تحديد 6 مناطق وراثية جديدة مرتبطة باستسقاء الرأس

حالة تصيب 5 % من كبار السن

تصوير بالرنين المغناطيسي لحالة استسقاء الرأس
تصوير بالرنين المغناطيسي لحالة استسقاء الرأس
TT

تحديد 6 مناطق وراثية جديدة مرتبطة باستسقاء الرأس

تصوير بالرنين المغناطيسي لحالة استسقاء الرأس
تصوير بالرنين المغناطيسي لحالة استسقاء الرأس

حددت دراسة جديدة أجرتها جامعة شرق فنلندا بالتعاون مع شركاء دوليين، متغيرات وراثية جديدة مرتبطة باستسقاء الرأس ذي الضغط الطبيعي. وحددت متغيرات مهمة مرتبطة بالمرض في ستة مواقع جينية مختلفة. وقد سبق أن وجد أن بعض هذه الجينات ترتبط بتركيبات أو وظائف مناطق الدماغ المهمة بالنسبة لاستسقاء الرأس.

دراسة فنلنديةيمثل هذا البحث المنشور في مجلة «علم الأعصاب» Neurology في 14 أغسطس (آب) 2024 أول دراسة واسعة النطاق للارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) تركز على استسقاء الرأس ذي الضغط الطبيعي normal pressure hydrocephalus (NPH)؛ ما يوفر رؤى مهمة حول الأسس الجينية لهذه الحالة، حيث تستفيد الدراسة الجديدة من البيانات الواردة من مشروع بحث الجينات الفنلندية FinnGen، وهو مشروع بحثي في علم الجينوم والطب الشخصي يدمج المعلومات الجينومية من المشاركين الفنلنديين مع بيانات السجل الصحي الشاملة بهدف التوسع في فهم تطور الأمراض وآلياتها البيولوجية وتشخيصها وعلاجها وإلقاء نظرة على تكويننا الجيني.

حللت الدراسة 1522 مريضاً بـاستسقاء الرأس وأكثر من و450 ألف من الأشخاص كضوابط أو عنصر تحكم؛ ما يجعلها أكبر دراسة وراثية من نوعها للمرض. كما تم استخدام مجموعة النسخ المتماثل المستمدة من البنك الحيوي في المملكة المتحدة. والبنك الحيوي هو نوع من المستودعات الحيوية التي تخزن عينات بيولوجية عادة ما تكون بشرية لاستخدامها في البحث.

استسقاء الرأس ذو الضغط الطبيعيهذه الحالة متلازمة عصبية مزمنة تؤثر في المقام الأول على كبار السن؛ ما يؤدي إلى أعراض مثل اضطرابات المشي وفقدان الذاكرة ومشاكل التحكم في المثانة. ويمثل العلاج الأساسي الحالي لها في الجراحة التحويلية، وهي عبارة عن عملية جراحية لتوصيل إحدى نهايات أنبوب طويل مزود بصمام يعمل كنظام تصريف السوائل حول الدماغ وتوصل النهاية الأخرى بالتجويف البطني أو القلبي ويتم تصريف السائل الدماغي الشوكي الزائد إلى التجويف البطني أو القلبي ليتم امتصاصه أو التخلص منه وغالباً ما تبقى التحويلة لمدى الحياة، حيث إنها لا تؤثر على الأنشطة اليومية المعتادة.

ولكن الآليات الأساسية للمرض لا تزال غير مفهومة بشكل جيد، وعلى الرغم من أن الأبحاث السابقة قد افترضت وجود مكون وراثي له خاصة في شكله مجهول السبب إلا أن هذه الدراسات كانت محدودة النطاق.

ويتميز المرض بتراكم غير طبيعي للسائل النخاعي (CSF) Cerebrospinal fluid، وهو سائل جسمي شفاف عديم اللون يوجد داخل الأنسجة المحيطة بالدماغ والحبل الشوكي لجميع الفقاريات، في بطينات الدماغ؛ ما يؤدي إلى تضخم البطينين وزيادة الضغط، وعلى عكس الأنواع الأخرى من استسقاء الرأس يحدث عندما يظل ضغط السائل الدماغي النخاعي ضمن المعدل الطبيعي.

