متغيرات وراثية للأم ترتبط بزيادة خطر الإصابة بأمراض الطفل حديث الولادة

دراسة صينية رصدت تسبّبها في 35 مرضاً مختلفاً

متغيرات وراثية للأم ترتبط بزيادة خطر الإصابة بأمراض الطفل حديث الولادة
TT

متغيرات وراثية للأم ترتبط بزيادة خطر الإصابة بأمراض الطفل حديث الولادة

متغيرات وراثية للأم ترتبط بزيادة خطر الإصابة بأمراض الطفل حديث الولادة

قدمت دراسة جديدة رؤى مهمة حول الروابط الجينية بين صحة الأم والطفل حديث الولادة، وذلك من خلال تحليل تسلسلات الحمض النووي «دي إن إيه» للجينوم الكامل المستخلصة من الاختبارات غير الجراحية قبل الولادة لأكثر من 25 ألف من النساء الصينيات الحوامل.

متغيرات وراثية فريدة

وحددت الدراسة المتغيرات الوراثية الفريدة التي تزيد من خطر الإصابة بأمراض الأم مثل مرض سكري الحمل والسمنة والربو والصدفية وبطانة الرحم والغدة الدرقية. والجدير بالذكر أن 83 في المائة من المواقع الوراثية التي تم تحديدها قد تم ربطها بأمراض الأم المتعددة، مما يبرز التفاعلات المعقدة في الاستعدادات الوراثية.

وحددت الدراسة التي نشرت في مجلة Cell Genomics في 9 أكتوبر (تشرين الأول) 2024 أيضاً 21 من المتغيرات الوراثية للأم المرتبطة بزيادة خطر الإصابة بـ35 مرضاً مختلفاً في الأطفال حديثي الولادة.

أمراض الأم والطفل

ومن المثير للاهتمام أن اثنين من هذه المتغيرات كانت مرتبطة بنفس الأمراض لدى كل من الأمهات وأطفالهن مثل التهاب الجلد والتهاب الجيوب الأنفية الحاد، في حين ارتبط قصور الغدة الدرقية بأمراض مختلفة عند الرضع (على سبيل المثال التهاب المعدة والأمعاء عند الأطفال والتهاب القولون والتهاب اللوزتين الحاد)، وهو ما يشير إلى تأثير وراثي متعدد الأوجه على صحة الأم والطفل مما يوفر طرقاً جديدة لفهم الأمراض المصاحبة للأم والطفل

تشوهات الكروموسومات

واستخدم الباحثون بقيادة كيان لي الباحث في قسم طب الأطفال ويولين كهو الباحثة في مركز التشخيص والبحوث الموحد لعلم الوراثة السريرية بمستشفى النساء والأطفال، وكلاهما من كلية الطب جامعة شيامن الصين، البيانات الوراثية التي تم جمعها من اختبار ما قبل الولادة غير الجراحي (NIPT) non-invasive prenatal testing للكشف عن تشوهات الكروموسومات في الجنين. ثم قارنوها مع سجلات صحية إلكترونية لتحديد الارتباطات الوراثية المتعلقة بالأمراض.

وقام الباحثون بتحليل تسلسل الجينوم الكامل من 25 ألف و639 امرأة حامل و 14 ألف و151 من الأطفال حديثي الولادة مع التركيز على كيفية تأثير العوامل الوراثية للأم على صحة كل من الأم والطفل

وتؤكد نتائجهم على إمكانات استخدام اختبار ما قبل الولادة غير الجراحي للدراسات الجينومية على نطاق واسع بطريقة فعالة من حيث التكلفة، وهو ما يمتد إلى ما يتجاوز تركيزه الحالي على اكتشاف تشوهات الكروموسومات أو عدد غير طبيعي من الكروموسومات حينما توجد ثلاثة كروموسومات بدلاً من اثنين طبيعيين. وهذا يمكن أن يؤدي إلى تطبيقات سريرية أكثر شمولاً، مما يؤدي إلى تحسين التشخيص قبل الولادة للاضطرابات الوراثية والأمراض النادرة.

