باحثون أميركيون يحذّرون من توظيف نظم الذكاء الاصطناعي المدنية في المجالات العسكرية

دراسة جديدة تدق ناقوس الخطر بسبب سوء استخدام البيانات الشخصية للأفراد

باحثون أميركيون يحذّرون من توظيف نظم الذكاء الاصطناعي المدنية في المجالات العسكرية
TT

باحثون أميركيون يحذّرون من توظيف نظم الذكاء الاصطناعي المدنية في المجالات العسكرية

باحثون أميركيون يحذّرون من توظيف نظم الذكاء الاصطناعي المدنية في المجالات العسكرية

يرغب عدد متزايد من شركات الذكاء الاصطناعي بوادي السيليكون في ممارسة الأعمال التجارية مع الجيش، مدعين أن الوقت والجهد اللذين بذلوهما في تدريب الشبكات العصبية الكبيرة على كميات هائلة من البيانات، يمكن أن يوفّرا للجيش قدرات جديدة.

ثنائية الاستخدام تهدّد حياة الأبرياء

إلا أن دراسة صدرت الثلاثاء من مجموعة من علماء الذكاء الاصطناعي البارزين تزعم أن أدوات الذكاء الاصطناعي ثنائية الاستخدام من شأنها أن تزيد من احتمالات أن يصبح المدنيون الأبرياء أهدافاً بسبب البيانات السيئة – كما أن هذه الأدوات يمكن أن يستغلها الخصوم بسهولة: كما كتب باتريك تاكر(*).

وفي الدراسة التي نشرها معهد «إيه آي ناو» AI Now، يشير مؤلفوها :هايدي خلف وسارة مايرز ويست وميريديث ويتاكر، إلى الاهتمام المتزايد بنماذج الذكاء الاصطناعي التجارية - التي تسمى أحياناً نماذج الأساس - للأغراض العسكرية، وخصوصاً للاستخبارات والمراقبة ورصد الأهداف والاستطلاع.

مخاطر لا يمكن تقديرها

ويقول الباحثون إنه في حين تهيمن المخاوف بشأن إمكانات الذكاء الاصطناعي في الأسلحة الكيميائية والبيولوجية والإشعاعية والنووية على المحادثة، فإن نماذج الأساس التجارية الكبيرة تشكّل بالفعل مخاطر «لا يمكن تقديرها» على المدنيين.

إن بعض الشركات التي تقترح نظم الذكاء الاصطناعي القائم على نموذج الأساس للجيش «تقترح نماذج تجارية تم تدريبها مسبقاً على مجموعة من البيانات التجارية... إنها ليست نماذج تجارية حصرية للجيش تم تدريبها بشكل بحت على البيانات العسكرية»، كما قالت خلف لمجلة «ديفنس وان».

تكمن المشكلة في كيفية تدريب نماذج الأساس هذه: على كميات كبيرة من البيانات المتاحة للجمهور، وغالباً ما تتضمن البيانات الشخصية التي شقت طريقها إلى الويب عبر وسطاء البيانات أو مواقع الويب والخدمات العادية.

أما ويتاكر، التي تشغل حالياً منصب رئيس مؤسسة Signal Foundation، فقالت إن «البيانات هي القضية الأساسية هنا. إنها تسبب قدراً هائلاً من المخاوف والثغرات الأمنية، ولا يتم وضعها في الحسبان عندما نتحدث عن أشياء مثل إمكانية التتبع على نطاق واسع».

أنماط واستقراءات غير مضبوطة

لا تستخدم هذه الشبكات العصبية المنطق كما يفعل الإنسان. وقد أظهرت أبحاث أخرى أنها تقوم بشكل أساسي بمطابقة الأنماط على نطاق واسع، وإيجاد مجموعات من الكلمات لإنشاء استقراءات سليمة إحصائياً لما قد يأتي بعد ذلك، أو أخذ نقاط البيانات لملايين الأفراد ورسم روابط الارتباط بين تلك النقاط (على عكس الروابط السببية).

وتعمل نماذج الأساس بشكل جيد في السيناريوهات، حيث تكون تكلفة النتائج الإيجابية الكاذبة false positives، منخفضة، مثل محاولة التوصل إلى نقاط مثيرة للاهتمام لورقة بحثية أو قائمة بالأشخاص لتسويق منتج لهم.

لكن، وعند تطبيقها على السياقات العسكرية - على وجه التحديد مهمة مراقبة السكان بحثاً عن أهداف محتملة - يمكن أن تكون تكلفة النتائج الإيجابية الكاذبة، حياة بريئة.

جيش إسرائيل والذكاء الاصطناعي

بعض الجيوش، مثل جيش إسرائيل، يستخدم بالفعل من خلال برامجه Where's Daddy وLavender، نماذج الأساس التي تستخلص الأنماط لتجميع قوائم الأهداف. ويقول واضعو الدراسة إن هذا يساهم في تطبيع هذه الأدوات للاستهداف في الحرب. ووجد تقرير من المصدر الإعلامي +972 ومقرّه إسرائيل أن معدل الخطأ في Lavender وحده كان قريباً من 10 في المائة.

في حديثها عن استخدام إسرائيل الذكاء الاصطناعي في عملياتها في غزة (وخارجها)، قالت خلف: «نحن نرى... بيانات تُسحب من تطبيق (واتساب)، بيانات وصفية، أليس كذلك؟ نحن نرى بيانات تُسحب من (صور غوغل) ومصادر أخرى، بالطبع، والتي لا نعرف عنها شيئاً ولم نعطها حقاً. لذا؛ فإن البيانات غير دقيقة و(النماذج) تحاول نوعاً ما العثور على أنماط قد لا تكون موجودة، مثل أن تكون في مجموعة (واتساب) مع... عضو في (حماس)... وهذا لا ينبغي أن يؤهلك لعقوبة (الإعدام). لكن في هذه الحالة، هذا ما نلاحظه (يحدث)».

مراقبة مجموعات سكانية

وقالت ويتاكر إن هذه الأدوات الإسرائيلية تعمل على أساس «مراقبة مجموعة سكانية معينة، أليس كذلك؟ أحد الأسباب التي تجعل أوكرانيا غير قادرة على تنفيذ أنظمة بخصائص (لافندر) و(أين دادي) هو أنها لا تمتلك بيانات مراقبة دقيقة للغاية على مستوى السكان، أي على سبيل المثال، كل سكان روسيا. لذا؛ يتجسد هنا دور المعلومات الشخصية في إعلام الأنظمة التي تستخدم نماذج البيانات هذه».

أخلاقيات الذكاء الاصطناعي

وهذه المشكلة هي أحد الأسباب التي تجعل وزارة الدفاع تؤكد على «إمكانية تتبع البيانات» في مبادئ أخلاقيات الذكاء الاصطناعي.

وكما ذكرت مجلة «ديفينس ون» سابقاً، فإن قائمة مبادئ الذكاء الاصطناعي لوزارة الدفاع أكثر تفصيلاً وتحديداً من المبادئ التوجيهية الأخلاقية المماثلة للذكاء الاصطناعي من شركات وادي السليكون. لكنها أيضاً إطار تطوعي، وقد أعطت وزارة الدفاع نفسها حلولاً بديلة.

يزعم مؤلفو الدراسة أن الإطار الأخلاقي الذي تبناه المرء بنفسه لا يحمي المدنيين من نماذج الذكاء الاصطناعي التجارية التي يتم تدريبها على البيانات الشخصية، خصوصاً عندما تبدو الحكومة على استعداد لمنح استثناءات لأدوات الذكاء الاصطناعي التجارية.

وقالت ويست: «لقد رأينا هذا الميل، كما تعلمون، حتى مثل تقديم برنامج RAMP السريع التابع لمجلس الاحتياطي الفيدرالي من أجل تعزيز التبني السريع لحالات استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي، وإنشاء هذه الاستثناءات، وهذا هو السبب في أن هذه الأطر الطوعية والمبادئ من الدرجة الأعلى غير كافية، وخصوصاً عندما نتعامل مع استخدامات تشكل مخاطر حياة أو موت، وحيث تكون العواقب على المدنيين كبيرة جداً».

حتى كبير مسؤولي المعلومات في البحرية الأميركية، جين راثبون، كان قد قال إن نماذج الأساس التجارية «غير موصى بها لحالات الاستخدام التشغيلية» لنظم الذكاء الاصطناعي.

التلاعب بالبيانات والهجمات المسمومة

كما يزعم واضعو الدراسة أن اعتماد هذه النماذج من قِبل وزارة الدفاع من شأنه أيضاً أن يُدخل نقاط ضعف في العمليات، حيث يمكن التلاعب بالبيانات المتاحة للجمهور أو التلاعب بها من قبل الخصوم.

«إن الاستخدام الشامل وغير المقيد لمجموعات البيانات على نطاق الويب لتدريب نماذج الأساس التجارية أدى إلى استغلال واستخدام الكثير من السبل التي تسمح للجهات الفاعلة المعادية بتنفيذ هجمات التسميم (التي تضمن ظهور نماذج خبيثة في مجموعات البيانات على نطاق الويب)»، كما يشير البحث.

وهذا يوسع من تداعيات نتائج البحث إلى ما هو أبعد من مسألة الأدوات التي قد تتبناها وزارة الدفاع أو لا تتبناها. في عصر أصبحت فيه مثل هذه الأدوات شائعة بشكل متزايد، أصبحت البيانات الشخصية للمدنيين الأميركيين نقطة ضعف استراتيجية وطنية.

وقال المؤلفون إن الأوامر التنفيذية للبيت الأبيض في عهد بايدن بشأن جمع البيانات الوصفية بالجملة والذكاء الاصطناعي الآمن لا تذهب إلى ما هو أبعد من ذلك لإبعاد بيانات الأميركيين عن أيدي الخصوم المسلحين بنماذج مماثلة.

ومع ذلك، قالت ويتاكر إن توسيع نطاق قوانين الخصوصية الأميركية لتغطية البيانات الشخصية بشكل أكثر فاعلية «قد يكون مفيداً للغاية في الحد من الوصول المعادي إلى نوع البيانات الشخصية التي، أولاً، تُستخدم لتدريب (نماذج اللغة الكبيرة) وثانياً، يمكن استخراجها من خلال أنواع الهجمات، التي لا توجد لها علاجات حالية».

* مجلة «ديفنس وان» - خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

دراسة جديدة: الشركات السعودية تتجاوز تجارب الذكاء الاصطناعي إلى نتائج ملموسة

تكنولوجيا التقرير: حققت 91 % من المؤسسات السعودية نتائج متوقعة أو أفضل من مبادرات الذكاء الاصطناعي (شاترستوك)

دراسة جديدة: الشركات السعودية تتجاوز تجارب الذكاء الاصطناعي إلى نتائج ملموسة

تنتقل الشركات السعودية من تجارب الذكاء الاصطناعي إلى تطبيقات أوسع مدعومة بنتائج ملموسة واستثمارات متزايدة في تدريب الكفاءات واستقطاب المتخصصين.

نسيم رمضان (لندن)
الاقتصاد رئيس الوزراء الصيني يلقي كلمة في حفل افتتاح المنتدى الاقتصادي العالمي في داليان (أ.ف.ب)

الذكاء الاصطناعي والجغرافيا السياسية يتصدران «دافوس الصيفي» في الصين

تتصدر الذكاء الاصطناعي والتوترات الجيوسياسية جدول أعمال اجتماعات «دافوس الصيفي» في مدينة داليان الصينية.

«الشرق الأوسط» (داليان، الصين)
الاقتصاد رد فعل متداول في «بورصة نيويورك» على أداء المؤشرات وتحركها (رويترز)

في الكواليس... لماذا اجتاحت موجة البيع العالمية أسهم التكنولوجيا؟

شهدت الأسواق المالية العالمية الثلاثاء موجة بيع واسعة وعنيفة، قادتها أسهم التكنولوجيا الكبرى والمؤشرات الأميركية الرئيسية، مثل «إس آند بي 500» و«ناسداك 100»...

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
الاقتصاد متداول يعمل في بورصة نيويورك (رويترز)

«وول ستريت» تتراجع بضغط من موجة بيع واسعة لأسهم التكنولوجيا الكبرى

تراجعت الأسهم الأميركية، يوم الثلاثاء، مع موجة بيع طالت شركات التكنولوجيا الكبرى، وامتدت من آسيا إلى وول ستريت، وسط مخاوف متزايدة من احتمال رفع أسعار الفائدة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
تكنولوجيا صورة تعبيرية لأشخاص مع أجهزة حواسيب وفي الخلفية لوحة كُتب عليها الذكاء الاصطناعي (رويترز)

الصين تتفوق على أميركا بأسرع حاسوب عملاق في العالم

تفوقت الصين على الولايات المتحدة لتتصدر قائمة أسرع الحواسيب العملاقة في العالم

«الشرق الأوسط» (بكين - سان فرانسيسكو)

سوق سوداء مزدهرة لعقار قوي لإنقاص الوزن

سوق سوداء مزدهرة لعقار قوي لإنقاص الوزن
TT

سوق سوداء مزدهرة لعقار قوي لإنقاص الوزن

سوق سوداء مزدهرة لعقار قوي لإنقاص الوزن

من غير المتوقع أن يصل عقار «ريتاترتايد» (Retatrutide) - وهو أقوى عقار لإنقاص الوزن قيد التطوير حالياً - إلى السوق الأميركية قبل العام المقبل على أقرب تقدير.

تسويق دواء لم تتم إجازة استخدامه بعدُ

مع ذلك، يحتفظ عادل كالام، وهو رجل يبلغ من العمر 37 عاماً ويقيم في مدينة نيويورك، بـ20 قارورة من هذا العقار في مجمدة ثلاجته (الفريزر). وقد استخدم كالام عملة «البيتكوين» لشراء العقار من بائع تجزئة عبر الإنترنت يعرض قوارير بسعر 99 دولاراً، تحمل ملصقاً يفيد بأنها مخصصة «لأغراض البحث فقط». وقد وصلت إليه طلبيته الأولى في صندوق من الورق المقوى، حيث كانت قوارير الدواء المسحوق مغلفة بأغلفة واقية. واعترف كالام قائلاً: «هذا الأمر لم يبعث على الثقة حقاً». ويطلب كالام و8 من أصدقائه العقار بكميات كبيرة. وهو يدرك تماماً وجود مخاطر مرتبطة بتناول عقار لم يحصل بعد على موافقة إدارة الغذاء والدواء (FDA)، لكنه لم يرغب في انتظار اكتمال الإجراءات التنظيمية الرسمية طالما كان بإمكانه الحصول عليه وتناوله في وقت أقرب.

سوق سوداء مزدهرة

يستفيد كالام من سوق سوداء مزدهرة لعقار «ريتاترتايد»، وهو دواء «ببتيدي» طورته شركة «إيلي ليلي». (الببتيدات: سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية، وهي اللبنات الأساسية للبروتينات، وتُستخدم لعلاج أمراض وحالات صحية مختلفة - المحرر).

وعلى وسائل التواصل الاجتماعي، يروج المؤثرون والمراكز الصحية التجميلية (المنتجعات الطبية) للعقار باستخدام كلمات مشفرة - مثل «راتاتوي» للإشارة إلى «ريتاترتايد»، أو «بيبز» (peps) للإشارة إلى «الببتيدات» - وذلك للالتفاف على القيود المفروضة على الإعلان عن الأدوية عبر الإنترنت. أما المستخدمون الأكثر شغفاً فيشترون كميات كبيرة من الصين، ويتبادلون التوصيات بشأن البائعين عبر منصات مثل «ريديت» و«ديسكورد» و«واتساب»، كما يجمعون مواردهم المالية لإجراء فحوصات مخبرية مستقلة (عبر أطراف ثالثة) للتحقق من جودة المنتج.

