تعديل الروابط بين الخلايا العصبية استجابة للتجارب المختلفة. وتُعد هذه العملية أساسية للتعلم والتكيف مع البيئة.

إضافة إلى ذلك ظهرت تغيرات في الجينات والبروتينات المرتبطة بتكوين غمد الميالين وهو الغلاف الذي يسرّع انتقال الإشارات العصبية بين الخلايا. وتشير هذه النتائج إلى أن الجين يؤثر في دوائر عصبية محددة ترتبط مباشرة بالسلوك الاجتماعي والسلوكيات النمطية.

ويرى الباحثون أن أهمية الدراسة تتجاوز اكتشاف جين جديد مرتبط بالتوحد. فهي تقدم نموذجاً لفهم كيفية ارتباط جينات محددة بسمات سلوكية معينة وهو ما قد يساهم في تطوير علاجات أكثر دقة وشخصية في المستقبل.

* فهم أعمق للسلوك البشري. ويأمل الفريق العلمي في مواصلة دراسة المسارات الجزيئية والخلوية التي يتحكم بها هذا الجين بهدف تحديد أهداف علاجية محتملة تساعد في تخفيف الأعراض الأساسية للتوحد لدى الأشخاص الذين يرغبون في الاستفادة من هذه التدخلات.

تكشف هذه الدراسة جانباً مدهشاً من علم الوراثة الحديث وهو أن أجزاء من الحمض النووي كانت تُعتبر في الماضي عديمة الوظيفة قد تكون مسؤولة عن جوانب أساسية من شخصياتنا وسلوكياتنا.

ورغم أن الطريق لا يزال طويلاً قبل تحويل هذه النتائج إلى علاجات عملية فإن الاكتشاف يضيف قطعة مهمة إلى لغز التوحد المعقد ويقرب العلماء خطوة أخرى من فهم الكيفية التي تشكل بها الجينات طريقة تفاعلنا مع العالم من حولنا.

عاجل مونديال 2026: فرنسا إلى دور الـ32 بثنائية جديدة لمبابي في مرمى العراق