وتشير التقديرات إلى أن الاضطراب يؤثر على نحو 5 في المائة من الأفراد الذين تزيد أعمارهم على 65 عاماً؛ ما يجعله حالة شائعة نسبياً بين كبار السن، ومع ذلك ونظراً لأعراضه غير المحددة وتشابهه مع الحالات الأخرى المرتبطة بالعمر غالباً ما لا يتم تشخيصه أو يشخص بشكل خاطئ.

ولا يزال السبب الدقيق للاستسقاء غير مفهوم تماماً، ويعتقد أنه نتيجة لعدم التوازن بين إنتاج وامتصاص السائل الدماغي النخاعي في الدماغ. وتشمل بعض الأسباب المحتملة إصابات الدماغ السابقة أو العدوى أو النزيف أو الأورام التي تعطل التدفق الطبيعي للسائل الدماغي النخاعي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض الحالات الطبية مثل التهاب السحايا أو النزف أو جراحة الدماغ أن تزيد أيضاً من خطر الإصابة بالمرض.

ويعد التعرف المبكر على المرض وتشخيصه أمراً بالغ الأهمية للإدارة الفعالة وتحسين نوعية الحياة للأفراد المتضررين من خلال فهم الأعراض والسعي للحصول على العناية الطبية المناسبة يمكن للمرضى المسنين ومقدمي الرعاية لهم التغلب على التحديات التي يفرضها المرض بشكل أكثر فاعلية.متغيرات جينيةووفقاً للبروفيسور فيل لينونين من قسم جراحة المخ والأعصاب مستشفى جامعة كوبيو ومعهد الطب السريري لجراحة الأعصاب ومعهد الطب الحيوي من جامعة شرق فنلندا والمشارك الرئيسي في الدراسة، فإن نجاح الدراسة يرجع في جزء كبير منه إلى الالتزام طويل الأمد للمرضى وأسرهم الذين بدأوا المشاركة في الجهود البحثية منذ أكثر من 15 عاماً في كوبيو فنلندا. وتم تعزيز الدراسة بشكل أكبر من خلال التعاون الوطني لجراحة الأعصاب.

وقد حدد البحث متغيرات جينية مهمة مرتبطة بالاستسقاء عبر ستة مواقع جينية مختلفة. ومن المعروف أن بعض هذه الجينات تشارك في هياكل ووظائف الدماغ المهمة، بما في ذلك حاجز السائل الدموي النخاعي والحاجز الدموي الدماغي، بالإضافة إلى ذلك تم ربط هذه الجينات بتضخم البطينات الجانبية للدماغ، وهي سمة مميزة للمرض. وأكد البروفيسور ميكو هيلتونين، الذي تتعاون مجموعته البحثية بشكل وثيق مع فريق البروفيسور لينونين، على أن مواقع الجينات التي تم تحديدها حديثاً توفر أساساً متيناً للتحقيقات المستقبلية في الآليات البيولوجية للمرض. وتعزز النتائج فهم استسقاء الرأس ذي الضغط الطبيعي كمرض متعدد العوامل يتأثر بعوامل وراثية مختلفة.


مقالات ذات صلة

الأشخاص الغاضبون «أكثر ميلاً للنجاح»... كيف؟

يوميات الشرق الغضب لا يزال يشكل حافزاً مهماً للنجاح في العالم الحديث (رويترز)

الأشخاص الغاضبون «أكثر ميلاً للنجاح»... كيف؟

كشف أحد علماء الأعصاب أن الأشخاص الغاضبين أكثر ميلاً للنجاح، وقال الدكتور جاي ليشزينر إن الشعور بالغضب قد يكون «محركاً مهماً» للنجاح في العالم الحديث.

«الشرق الأوسط» (لندن)
العالم صورة تحت المجهر الإلكتروني والتي قدمها المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية في عام 2024 لجزيئات فيروس جدري القردة باللون البرتقالي الموجودة داخل الخلايا المصابة باللون الأخضر (أ.ب)

كندا ترصد أول إصابة بسلالة فرعية من جدري القردة

أكدت وكالة الصحة العامة الكندية أمس (الجمعة) رصد أول حالة إصابة بالسلالة الفرعية 1 من جدري القردة في كندا لدى شخص في مانيتوبا.

