متغير وراثي نادر مرتبط بانقطاع الطمث المبكر

يسبب حالة «قصور المبيض الأولي» ويقود إلى العقم

متغير وراثي نادر مرتبط بانقطاع الطمث المبكر
TT

متغير وراثي نادر مرتبط بانقطاع الطمث المبكر

متغير وراثي نادر مرتبط بانقطاع الطمث المبكر

اكتشفت دراسة رائدة، أجرتها جامعة آيسلندا، متغيراً وراثياً نادراً يزيد بشكل كبير من خطر «انقطاع الطمث المبكر» لدى النساء.

وراثة من الوالدين

ووجدت الدراسة أن النساء اللائي يرثن هذا المتغير من كلا الوالدين يحتمل أن يدخلن في مرحلة انقطاع الطمث قبل نحو 9 سنوات من المعدل المتوسط، مما يجعلهن أكثر عرضة للإصابة بـ«قصور المبيض الأولي»، وهو حالة يحدث فيها انقطاع الطمث قبل سن الأربعين.

وأظهرت الدراسة، التي نُشرت بمجلة «Nature Genetics» في 27 أغسطس (آب) 2024، برئاسة كاري ستيفانسون من كلية الطب والعلوم الصحية بجامعة آيسلندا في ريكيافيك، أن النساء اللاتي لديهن نسختان من المتغير يعانين من انقطاع الطمث قبل نحو 9 سنوات من المتوسط.

متغير جيني نادر يسبب العقم

ويركز هذا الاكتشاف على متغير يُعرف باسم «rs117316434(A)» الذي يوجد في نحو واحدة من كل 10 آلاف امرأة من أصل شمال أوروبي. ومن بين أولئك اللاتي لديهن نسختان من المتغير، من المرجح أن يعاني أكثر من نصفهن من «قصور المبيض الأولي (primary ovarian insufficiency)»، وهو سبب مهم للعقم.

شيخوخة إنجابية مبكرة

سلط الباحثون الضوء على نقطتين رئيسيتين في الجدول الزمني للشيخوخة الإنجابية لدى الإناث؛ هما:

النقطة الأولى هي انخفاض الخصوبة الطبيعية قبل انقطاع الطمث، فالخصوبة الطبيعية للمرأة تنتهي عادة قبل نحو 10 سنوات من وصولها إلى انقطاع الطمث. وانقطاع الطمث هو النقطة التي تتوقف عندها فترات الحيض تماماً لدى المرأة، وعادة ما يكون ذلك في نحو سن الخمسين.

ومع ذلك، فإن القدرة على الحمل بشكل طبيعي تتراجع عادة في وقت أبكر بكثير في نحو سن الأربعين؛ لأن كمية ونوعية بويضات المرأة تتضاءل مع تقدمها في السن.

النقطة الثانية الأكثر تطرفاً من هذا الجدول الزمني الإنجابي، هي حالة تسمى «قصور المبيض الأولي» الذي يحدث عندما تتوقف مبايض المرأة عن العمل بشكل طبيعي قبل سن الأربعين، مما يؤدي إلى انقطاع الطمث المبكر.

وهذه الحالة نادرة نسبياً، وتحدث لدى نسبة من واحد إلى 4 في المائة من النساء، وقد تعاني النساء المصابات بـ«قصور المبيض الأولي» من فترات حيض غير منتظمة أو غائبة، وانخفاض الخصوبة، وأعراض أخرى مرتبطة بانقطاع الطمث في سن أصغر بكثير من المعتاد.

ومع سعي النساء بشكل مزداد إلى إنجاب الأطفال في وقت لاحق من الحياة؛ فإن «انقطاع الطمث المبكر» و«قصور المبيض الأولي» من الأسباب المهمة للعقم.

تحليل البيانات الجينية

ولذا هدفت هذه الدراسة إلى العثور على المتغيرات الجينية النادرة التي قد يكون لها تأثير كبير على فرص المرأة بـ«انقطاع الطمث المبكر»، عبر تحليل البيانات الجينية من 174 ألفاً و329 امرأة بعد انقطاع الطمث، من آيسلندا والدنمارك والمملكة المتحدة. وتركز النتائج على الدور المهم للعوامل الوراثية في تحديد توقيت انقطاع الطمث والتحديات المرتبطة بالخصوبة.

ويؤثر المتغير «rs117316434(A)» على جين يسمى «CCDC201»، وهو جين يظهر تأثيره بشكل كبير في خلايا البويضات والأنسجة التناسلية الأخرى مثل المبايض والمشيمة.

تأثيرات «انقطاع الطمث المبكر وراثياً»

وفحص الفريق التأثيرات الصحية لانقطاع الطمث المبكر أو المتأخر باستخدام نهج يختبر تأثير الاختلافات الجينية التي تحدث بشكل طبيعي، ووجدوا أن «انقطاع الطمث المبكر وراثياً» يزيد من خطر الإصابة بمرض السكري من «النوع الثاني»، ويرتبط بحالة العظام السيئة وزيادة خطر الكسور، لكنه في الوقت نفسه يقلل من خطر الإصابة ببعض أنواع السرطان، مثل سرطان المبيض وسرطان الثدي، التي من المعروف أنها حساسة للهرمونات الجنسية التي تكون بمستويات أعلى خلال فترة الحيض لدى المرأة.

الاتجاهات المستقبلية

يفتح هذا الاكتشاف آفاقاً جديدة للبحث في الأساس الجيني لـ«انقطاع الطمث المبكر» و«قصور المبيض الأولي»، كما يشير إلى إمكانية استخدام الفحص الجيني لمساعدة النساء في اتخاذ قرارات إنجابية أكثر وعياً.

ومع زيادة فهمنا لجين «CCDC201»، فقد تُطوَّر علاجات أو تدخلات موجهة لتقليل تأثير هذا المتغير على الخصوبة وتوقيت انقطاع الطمث.

ويمكن استخدام المعلومات الجينية التي جرى تحديدها في هذه الدراسة لتطوير أدوات تنبؤية لمساعدة النساء على التخطيط لمستقبلهن الإنجابي؛ نظراً إلى أن هذه الاختلافات الجينية موجودة منذ الولادة، فيمكن إجراء مثل هذه التنبؤات في وقت مبكر من الحياة.


مقالات ذات صلة

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

علوم نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا

د. وفا جاسم الرجب (لندن)
صحتك أطفال سوريون في مخيم ببلدة سعد نايل في منطقة البقاع (أ.ف.ب)

الحرب تؤثر على جينات الأطفال وتبطئ نموهم

لا يعاني الأطفال الذين يعيشون في بلدان مزقتها الحرب من نتائج صحية نفسية سيئة فحسب، بل قد تتسبب الحرب في حدوث تغييرات بيولوجية ضارة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
علوم  41 منطقة جديدة من الجينوم تعمل على تعديل خطر الإصابة بالانزلاق الغضروفي (غيتي)

الكشف عن العوامل الوراثية المرتبطة بـ«الانزلاق الغضروفي»

تؤثر مناطق الجينوم المكتشفة حديثاً على بنية القرص الفقري والالتهاب ووظيفة الأعصاب.

د. وفا جاسم الرجب (لندن)
علوم الصورة لحالة من سرطان الخلايا القاعدية... أحد أنواع سرطان الجلد

«تقنيات جينومية» لفهم أعمق لسرطان الجلد العدواني

«قرحة مارجولين» الخبيثة لا يمكن تشخيصها بسهولة.

د. وفا جاسم الرجب
علوم «الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفَّر» مفتاح لعلاج الصرع والتوحد

«الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفَّر» مفتاح لعلاج الصرع والتوحد

اكتشاف مهم للمرضى المعانين من اضطراب نادر في النمو العصبي

د. وفا جاسم الرجب (لندن)

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»