تسويق غير مشروع لمئات الآلاف من الجرعات

لا توجد تقديرات واضحة لحجم هذه السوق، لكن المعلومات المتاحة للخبراء تشير إلى أنها كبيرة. وقد أظهر تحليل لبيانات إدارة الغذاء والدواء - أجرته «الشراكة من أجل أدوية آمنة» (Partnership for Safe Medicines)، وهي تحالف غير ربحي مرتبط بصناعة الأدوية - أن 15 رطلاً (الرطل نحو 453 غراماً) من عقار «ريتاترتايد» (ما قد يعادل مئات الآلاف من الجرعات) قد دخلت البلاد في الفترة ما بين يناير(كانون الثاني) وأبريل (نيسان) 2026. ورغم أن بعض هذه الجرعات ربما شُحن إلى علماء يجرون أبحاثاً حول العقار، فإن جزءاً منها يتسرب على الأرجح إلى السوق غير المشروعة، وذلك حسبما صرح شبير إمبر سافدار، المدير التنفيذي للمنظمة غير الربحية.

تحذير من تلوث الدواء

قال تيموثي ماكي، الأستاذ في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو والمتخصص في دراسة الأدوية المقلدة: «خلاصة القول أن الطلب موجود وبقوة، وهناك طرق عديدة للحصول على العقار». وحذرت شركة «إيلي ليلي» من أن المنتجات التي تدعي احتواءها على عقار «ريتاترتايد» (retatrutide) قد تكون ملوثة أو تحتوي على مواد مختلفة تماماً. وكتب مايكل جاميسون، المتحدث باسم الشركة: «إن أي ادعاء بأن عقار (ريتاترتايد) المتاح في السوق السوداء يماثل دواء ليلي الأصلي - الذي خضع للدراسة في التجارب السريرية - هو ادعاء كاذب».

سوق غامضة

تُعدّ السوق السوداء لعقار «ريتاترتايد» مثالاً صارخاً على تجاوز المستهلكين للنظام الطبي التقليدي للحصول على أدوية جديدة وفعالة لإنقاص الوزن؛ فقد سعى الملايين للحصول على نسخ مركبة وغير معتمدة من هذه الأدوية عبر شركات الطب عن بُعد والمنتجعات الصحية الطبية، بحثاً عن بدائل أرخص وأسهل توفراً مقارنة بالنسخ ذات العلامات التجارية المعروفة.

ورغم تعذر حصر هوية جميع من يبحثون عن «ريتاترتايدد» عبر الإنترنت بدقة، فإن قائمة عملاء هذا العقار تشمل - على ما يبدو - أشخاصاً يرغبون في فقدان وزن أكبر مما تتيحه الأدوية المتوفرة حالياً في الأسواق، فضلاً عن لاعبي كمال الأجسام وهواة «القرصنة الحيوية» (biohackers) الذين يستخدمون أيضاً «ببتيدات» أخرى.

يشتري كثير من الأشخاص ما يعتقدون أنه «ريتاترتايد» من متاجر إلكترونية تعرض العقار بوصفه «مادة كيميائية بحثية» غير مخصصة للاستخدام البشري؛ وهو إخلاء مسؤولية قد يتيح لهم استغلال ثغرة في اللوائح التنظيمية للأدوية.

وغالباً ما تشحن هذه المواقع العقار في صورة مسحوق يقوم العملاء بإعداده وحقنه بأنفسهم. كما يشتري مستخدمون آخرون العقار عبر مجموعات على تطبيقات «واتساب» و«تلغرام» و«ديسكورد»؛ ففي إحدى محادثات «تلغرام»، كان أحد المستخدمين ينشر عشرات المقاطع المصورة يومياً التي تظهر ثلاجة مليئة بعبوات الدواء المعدة للبيع. وفي مجموعة أخرى على «تلغرام» تضم أكثر من 1400 عضو، تفاعل المستخدمون مع رسائل تعرض علباً يُزعم أنها تحتوي على «ريتاترتايد»، مستفسرين عن إمكانية الدفع بعملة «البيتكوين».

يقول لوك تورنوك، المحاضر الأول في علم الجريمة بجامعة لينكولن في إنجلترا والمتخصص في دراسة «الببتيدات»، إن هذه المجموعات غالباً ما يديرها وسطاء يطلبون كميات كبيرة مما يزعمون أنه «ريتاترتايد» - عادةً من مختبرات صينية - ثم يعيدون تعبئته أو يستخدمونه لملء أقلام حقن فارغة. ويضيف أن بعض البائعين يضعون علاماتهم التجارية وشعاراتهم الخاصة - مثل رسوم توضيحية للجزيئات - لإضفاء طابع علمي على منتجاتهم.

وقد حاول المحققون كبح جماح التدفق الهائل لعقار «ريتاترتايد» غير المشروع. وفي الفترة ما بين ديسمبر (كانون الأول) 2025 ومارس (آذار) 2026، ضبط مسؤولو الجمارك في ولاية أوهايو أكثر من 5000 شحنة من «الببتيدات» - بما في ذلك عقار «ريتاترتايد» المهربة من الصين.