«الشرق الأوسط» (مونتريال)
المشرق العربي فلسطيني يحمل طفلة صغيرة مصابة داخل مستشفى كمال عدوان في قطاع غزة (أ.ف.ب)

وزارة الصحة: كل مستشفيات غزة ستتوقف عن العمل خلال 48 ساعة

حذرت وزارة الصحة في قطاع غزة من توقف جميع مستشفيات القطاع عن العمل أو تقليص خدماتها خلال 48 ساعة بسبب نقص الوقود، إذ ترفض إسرائيل دخوله للقطاع.

«الشرق الأوسط» (غزة)
صحتك سمنة البطن مع وزن طبيعي للجسم... مشكلة صحية تستدعي الاهتمام

سمنة البطن مع وزن طبيعي للجسم... مشكلة صحية تستدعي الاهتمام

تعتمد الأوساط الطبية بالعموم في تحديد «مقدار وزن الجسم» على عدد الكيلوغرامات بوصفه «رقماً»

د. حسن محمد صندقجي (الرياض)
صحتك الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

كشفت أحدث دراسة تناولت العوامل المؤثرة على ضغط الدم، عن الخطورة الكبيرة للحياة الخاملة الخالية من النشاط على الصحة بشكل عام، وعلى الضغط بشكل خاص.

د. هاني رمزي عوض (القاهرة)

ذكاء اصطناعي «شديد الحساسية للرائحة» يكتشف المصنوعات المقلَّدة

ذكاء اصطناعي «شديد الحساسية للرائحة» يكتشف المصنوعات المقلَّدة
TT

ذكاء اصطناعي «شديد الحساسية للرائحة» يكتشف المصنوعات المقلَّدة

ذكاء اصطناعي «شديد الحساسية للرائحة» يكتشف المصنوعات المقلَّدة

ابتكر أليكس ويلشكو، مؤسس شركة الذكاء الاصطناعي «أوسمو»، وفريقه نسخة «ألفا» من جهاز خيالي بحجم حقيبة الظهر مزودة بمستشعر شمّ يستخدم الذكاء الاصطناعي لتحديد المنتجات المقلدة من خلال تحليل تركيبها الكيميائي.

وأقامت شركة «أوسمو» (Osmo) شراكة مع منصات إعادة بيع الأحذية الرياضية لإظهار أن اختبار الشم عالي التقنية قادر على تحديد المنتجات المزيفة بدرجة عالية من الدقة.

الجزيئات المتطايرة تحدد الرائحة

كل شيء في العالم له رائحة، من الملابس إلى السيارات إلى جسمك. هذه الروائح هي جزيئات متطايرة، أو كيمياء «تطير» من تلك الأشياء وتصل إلى أنوفنا لتخبرنا بالأشياء. ويختبر الإنسان ذلك بوعي ووضوح عندما يكون هناك شيء جديد قرب أنفه، مثل شم سيارة جديدة أو زوج من الأحذية الرياضية. لكن حتى عندما لا تلاحظ الروائح، فإن الجزيئات موجودة دائماً.

رائحة المنتجات المقلَّدة

الأحذية المقلدة لها رائحة مختلفة عن الأحذية الحقيقية. إذ لا تختلف الأحذية الرياضية الأصلية والمقلدة في المواد، فحسب، لكن في التركيب الكيميائي. حتى الآن، اعتمدت شركات مثل «استوكس» (StockX) على اختبارات الشم البشري والفحص البصري لتمييز الأصالة - وهي عملية تتطلب عمالة مكثفة ومكلفة. وتهدف التقنية الجديدة إلى تبسيط العملية.

خريطة تحليل الفوارق اللونية

تدريب الذكاء الاصطناعي على الاختلافات الجزيئية

ووفقاً لويلشكو، درَّب فريقه «الذكاء الاصطناعي باستخدام أجهزة استشعار شديدة الحساسية للتمييز بين هذه الاختلافات الجزيئية».

وستغير هذه التكنولوجيا كيفية إجراء عمليات التحقق من الأصالة في الصناعات التي تعتمد تقليدياً على التفتيش اليدوي والحدس. وتهدف إلى رقمنة هذه العملية، وإضافة الاتساق والسرعة والدقة.