التشخيص الوراثي قبل الولادة

ويقود هذا البحث إلى عملية اكتشاف ما إذا كان الجنين يعاني من بعض الأمراض أو التشوهات الوراثية أثناء نمو الجنين باستخدام طرق وتقنيات مختلفة.

والغرض من التشخيص الوراثي قبل الولادة هو تزويد الوالدين المحتملين بمعلومات وراثية عن الجنين وتوفير الفرص لتعديل إدارة الحمل أو الرعاية بعد الولادة. وقد تم إجراء التشخيص الوراثي قبل الولادة لأول مرة في الخمسينات من القرن الماضي، وذلك بأخذ عينه من السائل الأمنيوتي (الأمنيوسي) amniotic fluid (وهو سائل غذائي ويُوفر الحماية للجنين يُوجد داخل الكيس الأمنيوتي في رحم المرأة) بشكل أساسي للكشف عما إذا كان الجنين يعاني من تشوهات كروموسومية أو من عيوب.

ومع تطور العلم والتكنولوجيا ظهر التشخيص الوراثي قبل الولادة تدريجياً مع المزيد من الطرق والتقنيات مثل أخذ عينات من الزغابات المشيمية وأخذ عينات من دم الجنين وتقنيات التشخيص الجزيئي في السنوات الأخيرة. ومع ظهور التشخيص الوراثي قبل الولادة غير الجراحي دخل التشخيص مرحلة جديدة.

وقد تمهد النتائج الطريق للحصول على رعاية ما قبل الولادة الشخصية والاستراتيجيات الوقائية للأطفال ما يفيد في نهاية المطاف صحة الأم والوليد. ومع ذلك هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم الآليات الوراثية الكامنة وراء الجمعيات المكتشفة في هذه الدراسة.

اختبار تسلسل الجنين غير الجراحي

وكان فريق من الباحثين في الولايات المتحدة، قام قبل إجراء الدراسة الصينية، بتطوير اختبار وراثي جديد غير جراحي يمكنه تحليل الحمض النووي للجنين foetal DNA من عينة دم بسيطة مأخوذة من النساء الحوامل.

ويوفر الاختبار المعروف باسم تسلسل الجنين غير الجراحي (non-invasive foetal sequencing (NIFS وسيلة لفحص جينوم الجنين للمتغيرات الوراثية دون الحاجة إلى إجراءات مماثله أخرى. ففي دراستهم التي نشرت في مجلة نيو إنغلاند الطبية The New England Journal of Medicine في 22 نوفمبر (تشرين الثاني) 2023 اختبر الفريق برئاسة مايكل تالكوفسكي من مستشفى ماساتشوستس العام بوسطن الولايات المتحدة، طريقة تسلسل الجنين غير الجراحي على عينات دم من 51 امرأة حامل.

اكتشاف الطفرات الجديدة

ووجد الباحثون أن الطريقة كانت قادرة على اكتشاف المتغيرات الجينية التي تنتقل من الأم وكذلك الطفرات الجديدة غير الموجودة في جينوم الأم. وأشارت نتائجهم إلى أن هذا الاختبار يمكن أن يحل محل الاختبارات غير الجراحية من خلال تقديم بديل أقل خطورة للتشخيصات الجينية قبل الولادة.

ويعد اختبار تسلسل الجنين غير الجراحي تقدماً كبيراً مقارنة بالاختبارات الحالية الأخرى، والتي تقوم تقليدياً بفحص التغيرات الكروموسومية الكبيرة مثل «متلازمة داون»، غير أنها محدودة في اكتشاف التغيرات الجينية الأصغر. ومن خلال التركيز على «الإكسوم» exome (أو مناطق ترميز البروتين في الجينوم) فان العديد من الأمراض البشرية بما في ذلك الاضطرابات الوراثية ترتبط باختلافات في الجينوم، وغالباً ما يكون من الصعب تشخيص هذه الاضطرابات بسبب ظروفها السريرية المعقدة، وبالتالي هناك حاجة إلى طريقة كشف فعالة لتسهيل التشخيص السريري ودرء العيوب الخلقية، وهو أمر أساسي لتشخيص العديد من الحالات الجينية.