سهولة الحصول على المنتج... مقابل غياب اليقين

تستغرق العملية التقليدية للحصول على موافقة إدارة الغذاء والدواء، على دواء ما، سنوات عديدة؛ فإلى جانب نتائج التجارب السريرية، تراجع الوكالة مكونات الدواء وعملية تصنيعه، بما في ذلك خطط الشركة المصنعة لضمان إنتاج الدواء بطريقة آمنة. كما يعاين المفتشون المنشآت التي ستتولى تصنيع الدواء الجديد. وبحلول الوقت الذي يصل فيه الدواء إلى الأسواق، يكون قد خضع لفحص دقيق وشامل من قبل الأطباء وخبراء الإحصاء والمتخصصين في علم السموم، وغيرهم من الخبراء.

مختبرات للكشف عن الدواء المزيف

في المقابل، يواجه الأشخاص الذين يطلبون عقار «ريتاترتايد» عبر الإنترنت، خيارات محدودة للغاية للتأكد مما إذا كانوا يحصلون على الدواء الأصلي، أو ما إذا كان المنتج معقماً وآمناً للاستخدام.

وهناك عدد من المختبرات المستقلة التي تسوّق حالياً خدماتها لفحص «ريتاترتايد» وغيره من «الببتيدات»، وتتقاضى مئات الدولارات مقابل تحليل عينة واحدة. ويشير بيرك إلى أن بعض هذه المختبرات موثوق ومشروع، في حين أن البعض الآخر يفتقر إلى المصداقية؛ إذ يشبه عملها «شخصاً يقوم بذلك بوصفه نشاطاً جانبياً في قبو منزله».

وذكر جاميسون، المتحدث باسم شركة «إيلي ليلي»، أن إثبات احتواء دواءين على المادة الفعالة نفسها يتطلب اختبارات مكثفة وشاملة، «وليس مجرد اختبارات أولية بسيطة تظهر عادةً فيما يُعرف بـ(شهادات التحليل)».

من جهته، أوضح ماكي أن بعض المواقع الإلكترونية التي تدعي توفير «ريتاترتايد»، قد ترسل في الواقع عبوات تحتوي على أدوية أخرى لإنقاص الوزن متوفرة حالياً في الأسواق، مثل «سيماغلوتيد». كما أشار «تورنوك» إلى احتمالية قيام مختبرات بتصنيع «ريتاترتايد»، نظراً لأن التركيب الجزيئي للدواء متاح للعامة، لكنه أضاف أن المشتري العادي لا يلجأ عادةً إلى خدمات الفحص للتحقق من ذلك. وأضاف: «ما لم تذهب بنفسك إلى الصين وتزُر تلك المختبرات، فمن المرجح ألا تكون لديك أي وسيلة لمعرفة الحقيقة».

وحتى في حال احتوت العبوة بالفعل على «ريتاترتايد»، فإن غياب الرقابة يعني وجود مخاطر أخرى محتملة؛ إذ قد يكون الدواء ملوثاً، أو يحتوي على جرعة غير صحيحة.

التعرض لآثار جانبية خطيرة

أظهرت قاعدة بيانات تابعة لإدارة الغذاء والدواء أن 40 شخصاً أبلغوا عن تعرضهم لآثار جانبية سلبية جراء استخدام «ريتاترتايد» منذ عام 2024، وشملت هذه الآثار مشاكل في القلب، والتهاب الزائدة الدودية، وتشوش الرؤية. ومن بين هؤلاء المرضى؛ نُقل 14 شخصاً إلى المستشفى، ووُصفت حالة 4 منهم بأنها تنطوي على ردود فعل «تهدد الحياة».

* خدمة «نيويورك تايمز»


«أجهزة مناعية» للمباني… تكافح الأمراض المنقولة جواً

مجسات لالتقاط بروتينات الفيروسات وإرسال إشارات التنبيه بوجودها
مجسات لالتقاط بروتينات الفيروسات وإرسال إشارات التنبيه بوجودها
TT

«أجهزة مناعية» للمباني… تكافح الأمراض المنقولة جواً

مجسات لالتقاط بروتينات الفيروسات وإرسال إشارات التنبيه بوجودها
مجسات لالتقاط بروتينات الفيروسات وإرسال إشارات التنبيه بوجودها

وقفت لينسي مار، وهي مهندسة بيئية، بجوار صندوقين بلاستيكيين شفافين مكدسين بالأنابيب، والفوهات، والمكونات الإلكترونية؛ وهو نموذج أولي غريب المظهر قد يُستخدم يوماً ما لحماية الأطفال في مراكز الرعاية اليومية من الفيروسات المنتشرة في الهواء.

نموذج لقاعة مبنى للرعاية مجهز بتهوية يتحكم بها الكمبيوتر

تحليل عينات مسببّ للحساسية

قامت مار بملء الصندوق الأيمن برذاذ فضي خافت. وسحبت مضخة جزءاً من ذلك الهواء إلى الصندوق الأيسر، حيث التقط جهاز أخذ العينات الجسيمات، والقطرات العالقة. وسرعان ما تحول لون شاشة رقمية مثبتة على الصندوق إلى الأحمر، لتظهر رسالة: «تم الرصد! مسبب الحساسية Der f 1 المرتبط بعث الغبار»...