20 ثانية للتمييز بين المزيف والحقيقي

ويضيف أن آلة «أوسمو» تستغرق الآن نحو 20 ثانية للتمييز بين المنتج المزيف والحقيقي. وقريباً، كما يقول، ستقل الفترة إلى خمس ثوانٍ فقط. وفي النهاية، ستكون فورية تقريباً.

تم بناء أساس التقنية على سنوات من العمل المخبري باستخدام أجهزة استشعار شديدة الحساسية، كما يصفها ويلشكو، «بحجم غسالة الأطباق»، ويضيف: «تم تصميم أجهزة الاستشعار هذه لتكون حساسة مثل أنف الكلب، وقادرة على اكتشاف أضعف البصمات الكيميائية».

وتعمل هذه المستشعرات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، وتجمع باستمرار البيانات حول التركيب الكيميائي لكل شيء من البرقوق والخوخ إلى المنتجات المصنعة»، كما يوضح ويلشكو.

خريطة الرائحة الرئيسية

تشكل البيانات التي تم جمعها العمود الفقري لعملية تدريب الذكاء الاصطناعي الخاصة بالشركة، والتي تساعد في إنشاء فهم عالي الدقة للروائح المختلفة ومنحها موقعاً في نظام إحداثيات يسمى خريطة الرائحة الرئيسية.

إذا كنت على دراية بكيفية ترميز ألوان الصورة في الصور الرقمية، فان الطريقة تعمل بشكل مماثل. إذ تقريباً، يتوافق لون البكسل مع مكان على خريطة RGB، وهي نقطة في مساحة ثلاثية الأبعاد بها إحداثيات حمراء وخضراء وزرقاء.

تعمل خريطة الرائحة الرئيسية بشكل مشابه، باستثناء أن الإحداثيات في تلك المساحة تتنبأ بكيفية ورود رائحة مجموعات معينة من الجزيئات في العالم الحقيقي. يقول ويلشكو إن هذه الخريطة هي الصلصة السرية لشركة «أوسمو» لجعل الاختبار ممكناً في الوحدات المحمولة ذات أجهزة استشعار ذات دقة أقل وحساسة تقريباً مثل أنف الإنسان.

من المختبر إلى الأدوات اليومية

يقول ويلشكو إنه في حين أن أجهزة الاستشعار المحمولة أقل حساسية من وحدات المختبر، فإن البيانات المكثفة التي يتم جمعها باستخدام أجهزة الاستشعار عالية الدقة تجعل من الممكن إجراء اكتشاف فعال للرائحة. مثل الذكاء الاصطناعي لقياس الصورة القادر على استنتاج محتويات الصورة لإنشاء نسخة بدقة أعلى بناءً على مليارات الصور من نموذجه المدرب، فإن هذا يحدث بالطريقة نفسها مع الرائحة. تعدّ هذه القدرة على التكيف أمراً بالغ الأهمية للتطبيقات في العالم الحقيقي، حيث لا يكون نشر جهاز بحجم المختبر ممكناً.

من جهته، يشير روهينتون ميهتا، نائب الرئيس الأول للأجهزة والتصنيع في «أوسمو»، إلى أن مفتاح عملية التعريف لا يتعلق كثيراً بالروائح التي يمكننا إدراكها، لكن بالتركيب الكيميائي للكائن أو الشيء، وما يكمن تحته. ويقول: «الكثير من الأشياء التي نريد البحث عنها والتحقق من صحتها قد لا يكون لها حتى رائحة محسوسة. الأمر أشبه بمحاولة تحليل التركيب الكيميائي».

وهو يصف اختباراً تجريبياً أجرته الشركة مؤخراً مع شركة إعادة بيع أحذية رياضية كبيرة حقق معدل نجاح يزيد على 95 في المائة في التمييز بين الأحذية المزيفة والأحذية الحقيقية.

إلا أن الطريقة لا تعمل إلا مع الأشياء ذات الحجم الكبير، في الوقت الحالي. ولا يمكن للتكنولوجيا التحقق من صحة الأشياء النادرة جداً التي تم صنع ثلاثة منها فقط، مثلاً.

هذا لأنه، كما أخبرني ويلشكو، يتعلم الذكاء الاصطناعي باستخدام البيانات. لكي يتعلم رائحة طراز جديد معين من الأحذية، تحتاج إلى إعطائه نحو 10 أزواج من الأحذية الرياضية الحقيقية. في بعض الأحيان، تكون رائحة البصمة خافتة لدرجة أنه سيحتاج إلى 50 حذاءً رياضياً أصلياً ليتعلم الطراز الجديد.