رصد أدق للمتغيرات الوراثية

وكان لتسلسل الجنين غير الجراحي حساسية عالية، حيث تلتقط المتغيرات الوراثية بدقة تزيد عن 99 في المائة في البيانات الأولية، والأمر المهم أنه في 14 حالة حمل تم فيها إجراء اختبار جيني تقليدي نجح الاختبار في تحديد جميع المتغيرات ذات الصلة سريرياً.

كما أكد الدكتور مايكل تالكوفسكي المشرف الرئيسي على الدراسة أن اختبارات تسلسل الجنين غير الجراحي يمكن أن تقدم نفس المعلومات التشخيصية مثل الإجراءات غير الجراحية الأخرى ولكن دون المخاطر المرتبطة بالأم والجنين. ويعمل الباحثون الآن على تحسين الطريقة وتوسيع دراساتهم إلى عدد أكبر من السكان.

ورغم أن الاختبار لم يكن متاحاً بعد كاختبار سريري فإن إمكاناته يمكن أن تحول الفحص الوراثي قبل الولادة عن طريق جعله أكثر سهولة وأكثر أماناً وأقل إرهاقاً للآباء والأمهات؟ ويشدد الباحثون على أنه كما هو الحال مع الاختبارات الجينية الحالية سيحتاج المرضى إلى دعم شامل من فريق طبي متعدد التخصصات بما في ذلك المستشارون الوراثيون وأخصائيو الأطفال للمساعدة في تفسير النتائج وعرض خياراتهم.


مقالات ذات صلة

نصائح للتغلب على مشاكل النوم في العطلات

صحتك  النوم (رويترز)

نصائح للتغلب على مشاكل النوم في العطلات

قدمت «شبكة فوكس نيوز» الأميركية نصائح للتغلب على مشاكل النوم التي يعاني منها البعض في العطلات وقالت إن التغييرات في الروتين اليومي والنظام الغذائي

صحتك الكافيين في القهوة والشاي يُحسّن صحة القلب (جمعية القلب الأميركية)

دراسة: تناول الشاي أو القهوة يومياً قد يقلل من خطر الإصابة بالسرطان

قال موقع «ساينس أليرت» إن دراسة جديدة خلصت إلى أن تناول الشاي أو القهوة يومياً قد يقلل من خطر الإصابة بسرطاني الفم أو الحلق.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك الباحثون لم يجدوا فوائد صحية للوقوف لفترات طويلة لكنهم أكدوا أن الجلوس لأكثر من 10 ساعات يومياً يزيد خطر الإصابة بأمراض القلب (رويترز)

5 نصائح لتجنب الآثار السلبية للجلوس لفترات طويلة خلال العمل

سلط موقع «هيلث» الضوء على أضرار ظاهرة الجلوس لفترات طويلة خلال ساعات العمل، إذ قال إن الباحثين وجدوا أن الأشخاص الذين يقضون أغلب يوم عملهم جالسين معرضون لخطر.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك سبعة من أكثر الأسئلة الصحية بحثاً على «غوغل» (رويترز)

أكثر 7 أسئلة صحية طُرحت على «غوغل» في 2024... وإجاباتها

يُعد «غوغل» الأداة المفضلة لكثير من الأشخاص الذين لديهم أسئلة تتعلق بالصحة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك الرجفان الأذيني حالة قلبية تسبب معدل ضربات قلب غير منتظم وسريع في كثير من الأحيان (رويترز)

تعمل بالذكاء الاصطناعي... أداة تميّز الأشخاص المصابين بأمراض القلب

تستطيع أداة جديدة تعمل بالذكاء الاصطناعي في بريطانيا تمييز الأشخاص المصابين بأمراض القلب حتى قبل ظهور الأعراض عليهم.

«الشرق الأوسط» (لندن)

كيف يساعد الذكاء الاصطناعي المهلوس على تحقيق اختراقات علمية كبيرة؟

تصميمات لأشكال انتشار البروتين المولدة بالذكاء الاصطناعي
تصميمات لأشكال انتشار البروتين المولدة بالذكاء الاصطناعي
TT

كيف يساعد الذكاء الاصطناعي المهلوس على تحقيق اختراقات علمية كبيرة؟

تصميمات لأشكال انتشار البروتين المولدة بالذكاء الاصطناعي
تصميمات لأشكال انتشار البروتين المولدة بالذكاء الاصطناعي

غالباً ما يتعرض الذكاء الاصطناعي للانتقاد لأنه يختلق معلومات تبدو واقعية، وهي المعلومات المعروفة باسم «الهلوسة». ولم تثر هذه التزييفات المعقولة البلبلة في جلسات الدردشة الآلية فحسب، بل وفي الدعاوى القضائية والسجلات الطبية. ففي العام الماضي، تسبب ادعاء كاذب بشكل واضح من برنامج دردشة آلي جديد من «غوغل» في خفض القيمة السوقية للشركة بنحو 100 مليار دولار.

توظيف الهلوسة في الأبحاث

لكن في عالم العلوم، يجد المبتكرون أن هلوسات الذكاء الاصطناعي يمكن أن تكون مفيدة بشكل ملحوظ، إذ اتضح أن الآلات الذكية تحلم بأعمال شغب من الخيال تساعد العلماء على تتبع السرطان، وتصميم الأدوية، واختراع الأجهزة الطبية، والكشف عن الظواهر الجوية، وحتى الفوز بجائزة نوبل.

وتقول إيمي ماكغفرن، عالمة الكمبيوتر التي تدير معهد الذكاء الاصطناعي الفيدرالي: «يعتقد الجمهور أن كل هذا سيئ. لكنه في الواقع يمنح العلماء أفكاراً جديدة. إنها تمنحهم الفرصة لاستكشاف أفكار ربما لم يفكروا فيها، لولا ذلك».

التخمينات والتكهنات مراحل مبكرة للاكتشافات

إن الصورة العامة للعلم تحليلية بشكل بارد. وبشكل أقل وضوحاً، يمكن أن تعج المراحل المبكرة من الاكتشاف بالتخمينات والتخمينات الجامحة. «كل شيء جائز» هي الطريقة التي وصف بها بول فايرابند، الفيلسوف العلمي، ذات يوم الحرية للجميع.

الآن، تعمل هلاوس الذكاء الاصطناعي على تنشيط الجانب الإبداعي من العلم، فهي تسرع العملية التي يحلم بها العلماء والمخترعون بأفكار جديدة ويختبرونها لمعرفة ما إذا كان الواقع يتفق معها. إنها الطريقة العلمية -ولكن مشحونة بالطاقة. وما كان يستغرق سنوات في الماضي يمكن القيام به الآن في أيام وساعات ودقائق. وفي بعض الحالات، تساعد دورات الاستقصاء المتسارعة العلماء على فتح آفاق جديدة.

ويقول جيمس جيه كولينز، أستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والذي أشاد أخيراً بالهلوسة لتسريع بحثه في المضادات الحيوية الجديدة: «نحن نستكشف. نحن نطلب من النماذج التوصل إلى جزيئات جديدة تماماً».

ميلاد الهلوسة

وتنشأ الهلوسة التي تنتج عن الذكاء الاصطناعي عندما يعلّم العلماء نماذج حاسوبية توليدية في موضوع معين ثم يسمحون للآلات بإعادة صياغة هذه المعلومات. وقد تتراوح النتائج من الخفية والخاطئة إلى السريالية. وفي بعض الأحيان تؤدي إلى اكتشافات كبرى.

في أكتوبر (تشرين الأول)، تقاسم ديفيد بيكر من جامعة واشنطن جائزة نوبل في الكيمياء عن أبحاثه الرائدة في مجال البروتينات -الجزيئات المعقدة التي تمكن استمرار الحياة. وأشادت لجنة نوبل به لاكتشافه كيفية بناء أنواع جديدة تماماً من البروتينات غير الموجودة في الطبيعة بسرعة، ووصفت إنجازه بأنه «شبه مستحيل».

تصميمات انتشار البروتين المولدة بالذكاء الاصطناعي

الذكاء الاصطناعي «صنع البروتينات من الصفر»

وفي مقابلة قبل الإعلان عن الجائزة، استشهد بيكر بانفجارات من خيالات الذكاء الاصطناعي باعتبارها أساسية «لصنع البروتينات من الصفر». وأضاف أن التكنولوجيا الجديدة ساعدت مختبره في الحصول على ما يقرب من 100 براءة اختراع، العديد منها للرعاية الطبية. إحداها طريقة جديدة لعلاج السرطان. وتسعى أخرى إلى مساعدة الحرب العالمية ضد العدوى الفيروسية. كما أسس بيكر أو ساعد في تأسيس أكثر من 20 شركة للتكنولوجيا الحيوية.

وقال: «الأمور تتحرك بسرعة. حتى العلماء الذين يعملون في البروتينات لا يعرفون إلى أي مدى وصلت الأمور». كم عدد البروتينات التي صممها مختبره؟ أجاب: «عشرة ملايين -كلها جديدة تماماً. إنها لا تحدث في الطبيعة».

الهلوسة والتضليل والتحيز

رغم جاذبية هلوسات الذكاء الاصطناعي للاكتشاف، يجد بعض العلماء الكلمة نفسها مضللة. فهم لا يرون أن تخيلات نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدي وهمية، بل مستقبلية -ولديها بعض الفرص للتحقق، وليس على عكس التخمينات التي تم طرحها في المراحل المبكرة من المنهج العلمي. إنهم يرون مصطلح الهلوسة غير دقيق، وبالتالي يتجنبون استخدامه.

ومع ذلك، قال الخبراء في المقابلات إن تخيلات الذكاء الاصطناعي العلمي لها مزايا كبيرة مقارنة بهلوسات برامج الدردشة وأقاربها. وقالوا بشكل أساسي إن الانفجارات الإبداعية متجذرة في الحقائق الصارمة للطبيعة والعلم وليس غموض اللغة البشرية أو ضبابية الإنترنت المعروفة بتحيزاتها وأكاذيبها.

أساس العلم - حقائق موثوقة

وتقول أنيما أناندكومار، أستاذة الرياضيات وعلوم الحوسبة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، والتي كانت تدير في السابق أبحاث الذكاء الاصطناعي في شركة «إنفيديا»، الشركة الرائدة في تصنيع رقائق الذكاء الاصطناعي: «نحن ندرس فيزياء الذكاء الاصطناعي».

وتضيف أناندكومار أنه بالنسبة للعلم، فإن الأساس المادي في الحقائق الموثوقة يمكن أن ينتج نتائج دقيقة للغاية. وقالت إن نماذج اللغة الكبيرة لروبوتات الدردشة ليس لديها طريقة عملية للتحقق من صحة بياناتها وتأكيداتها. وتتابع إن الاختبار النهائي يأتي عندما يقارن العلماء بين رحلات الخيال الرقمية والتفاصيل الصلبة للواقع المادي.

وتقول عن نتائج الذكاء الاصطناعي: «يجب اختبارها. إذ إن شيئاً مصمماً حديثاً من خلال هلوسات الذكاء الاصطناعي يتطلب الاختبار».

قسطرة آمنة صحياً من نتاجات الهلوسة

أخيراً، استخدمت أناندكومار وزملاؤها هلوسات الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تصميم نوع جديد من القسطرة يقلل بشكل كبير من التلوث البكتيري -وهو آفة عالمية تسبب سنوياً ملايين التهابات المسالك البولية. وقالت إن نموذج الذكاء الاصطناعي للفريق ابتكر آلافاً عديدة من تصاميم هندسة القسطرة ثم اختار واحداً كان الأكثر فاعلية.

وجاءت الجدران الداخلية للقسطرة الجديدة مبطنة بمسامير تشبه أسنان المنشار تمنع البكتيريا من اكتساب الجر والسباحة عكس التيار لإصابة مثانات المرضى. وقال أناندكومار إن الفريق يناقش تسويق الجهاز.

وعلى غرار علماء آخرين، قالت أناندكومار إنها لا تحب مصطلح الهلوسة. وتجنبت ورقة فريقها حول القسطرة الجديدة استخدام الكلمة.

توضيح الصور الضبابية للسرطان

من ناحية أخرى، استشهدت هاريني فيراراغافان، رئيسة مختبر مركز ميموريال سلون كيترينغ للسرطان في مدينة نيويورك، بالمصطلح في ورقة بحثية حول استخدام الذكاء الاصطناعي لشحذ الصور الطبية الضبابية. وكان عنوانها جزئياً: «التصوير بالرنين المغناطيسي المهلوس»، وهو اختصار للتصوير بالرنين المغناطيسي.

كما تبنى الباحثون في جامعة تكساس في أوستن المصطلح. وكان عنوان ورقتهم البحثية حول تحسين الملاحة الآلية هو «التعلم من الهلوسة».

أداة مذهلة للإبداع

وأشاد باشميت كوهلي رئيس قسم العلوم في شركة «ديب مايند»، وهي شركة تابعة لشركة «غوغل» في لندن تعمل على تطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي، بالهلوسة باعتبارها تعزز الاكتشاف، وذلك بعد وقت قصير من حصول اثنين من زملائه على جائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام مع بيكر... «لدينا هذه الأداة المذهلة التي يمكن أن تظهر الإبداع».

وأضاف أن أحد الأمثلة على ذلك هو كيف تغلب كمبيوتر «ديب مايند» في عام 2016 على بطل العالم في لعبة Go، وهي لعبة لوحية معقدة. كانت نقطة التحول في اللعبة هي الخطوة 37، في وقت مبكر إلى حد ما من المسابقة. قال كوهلي: «اعتقدنا أنها كانت خطأ». «وأدرك الناس مع استمرار اللعبة أنها كانت ضربة عبقرية. لذلك فإن هذه النماذج قادرة على إنتاج هذه الأفكار الجديدة للغاية».

«توزيعات احتمالية» لدراسات الطقس

وتشير ماكغفرن، مديرة معهد الذكاء الاصطناعي، وهي أيضاً أستاذة في علم الأرصاد الجوية وعلوم الكمبيوتر في جامعة أوكلاهوما، إلى أن هلوسات الذكاء الاصطناعي يمكن وصفها بشكل أقل بهجة بأنها «توزيعات احتمالية» -وهو مصطلح قديم جداً في عالم العلوم.

وأضافت ماكغفرن أن الباحثين في الطقس يستخدمون الآن الذكاء الاصطناعي بشكل روتيني لإنشاء آلاف الاختلافات الدقيقة في التوقعات، أو نطاقات الاحتمالات. وقالت إن الخيالات الغنية تسمح لهم باكتشاف عوامل غير متوقعة يمكن أن تؤدي إلى أحداث متطرفة مثل موجات الحر القاتلة.

* خدمة «نيويورك تايمز»