يُعد «Der f 1» بروتيناً يفرزه عث الغبار، ويمكن أن يؤدي استنشاقه إلى نوبات الربو. وقد رصد جهاز مار تركيزاً يبلغ 843 بيكوغراماً من «Der f 1» لكل متر مكعب؛ وللمقارنة، فإن حبة ملح واحدة تزن نحو 10 ملايين ضعف هذا المقدار. وقالت مار: «قبل هذا الجهاز كان الأمر سيستغرق منا يومين لمعرفة كمية المواد الموجودة في الهواء. أما الآن فنحن نقوم بذلك في وقت فوري تقريباً». (بيكوغرام= 10⁻¹² غرام).

نموذج أولي لنظام بمجسات رصد الفيروسات المنقولة جواً

رصد عشرات مسببات الأمراض

ليست مسببات الحساسية الناتجة عن عث الغبار هي التهديدات الوحيدة التي يهدف فريق مار إلى رصدها، واستخلاصها من الهواء؛ فهذه التقنية -التي لا تزال قيد التطوير- قادرة بالفعل على رصد فيروسات الإنفلونزا، وكورونا، وبكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli). وأضافت: «لدينا القدرة على رصد 10 مواد مختلفة، وبحلول نهاية البرنامج سنتمكن من رصد 25 مادة مختلفة».

كانت مار تتحدث بصوت عالٍ للتغلب على الضجيج في الطابق الخامس من مبنى مكاتب في واشنطن، وفي أي مكان يتجمع فيه الناس.

«جهاز مناعي» لمباني رعاية الأطفال

وقد استضافت «وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للصحة» (ARPA-H) معرضاً علمياً مخصصاً للبالغين في مبنى مكاتب في واشنطن، حيث كان أكثر من 200 شخص يتجولون لإلقاء نظرة أولى على مجال علمي متطور بسرعة: تقنية صُممت للحفاظ على سلامة الهواء الداخلي في دور رعاية الأطفال، والمدارس، والمستشفيات. وتخصص الوكالة 150 مليون دولار لإنشاء ما تصفه بـ«جهاز مناعة لكل مبنى».

أمراض منقولة عبر الهواء

تشهد الحصبة -وهي مرض ينتقل بالكامل عبر الهواء- عودة للظهور في جيوب سكانية تعاني من انخفاض معدلات التطعيم داخل الولايات المتحدة. أما الإنفلونزا، فتنتشر عبر طرق متعددة، لكن الهواء يُعد مساراً مهماً لانتقالها. وإلى جانب الجراثيم المعدية، قد يحمل هواء الأماكن المغلقة تهديدات أخرى، مثل بروتينات عث الغبار، وأبواغ العفن، وحبوب اللقاح.

وقد واصل المهندسون تطوير أنظمة متطورة للحفاظ على جودة الهواء، وصحته. وغالباً ما تتباهى المباني السكنية الفاخرة بالتقنيات المستخدمة فيها لحماية السكان، إلا أن هذه الأنظمة لا تزال بعيدة كل البعد عن الانتشار الواسع.

نظام تحذير مماثل لإنذارات الحريق

وتقول جيسيكا غرين مديرة المشروع بالوكالة إن «أحد الأسباب أن حلول جودة الهواء الصحي في الأماكن المغلقة لم تنتشر على نطاق واسع في السوق بعد، لأن تكلفتها عالية».

وقد أطلقت غرين -وهي خبيرة في الميكروبات المنقولة جواً- برنامجاً في وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للصحة للعمل على تطوير هذه الحلول، وأطلقت عليه اسم «BREATHE» (أي «تنفّس»)، وهو اختصار لعبارة «بناء بيئات مرنة للهواء والصحة الشاملة». ويتمثل الهدف في جعل المباني تكافح الأمراض بالطريقة نفسها التي تكافح بها الحرائق. فعندما يُطلق الدخانُ إنذارَ أجهزة كشف الدخان، يمكن لنظام التحكم في المبنى الاستجابة فوراً عبر رش الماء من المرشات، أو إطلاق مواد كيميائية لإخماد الحريق.

ولا يحتاج النظام إلى انتظار شخص ما لفحص الإشارات، واتخاذ قرار بشأن كيفية الاستجابة.

نظام محاكاة لمجسات بيولوجية لتنظيم عمل نظم التسخين والتبريد والتهوية

تحديات رصد الفيروسات

وقد فازت 4 فرق بعقود لتطوير هذه الأنظمة، وتواجه جميعها تحديات هندسية كبيرة، إذ إن تحديد الفيروسات العالقة في الهواء أصعب بكثير من رصد الدخان؛ إذ يمكن لتركيزات منخفضة للغاية من الجراثيم أو مسببات الحساسية أن تشكل خطراً. وهذا يعني أن أجهزة الاستشعار يجب أن تأخذ عينات من كميات هائلة من الهواء، مع تجميع القطيرات والجزيئات في سائل لتحليلها.

وتقول غرين: «يتعين على هذه الفرق تركيز كمية من الهواء تعادل حجم مسبح لتصبح بحجم ملعقة كبيرة». ويتبع كل فريق استراتيجية مختلفة في هذا الصدد.