خلق روائح جديدة

لا يشم مختبر «أوسمو» الأشياء التي صنعها آخرون فحسب، بل يخلق أيضاً روائح جديدة داخل الشركة باستخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي والروبوتات نفسها. أظهر علماء الشركة كيف يعمل هذا بطريقة عملية خلال تجربة أطلقوا عليها اسم مشروع نقل الرائحة. لقد التقطوا رائحة باستخدام مطياف الكتلة للتفريق اللوني الغازي (GCMS)، الذي يحللها إلى مكوناتها الجزيئية ويحمل البيانات إلى السحابة. أصبحت هذه البيانات الملتقطة إحداثيات على خريطة الرائحة الرئيسية. بمجرد رسم الخريطة، يتم توجيه روبوت التركيب في مكان آخر لخلط عناصر مختلفة وفقاً لوصفة الرائحة، وإعادة إنشاء الرائحة الأصلية بشكل فعال.

رائحة مصنّعة لتعريف المنتجات

باستخدام تقنية تصنيع الرائحة نفسها، يتخيل ويلشكو أن «أوسمو» يمكن أن تدمج جزيئات عديمة الرائحة مباشرة في المنتجات بصفتها معرفاتٍ فريدة؛ مما يخلق توقيعاً غير مرئي لن يكون لدى المزورين أي طريقة لاكتشافه أو تكراره. فكر في هذا باعتباره ختماً غير مرئي للأصالة.

وتعمل شركة «أوسمو» على تطوير هذه العلامات الفريدة لتُدمج في مواد مثل الغراء أو حتى في القماش نفسه؛ ما يوفر مؤشراً سرياً لا لبس فيه على الأصالة.

هناك فرصة كبيرة هنا. وكما أخبرني ويلشكو، فإن صناعة الرياضة هي سوق بمليارات الدولارات، حيث أعلنت شركة «نايكي» وحدها عن إيرادات بلغت 60 مليار دولار في العام الماضي. ومع ذلك، تنتشر النسخ المقلدة من منتجاتها على نطاق واسع، حيث أفادت التقارير بأن 20 مليار دولار من السلع المقلدة تقطع هذه الإيرادات. وقد صادرت الجمارك وحماية الحدود الأميركية سلعاً مقلدة بقيمة مليار دولار فقط في العام الماضي في جميع قطاعات الصناعة، وليس فقط السلع الرياضية. ومن الواضح أن تقنية الرائحة هذه يمكن أن تصبح سلاحاً حاسماً لمحاربة المنتجات المقلدة، خصوصاً في أصعب الحالات، حيث تفشل الأساليب التقليدية، مثل فحص العلامات المرئية.

الرائحة هي مفتاح المستقبل

يرى ويلشكو أن النظام جزء من استراتيجية أوسع لرقمنة حاسة الشم - وهو مفهوم بدأ العمل عليه عند عمله في قسم أبحاث «غوغل». إن أساس النظام يكمن في مفهوم يسمى العلاقة بين البنية والرائحة. وتتلخص هذه العلاقة في التنبؤ برائحة الجزيء بناءً على بنيته الكيميائية، وكان مفتاح حل هذه المشكلة هو استخدام الشبكات العصبية البيانية.

إمكانات طبية لرصد الأمراض

إن الإمكانات الطبية لهذه التقنية هي تحويلية بالقدر نفسه. ويتصور ويلشكو أن النظام يمكن استخدامه للكشف المبكر عن الأمراض - مثل السرطان أو السكري أو حتى الحالات العصبية مثل مرض باركنسون - من خلال تحليل التغييرات الدقيقة في رائحة الجسم التي تسبق الأعراض غالباً.

لكنه يقول إنه حذّر بشأن موعد حدوث هذا التقدم؛ لأنه يجب على العلماء أن يحددوا أولاً العلامات الجزيئية لهذه الروائح قبل أن تتمكن الآلة من اكتشاف أمراض مختلفة. وتعمل الشركة بالفعل مع عدد من الباحثين في هذا المجال.

* مجلة «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا»