تصاميم مبدعة لتجاوز أزمة «كوفيد ـ 19»

سباق عالمي لبناء منشآت آمنة صحياً وصنع أجهزة بسيطة

تصاميم مبدعة لتجاوز أزمة «كوفيد ـ 19»
TT

تصاميم مبدعة لتجاوز أزمة «كوفيد ـ 19»

تصاميم مبدعة لتجاوز أزمة «كوفيد ـ 19»

في يناير (كانون الثاني) 2020. بدأت طبيبة الأسنان ومن حيث لا أدري بحديثها معي عن العمارة وسألت: «كيف يحصل البناء؟» وحصل هذا الحديث في زمن كانت لا تزال فيه فكرة تأثير فيروس غريب ظهر في الصين على البشرية جمعاء، احتمالاً بعيداً.
كانت الطبيبة في ذلك الوقت تشعر بالفضول حول هندسة مستشفيين شُيّدا في مدينة ووهان خلال أيّام قليلة، في خطوة تابعها العالم على «يوتيوب» وكأنّها برنامج لتلفزيون الواقع.
تصاميم ضد «كورونا»
ولكن بطريقة غريبة جداً، تحوّل 2020 إلى عام شعاره التصميم. لم تشهد البشرية زمناً أثرّت فيه بيئة البناء بشكل مباشر على صحتنا ورفاهيتنا كالذي نعيشه اليوم.
في ذلك الوقت، لم نكن نعلم أنّ هذا الإنجاز المعماري في ووهان كان عيّنة مسبقة للجهود الجماعية الجبارة المطلوبة لمحاربة «كوفيد - 19».
ومع مجموعة المشاكل الطارئة التي سببها الفيروس، تفاعل الكثيرون مع نظام الإقفال العام برمي أنفسهم في مخيمات تصميم منزلية لصناعة معدات الوقاية الشخصية وإعادة تصميم المساحات بشكل يعيق انتقال الفيروس.
ومع تحليق أعداد الإصابات بفيروس كورونا، أثار مشهد تعاون منظومات المستشفيات الصحية مع المهندسين المعماريين لبناء مراكز وباحات للعزل، إعجاب النّاس. وكانت شركة «ماس ديزاين» للعمارة من أوائل الجهات المبادرة إلى نشر مصادر مجّانية تشرح كيفية بناء مساحات تحدّ من انتشار الفيروس.
وقال رئيس الشركة التنفيذي مايكل مورفي في تصريحات صحافية: «إن الخيارات المكانية التي نتبنّاها اليوم في هذا الوضع الطارئ قد يكون لها الدّور الأكبر في بناء أو كسر قدراتنا على الاستمرار وتجاوز هذه الأزمة وغيرها».
مشهد إبداع عالمي
> أقنعة الوجه. منذ بداية الجائحة، تحوّلت صناعة أقنعة الوجه إلى حاجة ملحّة. فبعد أن واجه العالم نقصاً حاداً فيها، اتّجه الكثيرون إلى تسخير مهاراتهم في الحياكة وبذلوا أقصى جهودهم لصناعة أغطية وجه اعتماداً على الأقمشة والتصميمات التي عثروا عليها على الإنترنت.
تنوّعت الأقنعة المبتكرة بين التصميم التقليدي الذي يشبه الأقنعة الجراحية وتصميمات أخرى ناشئة بقياسات وفعالية محسنة، حتّى أنّ الصمّ والأشخاص الذين يعانون من مشاكل في السمع نالوا حصّتهم من هذه التصميمات وحصلوا على أقنعة خاصّة بهم لأنّ الأقنعة التقليدية لا تصلح للأشخاص الذين يتحدّثون بلغة الإشارة.
> أجهزة التنفس. الأمر نفسه ينطبق على السباق نحو مضاعفة المخزون العالمي من أجهزة التهوية والتنفّس الصناعية. فقد وجد أطبّاء من إيطاليا والولايات المتحدة وأستراليا طرقاً لفصل جهاز التنفّس بشكل يتيح استخدامه لمريضين.
من جهتها، عملت شركات كبيرة مثل فورد وجنرال إلكتريك و«3 إم» على إعادة توجيه أهداف تخزين قطع السيارات لإنتاج نماذج أكثر فعالية دون استهلاك الكميات الكبيرة المعتادة من القطع. علاوة على ذلك، خاض طلّاب من تشيلي والدنمارك وإيران والولايات المتحدة تحدّيات بناء آلات طبية من القطع البسيطة المتوفّرة في محيطهم. على سبيل المثال، عمل فريق «الحالمات الأفغانيات»، الذي يضمّ مراهقات متحمّسات لصناعة الروبوتات على بناء جهاز تهوية آلي وقليل التكلفة من القطع المخزّنة التي وجدنها في مصنع قديم لسيّارات «تويوتا كورولّا» ومخطّطات من معهد ماساتشوستس للتقنية. كلّف النموذج الأوّل الذي صنعته الفتيات 500 دولار، أي عشر تكلفة النموذج التقليدي الذي يُنتج في العادة.
إشارات تحذيرية
وتحوّلت مشاركة معلومات التباعد الاجتماعي أيضاً إلى واجب تصميم جماعي: من الإشارات التوجيهية البسيطة إلى الاستخدامات المبتكرة للشريط اللاصق والألعاب المحشوة الضخمة وقصاصات الورق الصلب وغيرها الكثير من الأمثلة الذكية والمسليّة التي تهدف إلى إقناع النّاس بالحفاظ على مسافة فاصلة آمنة بينهم.
دفعنا فيروس كورونا أيضاً إلى إعادة التفكير بتصميم شوارعنا ومساحاتنا العامّة. فقد أعيد تصميم الطرقات التي كانت مخصّصة لسير المركبات لتحويلها إلى مساحات مفتوحة لتناول الطعام وتوسعات للأرصفة وخيارات أخرى تضمن للنّاس فرص ترفيه خالية من المخاطر.
كما ساهمت الاندفاعة غير المشروطة التي أدّت إلى إنتاج أقنعة الوجه وعلامات التباعد الاجتماعي المبتكرة إلى ظهور مجموعة متنوّعة من غرف تناول الطعام المغلقة. ففي مدينة نيويورك مثلاً، ازدهرت «مطاعم الشوارع» بمنصاتها الخشبية المطلية والقبب المستوحاة من تصاميم ريتشارد بوكمينستر فولر والحدائق المعدّلة والأكواخ المضاءة بمصابيح حرارية.
بدورها، تشهد مساحات منازلنا وعملنا دراسات جديدة تتوافق مع حقيقة العمل والتعليم عن بعد التي فرضتها الجائحة ودفعت الكثيرين إلى تجربة طرق جديدة لتحسين نظام حياتهم، حيث أصبح تصميم الديكور الداخلي الذي يركّز على الصحتين الجسدية والنفسية من أبرز اهتمامات النّاس.
يعجّ تاريخ التصميم بالشعارات الشهيرة التي تصوّره كأداة مؤثّرة في تحسين حياة النّاس، ولكنّ العالم لم يشهد بعد أزمة كهذه جعلتنا نفكّر كيف يمكننا تحويل التصميم إلى أداة. باختصار، يمكن القول إنّ أحد أهمّ الدروس التي علّمتنا إيّاها سنة 2020 هو أنّ التصميم لا يتمحور حول الأسلوب والجماليات فحسب.

«كوارتز»، خدمات «تريبيون ميديا»



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

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

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

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

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.