تحليل الحمض النووي للفيروس

وتقود شركة «SafeTraces» -ومقرها كاليفورنيا- مجموعة تعمل على تطوير جهاز لأخذ عينات الهواء؛ وهو عبارة عن صندوق معدني أبيض عريض ومنخفض الارتفاع. يتدفق الهواء عبر الصندوق إلى خرطوشة خاصة، حيث تقوم مواد كيميائية بتفكيك الخلايا، وعزل الجينات الموجودة بداخلها.

وتحتوي الخرطوشة على «خطافات جزيئية»، يمكن لكل منها التقاط تسلسل محدد من الحمض النووي (DNA)، أو الحمض النووي الريبي (RNA) الخاص بالفيروس. وإذا التقط الخطاف أي مادة وراثية، فإنه يُصدر وميضاً ضوئياً. يأمل الباحثون أن يتمكن مستشعرهم من رصد ما يصل إلى 100 نوع من الفيروسات. كما يعملون على تطوير برمجيات قادرة على تحديد ما إذا كانت إشارات المستشعر تشير إلى تعرض الموجودين في المكان لخطر كبير للإصابة بالعدوى.

تنبيهات و«معالجات» فورية بالأشعة أو تهوية المبنى

وعندئذٍ قد تستجيب هذه البرمجيات، ربما عن طريق تشغيل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية في نظام التهوية بالمستشفى؛ إذ تقضي هذه الأشعة على العديد من المخاطر المنقولة جواً، بما في ذلك فيروسات الحصبة. وقد يتلقى العاملون في المستشفى تنبيهات بضرورة اتخاذ تدابير حماية إضافية لتجنب استنشاق الفيروسات، وبمجرد أن ترصد المستشعرات زوال الخطر، يمكن للمستشفى العودة إلى سير العمل المعتاد.

وفي سياق متصل، يعمل فريق آخر -بقيادة شركة «بوبي» (Poppy) ومقرها فلوريدا- على تصميم نظام مخصص للمدارس؛ حيث ستؤدي الإشارات الصادرة عن أجهزة أخذ عينات الهواء التابعة للفريق إلى تشغيل مرشحات الهواء في الفصول الدراسية، لتستمر في العمل حتى يصبح هواء الفصول آمناً مرة أخرى.

أما مجموعة «مار» (Marr) فقد ركزت جهودها على مراكز الرعاية اليومية؛ إذ يعمل الفريق على تطوير برمجيات قادرة على إنشاء نماذج لغرف المركز، والتنبؤ بكيفية تدفق الهواء بينها، وتحديد مستوى الخطر الذي قد تشكله كل غرفة في حال دخول شخص مصاب بالعدوى إلى المبنى. ويمكن للنظام ضخ هواء نقي من الخارج، أو تشغيل أجهزة تنقية الهواء، للحد من هذا الخطر.

وتسعى جميع هذه الفرق إلى اختبار أنظمتها في بيئات واقعية؛ حيث تخطط شركة «سيف تريسيس» لاختبار نموذج أولي للنظام في مركز «والتر ريد» الطبي العسكري الوطني عام 2028، بينما تستعد مجموعة «مار» لاختبار نظامها في مراكز الرعاية النهارية بولايات كاليفورنيا، وميشيغان، ونورث كارولينا.

خفض نسبة التعرض للمرض إلى الربع

تهدف هذه التقنية إلى خفض معدلات الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي بنسبة لا تقل عن 25 في المائة في كل بيئة تُستخدم فيها، غير أن هذه الأنظمة يجب أن تكون أيضاً بتكلفة معقولة للشراء والتشغيل؛ إذ تتوقع وكالة «أربا-إتش» (ARPA-H) أن تحقق هذه الأنظمة عائداً على الاستثمار بنسبة 10 في المائة.

* خدمة «نيويورك تايمز»


مفتاح جيني خفي قد يتحكم في مرونة القلب

مفتاح جيني خفي قد يتحكم في مرونة القلب
TT

مفتاح جيني خفي قد يتحكم في مرونة القلب

مفتاح جيني خفي قد يتحكم في مرونة القلب

كشف علماء ألمان عن آلية جينية غير معروفة سابقاً قد تساعد في تفسير كيفية حفاظ القلب على مرونته وقدرته على التكيف مع احتياجات الجسم المتغيرة، وذلك في اكتشاف قد يمهد الطريق لتطوير علاجات أكثر دقة لفشل القلب وأمراض عضلة القلب الوراثية.

وتوصل الباحثون إلى أن جيناً مهماً يُعرف باسم RBM20 لا يعمل بالطريقة البسيطة التي كان يعتقدها العلماء سابقاً، بل يمتلك القدرة على إنتاج نسخ متعددة من البروتين نفسه. ويبدو أن لكل نسخة دوراً مختلفاً في تنظيم أداء عضلة القلب ودرجة صلابتها أو مرونتها.

ونُشرت الدراسة في مجلة Nature Communications في 23 مايو (أيار) 2026 بقيادة فريق من مركز ماكس ديلبروك للطب الجزيئي في برلين برئاسة الباحث مايكل جوتهاردت. ويقول الباحثون إن النتائج تكشف عن طبقة جديدة من التعقيد الجيني داخل القلب، وقد تساعد على فهم أسباب إصابة بعض الأشخاص بأمراض قلبية خطيرة.

كيف يحافظ القلب على مرونته؟

يُعدّ القلب من أكثر أعضاء الجسم نشاطاً؛ إذ ينبض أكثر من 100 ألف مرة يومياً ويُعدّل أداءه باستمرار استجابة للمجهود البدني والتوتر والراحة وغيرها من الظروف المتغيرة.

ولتحقيق هذا التوازن الدقيق؛ تعتمد خلايا القلب على شبكة معقدة من العمليات الجزيئية. ويُعدّ بروتين RBM20 أحد أهم العناصر المنظمة لهذه العمليات؛ إذ يتحكم في آلية تُعرف باسم «التضفير البديل» alternative splicing، وهي عملية تسمح للجين الواحد بإنتاج أشكال مختلفة من البروتينات وفقاً لاحتياجات الخلية.

ومن أبرز الأهداف التي ينظمها، هو بروتين ضخم يسمى تيتين Titin، وهو أكبر بروتين معروف في جسم الإنسان. ويعمل تيتين نابضاً جزيئياً داخل عضلة القلب، حيث يساعدها على التمدد والانقباض بكفاءة. ومن خلال التحكم في إنتاج هذا البروتين يسهِم RBM20 في تحديد مدى مرونة أو صلابة عضلة القلب.

وقد ارتبطت الطفرات في جين RBM20 سابقاً بحالات خطيرة من اعتلال عضلة القلب التي قد تؤدي في النهاية إلى فشل القلب.

اكتشاف غير متوقع

بدأت القصة عندما حاول الباحثون معرفة كيفية تشغيل جين RBM20 داخل خلايا القلب. ولتحقيق ذلك؛ عدّلوا التسلسل الجيني الذي كان يُعتقد أنه نقطة البداية الرئيسية لعمل الجين.

وكان المتوقع أن يؤدي هذا التعديل إلى توقف إنتاج البروتين بالكامل، لكن المفاجأة كانت أن الخلايا استمرت في إنتاج RBM20 وإن كان في صورة أقصر من المعتاد.

وأظهرت هذه النتيجة أن الجين لا يعتمد على نقطة تشغيل واحدة، بل يمتلك نقاط بداية بديلة عدة تسمح له بإنتاج نسخ مختلفة من البروتين. وأظهر هذا الاكتشاف أن تنظيم الجين أكثر تعقيداً بكثير مما كان معروفاً سابقاً.

نسخ متعددة ووظائف مختلفة

ولفهم هذه الظاهرة بشكل أعمق؛ حلل الباحثون أنسجة قلبية من الفئران والجرذان والبشر باستخدام تقنيات متقدمة لدراسة الحمض النووي الريبي وتصنيع البروتينات.

وأظهرت النتائج أن جين RBM20 ينتج بالفعل أشكالاً مختلفة عدة من البروتين، وأن التوازن بينها يتغير بشكل ملحوظ خلال مرحلة الولادة، وهي الفترة التي ينتقل فيها القلب من العمل داخل الرحم إلى أداء وظائفه بشكل مستقل بعد الولادة.

ويرى الباحثون أن هذا التغير يشير إلى أن لكل نسخة من البروتين دوراً خاصاً في نمو القلب ونضجه.

بصمات مختلفة لأمراض القلب

كما كشفت الدراسة عن أن أنواع أمراض القلب المختلفة ترتبط بأنماط مختلفة من إنتاج بروتين RBM20، ففي مرض اعتلال عضلة القلب الضخامي hypertrophic cardiomyopathy الذي يؤدي إلى زيادة سماكة عضلة القلب ارتفعت مستويات البروتين الأقصر بشكل ملحوظ. أما في اعتلال عضلة القلب التوسعي dilated cardiomyopathy الذي يضعف قدرة القلب على ضخ الدم، فقد ارتفعت مستويات النسختين معاً مع زيادة أكبر في النسخة الأطول.

وتشير هذه النتائج إلى أن النسخ المختلفة من البروتين لا تؤدي الوظيفة نفسها، بل قد تسهِم بطرق مختلفة في تطور الأمراض القلبية.

آفاق جديدة للطب الدقيق

يحمل هذا الاكتشاف أهمية خاصة؛ لأن RBM20 يُعدّ هدفاً واعداً لتطوير أدوية جديدة لعلاج أمراض القلب. لكن النتائج الجديدة تشير إلى أن النجاح العلاجي قد لا يعتمد فقط على زيادة أو خفض نشاط الجين، بل على التحكم الدقيق في النسخة البروتينية التي ينتجها.

ويعتقد الباحثون أن توجيه العلاج نحو نسخ محددة من RBM20 قد يتيح تعديل مرونة عضلة القلب بصورة أكثر فاعلية مع تقليل الآثار الجانبية المحتملة. ويعمل الفريق حالياً على دراسة الوظائف الدقيقة لكل نسخة من البروتين وتقييم إمكان استخدامها أهدافاً علاجية مستقبلية.

ورغم أن الطريق لا يزال طويلاً قبل تحويل هذه النتائج إلى علاجات سريرية، فإن الدراسة تقدم فهماً جديداً للآليات الجينية التي تحافظ على كفاءة القلب وتسلط الضوء على كيفية تأثير تغييرات جزيئية دقيقة في صحة أحد أهم أعضاء الجسم.