جينات القطط... الأقرب إلى الجينوم البشري

قاسم مشترك آخر بين الإنسان والهررة

جينات القطط... الأقرب إلى الجينوم البشري
TT

جينات القطط... الأقرب إلى الجينوم البشري

جينات القطط... الأقرب إلى الجينوم البشري

أخضع العلماء الفئران إلى أبحاث ودراسات بهدف التوصل إلى علاجات وحلول لمشاكل الإنسان الصحية. ولكن جينوم الفئران يتسم بالفوضى الهيكلية. ففي مرحلة معينة من تاريخها التطوري، جرى خلط جينوم أجداد الفئران كما تخلط أوراق اللعب، ما أدى إلى تطور معمارية أخرى لديه تختلف عن المعمارية التي تجعل جينومات معظم الثديات الأخرى تبدو أنها تنتمي فعلاً للثديات.

جينوم مشوش

يقول بيل مورفي، عالم جيني في جامعة «تكساس إي اند أم»: «لا طالما اعتبرت جينوم الفئران واحدةً من أعظم الحالات الشاذة. فهو يختلف عن كل الجينومات المشيمية الأخرى الموجودة، وكأنه من القمر مقارنةً بكل شيء آخر موجود على الأرض».
لا تزال جينومات الفئران فعالة بشكل مذهل. فبفضل سنوات من العبث الحذر، ورسم الخرائط الدقيقة، وحالات التكاثر الهائلة، نجح الباحثون بفك الشيفرة الجينية للفئران بشكل عميق حتى أصبحوا قادرين على تكبير أو تصغير عمر هذه الحيوانات، وزيادة أو تقليص خطر إصابتها بالسرطان، للتوصل إلى نتائج لها تأثيرات ملحوظة على البشر. ولكن الفوضى الجينية الكبيرة التي تتميز بها الفئران تجعلها أقل ملاءمةً للأبحاث التي قد تساعدنا على فهم ترتيب وتخزين شيفراتنا الجينية البشرية. ولهذا السبب، اتجه الباحثون إلى نماذج دراسية أخرى بصعود درجة واحدة في السلسلة الغذائية.

جينات القطط

وقد تبين أن القطط تملك جينومات شبيهة بجينومات البشر لجهة الشكل والسلوك. تشرح ليسلي ليونز، خبيرة في جينيات القطط في جامعة ميسوري، أنه «عدا عن الرئيسيات، تعتبر مقارنة القط - الإنسان من أقرب المقارنات التي يمكن الحصول عليها».
تعمل كل من ليونز ومورفي، وكلاهما من أهم خبراء العالم في علم جينات القطط، على ترتيب مجالهما البحثي الصغير. فعلاوةً على الهندسة الجينية، تشاركنا القطط منازلنا ونظمنا الغذائية وسلوكياتنا، والكثير من آفاتنا المجهرية، وبعض أمراضنا المزمنة كالسكري ومشاكل القلب، المنتشرة في المجتمعات الغربية. تقول ليونز: «إذا نجحنا في تبيان أسباب حصول هذه الأمور لدى القطط، وليس غيرها من المخلوقات، قد يتمكن البشر والحيوانات التي تنتمي إلى هذه الفصيلة من تشارك بعض المكاسب الصحية أيضاً».
وتضيف ليونز أن «خطط جينومات القطط ترسم اليوم بشكل كامل وبتسلسل شبه مثالي»، لافتةً إلى أن هذه الخطوة طبقها الباحثون على البشر منذ وقت غير بعيد. وتساعد الجينومات المكتملة في صناعة المراجع – على شكل نصوص مكتوبة بدقة – يستخدمها العلماء دون صفحات بيضاء أو أدوات حذف تفسدها.
لا تستطيع القطط إبلاغنا عندما تمرض، ولكن توسيع استثمار جينوماتها قد يمهد الطريق لطب أكثر دقة لهذه الحيوانات، يستطيع البيطريون من خلاله تقييم المخاطر الجينية لأمراض مختلفة، والتدخل مبكراً، ما سيتيح لهم وضع تشخيصات سريعة بحسب ما أفادت إيلينور كارلسون، خبيرة بجينومات الفقاريات في معهد «برود».
ولأن البشر والقطط يبتلون أحياناً ببعض الأمراض المشتركة، يمكن لتحديد تركيبة القطط الجينية أن يساعد الإنسان أيضاً. ولفتت إميلي غراف، اختصاصية في علم الأمراض والجينات البيطريين من جامعة «أوبرن» الانتباه، إلى أن القطط قد تعاني، على سبيل المثال، من اضطراب عصبي شبيه بداء «تاي ساكس Tay - Sachs «وهو مرض خطير قد يسبب الوفاة لدى الأطفال. وتبين أن العلاج الجيني يتمتع بفعالية خارقة ضد هذا المرض لدى القطط، ولهذا السبب، يخطط زملاء غراف لصناعة علاج مشابه ولكن مناسب للأطفال المصابين به.

ركود الجينات البشرية

يرى ليونز أن جينوم القطط يمكن أن يدعم الأبحاث العلمية الأساسية أيضاً، مثلا للتحقق من نشاط الجينات.
تحتوي جميع خلايا جسدنا على جينومات متطابقة، ولكن نموها ومستقبلها التطوري يختلفان بشكل مذهل. يحاول الباحثون منذ عقود فك تعقيدات آليات هذه العملية التي تتطلب من بعض الخلايا إجبار بعض جيناتها على وقف نشاطها، واستخدام جينات أخرى بشكل مفرط. ويعد صمت واحدة من كروموسومات «إكس» في الخلايا الأنثوية واحداً من أبرز الأمثلة على هذه الظاهرة. يقول سود بيغلاي، عالم جينات في جامعة نيويورك: «لا زلنا لا نملك تفسيراً واضحاً حول كيفية عمل وركود الخلايا. إنه كروموسوم كامل».
يقف شلل الكروموسوم «إكس» خلف تحديد الطبقات اللونية لقطط الكاليكو. هذه القطط، وجميعها تقريباً من الإناث، تشهد طفرات جينية، إذ تحتوي إحدى كروموسومات «إكس» خاصتها على خلية برتقالية فروية وأخرى سوداء، ويحافظ كروموسوم واحد على نشاطه في أي خلية من خلاياها. يتحدد هذا الخيار في مرحلة مبكرة من نمو القطة، فتبقى الخلايا التي انقسمت عن هذه السلالات وفية للون الذي اختارته خلايا آبائها، ما يؤدي إلى ظهور بقع لونية كبيرة. يقول سانديب كالانتري، خبير في ركود الكروموسومات «إكس» في جامعة ميشيغان: «ساعدنا هذا الأمر في فهم أن كروموسومات «إكس» الراكدة كانت مستقرة نسبياً، وظلت مستقرة لجولات انقسام عدة. ولهذا السبب، تملك قطط الكاليكو هذه العلامة الفارقة الناتجة عن توقف نشاط الكرموسوم «إكس».
يمكن للجينومات أن تظهر عناداً شديداً فيما يتعلق بكروموسوم «إكس» ويمكنها أن تحافظ على جذورها حتى بعد نقلها إلى خلايا أخرى. كانت أول القطط المستنسخة «كاربون كوبي»، مطابقة جينياً لقط الكاليكو الأصلي «رينبو». إلا أن المستنسخ ولد مع تدرجات بنية وبيضاء يبدو أنها نتجت عن خلية تحتوي على آثار برتقالية من كروموسوم «إكس» رفض أن يعكس العملية.
لا يزال الكثير من التقلبات الجينية والكروموسومات الصامتة، واستمراريتها أو عدم استمراريتها النسبية في سياقات مختلفة، محط دراسة في أنواع حية مختلفة من قبل باحثين ككلانتري، الذي يعرض موقع مختبره الإلكتروني صورة لقط كاليكو. ولكن العلماء يعرفون منذ زمن طويل أن شكل وهيكل الجينوم، وترتيب الجينات الموجودة فيه، يحمل تفسيراً لكيفية تعبير محتوياتها عن نفسها.

جينات منظمة

يعتقد أن الجينوم البشري بمعظمه عبارة عن حواشي وتجميلات تحدد شكل قراءة ما تبقى منه، إذ يمكن لمقتطفات من الحمض النووي أن تدور وتنحني وتقطع مسافات طويلة لتشكيل بعضها البعض. يعد هذا واحداً من أبرز المجالات التي يمكننا فيها الاستعانة بالقطط، بحسب ليونز التي أضافت أنه «إذا كانت جينات القطط منظمة كجيناتنا، لعلها طريقة ترتيبها تكون نفسها أيضاً. وهنا، يمكننا الاستفادة من القطط أيضاً».
قد يشعر البعض بنوع من عدم الراحة لفكرة دراسة القطط في المختبرات، ولكن مورفي تؤكد أن الكثير من العمل الجيني يمكن أن يحصل دون أذى. فقد طور فريقها مهارات عالية في سحب كتل حمض نووي من خلايا وجنات القطط باستخدام فرش سلكية صغيرة يدخلونها إلى فم الحيوان.
توجد أيضاً حيل كثيرة للعمل مع الحيوانات الأليفة المحبوبة خصوصاً وأن الناس يحرصون غالباً على المساهمة، مباشرةً أو عبر الأطباء البيطريين الذين يعملون معهم، في هذا المجال. وعندما تمرض القطط، يستطيع الباحثون أخذ عينات منها، وفي حالات كثيرة، يساعدونها على استعادة عافيتها. تقول مورفي إن «حوالي 90 في المائة من الدراسات على القطط حصلت على نماذج أصيبت بالمرض بشكل طبيعي». وتجدر الإشارة إلى أن القطط المستخدمة في الأبحاث التي تجرى في مختبر ليونز في ميسوري، تذهب للتبني بعد تقاعدها من مهنتها العلمية.
تعتبر الفئران خياراً سهلاً وغير مكلف لناحية التربية في المختبرات، دون أن ننسى أن لها باعا طويلا في البحث العلمي، لذا من غير المرجح أن تتمكن القطط من التفوق عليها في هذا المجال، حتى أنها قد لا تنجح في تجاوز الكلاب التي تعمل مع البشر التي قدمت خدمات ومساهمات كبيرة في مجالات كثيرة، على حد تعبير جيتا غناناديسيكان، باحثة متخصصة بالكلاب في جامعة أريزونا. وكمتطوعين للأبحاث العلمية، تبدو القطط أكثر عناداً وتحفظاً. (الكلاب أيضاً لها جوانبها السلبية في هذا المجال. نعلم الكثير عن جينوماتها ولكن تربيتها وتكاثرها يتسم باختلاف جيني كبير يجعلها قليلة التنوع، ونموذج غير مناسب للبشر، على حد تعبير كارلسون).
ولكن الخبراء يشددون على أن القطط تتمتع بمكانة خاصة كعضو في نوع حي كامل قد يستفيد منه البشر لتكوين مفاهيم أفضل. وأخيراً، تختم غناناديسيكان: «في علم الجينات، يوجد هذا السؤال الضاغط: هل تحاولون معرفة كل شيء تستطيعون معرفته حول عدد صغير من الكائنات الحية، أو تتوسعون في البحث وتحاولون معرفة القليل حول عدد كبير من الأنواع الحية؟ أظن أن واحدةً من الإجابات هي فقط... نعم».
* «ذي أتلانتيك»،
- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

من الرياض... مبادرة من 15 دولة لتعزيز «نزاهة المحتوى عبر الإنترنت»

الخليج «منتدى حوكمة الإنترنت» التابع للأمم المتحدة تستضيفه السعودية بدءاً من اليوم الأحد وحتى 19 من الشهر الجاري (الشرق الأوسط)

من الرياض... مبادرة من 15 دولة لتعزيز «نزاهة المحتوى عبر الإنترنت»

صادقت 15 دولة من الدول الأعضاء في منظمة التعاون الرقمي، على إطلاق مبادرة استراتيجية متعددة الأطراف لتعزيز «نزاهة المحتوى عبر الإنترنت».

غازي الحارثي (الرياض)
يوميات الشرق الجهاز الجديد يتميز بقدرته على العمل ميدانياً مباشرة في المواقع الزراعية (جامعة ستانفورد)

جهاز مبتكر ينتِج من الهواء مكوناً أساسياً في الأسمدة

أعلن فريق بحثي مشترك من جامعتَي «ستانفورد» الأميركية، و«الملك فهد للبترول والمعادن» السعودية، عن ابتكار جهاز لإنتاج الأمونيا.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
تكنولوجيا تيم كوك في صورة جماعية مع طالبات أكاديمية «أبل» في العاصمة السعودية الرياض (الشرق الأوسط)

رئيس «أبل» للمطورين الشباب في المنطقة: احتضنوا العملية... وابحثوا عن المتعة في الرحلة

نصح تيم كوك، الرئيس التنفيذي لشركة «أبل»، مطوري التطبيقات في المنطقة باحتضان العملية بدلاً من التركيز على النتائج.

مساعد الزياني (دبي)
تكنولوجيا خوارزمية «تيك توك» تُحدث ثورة في تجربة المستخدم مقدمة محتوى مخصصاً بدقة عالية بفضل الذكاء الاصطناعي (أ.ف.ب)

خوارزمية «تيك توك» سر نجاح التطبيق وتحدياته المستقبلية

بينما تواجه «تيك توك» (TikTok) معركة قانونية مع الحكومة الأميركية، يظل العنصر الأبرز الذي ساهم في نجاح التطبيق عالمياً هو خوارزميته العبقرية. هذه الخوارزمية…

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
خاص تم تحسين هذه النماذج لمحاكاة سيناريوهات المناخ مثل توقع مسارات الأعاصير مما يسهم في تعزيز الاستعداد للكوارث (شاترستوك)

خاص «آي بي إم» و«ناسا» تسخّران نماذج الذكاء الاصطناعي لمواجهة التحديات المناخية

«الشرق الأوسط» تزور مختبرات أبحاث «IBM» في زيوريخ وتطلع على أحدث نماذج الذكاء الاصطناعي لفهم ديناميكيات المناخ والتنبؤ به.

نسيم رمضان (زيوريخ)

تطبيقات طب الأسنان عن بُعد: مستقبل واعد للتكنولوجيا

تطبيقات طب الأسنان عن بُعد: مستقبل واعد للتكنولوجيا
TT

تطبيقات طب الأسنان عن بُعد: مستقبل واعد للتكنولوجيا

تطبيقات طب الأسنان عن بُعد: مستقبل واعد للتكنولوجيا

أوجد التطور الهائل في السنوات العشر الأخيرة في مجال الاتصالات والتكنولوجيا الكثير من الفرص التي توفر فرصة رائعة لتحويل مجال طب الأسنان بشكل كامل.

طب الأسنان عن بُعد

«طب الأسنان عن بُعد» هو مصطلح جديد نسبياً يربط بشكل كبير بين مجالي الاتصالات وطب الأسنان. وبفضل التطور الهائل في التكنولوجيا، يمتلك طب الأسنان عن بُعد القدرة على تغيير عمليات رعاية الأسنان بشكل جذري. وإذا ما تم إدخال الذكاء الاصطناعي مع هذا التطور فإنه سيكون نقلة هائلة في مجال خدمات طب الأسنان.

في عام 1997، قدم الدكتور جيمس كوك (استشاري تقويم الأسنان من مستشفى برستول في بريطانيا) مفهوم «طب الأسنان عن بُعد» الذي عرَّفه على أنه «ممارسة استخدام تقنيات الفيديو للتشخيص وتقديم النصائح بشأن العلاج عن بُعد». ويتيح هذا التخصص الجديد لأطباء الأسنان تقديم نوع جديد من الرعاية لمرضاهم من خلال وسائل الاتصال والتكنولوجيا الإلكترونية، مما يتيح الوصول التفاعلي إلى آراء المتخصصين دون أن تكون المسافات عائقاً.

وقد شهدت فترة جائحة كورونا ما بين عامي 2020 و2022 ازدهار مثل هذه التقنية بسبب التباعد الاجتماعي وإغلاق عيادات طب الأسنان، إذ كانت تقريباً 90 في المائة من خدمات طب الأسنان تقدَّم من خلال طب الأسنان عن بعد باستعمال وسائل الاتصال الفيديو التصويري.

استشارة الاختصاصيين في المستشفيات

مكَّن التطور الهائل في الاتصالات المرئية والفيديو من أن تقوم عيادات طب الأسنان المختلفة بالتعاقد مع كبرى مستشفيات طب الأسنان وكليات ومعاهد طب الأسنان لعرض بعض حالات أمراض الفم والأسنان المعقدة عبر طب الأسنان عن بُعد على كبار أساتذة طب الأسنان في العالم لأخذ المشورة والرأي السديد في صياغة خطة العلاج بحيث يضمن أفضل خدمة طب أسنان لمرضى هذه العيادات.

نجاحات في المناطق النائية

في المناطق النائية، يعاني السكان من نقص في أطباء الأسنان المتخصصين والرعاية الشاملة للأسنان، إذ أثبت تقرير وضع صحة الفم في العالم لعام 2022 الذي أصدرته منظمة الصحة العالمية أن العالم العربي يعاني من نقص شديد في خدمات طب الأسنان في المناطق الريفية والقرى، لذا يلعب طب الأسنان عن بُعد دوراً مهماً في توفير إمكانية الوصول إلى المتخصصين لأولئك الذين يعيشون في المناطق الريفية والنائية مع توفر كل أنواع الاتصالات المرئية فيها، مما يقلل من الوقت والتكلفة للاستشارات. يمكن لتغيير طريقة تقديم الخدمة أن يؤثر بشكل إيجابي في جدوى الممارسة في المناطق الريفية، حيث يساعد على تقليل العزلة عن الأقران والمتخصصين. ويؤدي إلى رفع مستوى صحة الفم والتقليل من انتشار أمراضه خصوصاً تسوس الأسنان وأمراض اللثة التي تشهد ارتفاعات كبيرة في هذه المناطق النائية، حسب تقرير منظمة الصحة العالمية.

تطبيقات في التعليم الطبي

لعب طب الأسنان عن بُعد، دوراً مهماً في التعليم الطبي من خلال وسائل التعليم الذاتي والمؤتمرات الفيديوية. ويوفر النظام التعليمي عبر الإنترنت معلومات خُزنت في الخوادم الإلكترونية حتى قبل وصول المستخدم إلى البرنامج. يتمتع المستخدم بسلطة التحكم في سرعة البرنامج ويمكنه مراجعة المادة التعليمية عدة مرات حسب رغبته. وقد ازدهرت هذه التطبيقات أكثر خلال جائحة كورونا وعندما جرى اكتشاف الفوائد الكبيرة لهذه التقنيات في تعميق التعليم الطبي عن بُعد واستفادة أضعاف الأعداد من طلبة طب الأسنان وأطباء الأسنان تم الاستمرار في تطوير هذه التطبيقات بشكل كبير. كما ازدهرت في تخصصات طب الأسنان، إذ يمكن أن يكون طب الأسنان عن بُعد أداة قوية لتعليم الطلاب الذين يواصلون دراساتهم العليا ومساعدتهم في الحصول على تحديثات مستمرة في مجال تخصصات طب الأسنان المختلفة، وهكذا جرى تطوير برامج الاتصال المرئي مثل «زووم» و«تيمس» و«مايت» لتكون قنوات مهمة للتطوير المهني لأطباء الأسنان لتخصصهم الدقيق في مختلف تخصصات طب الأسنان. ويمكن عقد جلسات الفيديو لمناقشة تفاصيل المرضى والتفاعل بين المعلم والطلاب، مما يوفر فرصاً جديدة للتعلم. هذا النوع من التعليم يتيح للطلاب الاستفادة من خبرات المتخصصين بغض النظر عن المسافات.

في المدارس ومراكز رعاية الأطفال

يجب إنشاء نماذج لاستخدام طب الأسنان عن بُعد في المدارس ومراكز رعاية الأطفال لزيادة الوصول إلى رعاية الأسنان للأطفال. وتلعب هذه المؤسسات دوراً حيوياً في ضمان صحة الفم المثلى للأطفال من خلال الكشف المبكر عن مشكلات الأسنان وإدارة الأمراض المزمنة وتوفير الرعاية العاجلة. وقد استخدم أطباء الأسنان في جامعة روتشستر صور الأطفال الصغار لتحديد حالات تسوس الأسنان المبكرة، مما يساعد على تجنب الألم والصدمة المالية والزيارات الطارئة للعيادات. ولعل مدارسنا ومعاهد الأطفال في عالمنا العربي في أمسّ الحاجة لمثل هذه التطبيقات حيث يعاني أكثر من 90 في المائة من الأطفال العرب من تسوس الأسنان، حسب تقرير منظمة الصحة العالمية لعام 2022.

دخول الذكاء الاصطناعي

في السنوات المقبلة، يُتوقع أن تُحدث التطورات في مجال الاتصالات تغييرات مثيرة تمكّن من الوصول إلى رعاية الأسنان للجميع. ومع ذلك، فإن نجاح طب الأسنان عن بُعد يتطلب حل كثير من القضايا مثل الترخيص بين الدول، والأخلاقيات، والأمان التكنولوجي. وقد تمكن الذكاء الاصطناعي من تطوير هذه التقنية من خلال التطورات التالية:

- التشخيص: الذكاء الاصطناعي يحلل الصور الشعاعية بسرعة وبدقة.

- الرعاية الشخصية: الذكاء الاصطناعي يخلق خطط علاج مخصصة ويتنبأ بالمشكلات المستقبلية.

- المساعدات الافتراضية: الذكاء الاصطناعي يتعامل مع الاستفسارات الروتينية وجدولة المواعيد.

- التعليم: الذكاء الاصطناعي يوفر تدريباً متقدماً للمهنيين وتعليمات شخصية للمرضى.

- إدارة البيانات: الذكاء الاصطناعي ينظم السجلات ويؤمن البيانات.

- المراقبة عن بُعد: الذكاء الاصطناعي يتابع صحة الأسنان عن بُعد عبر الأجهزة.

الوصول: الذكاء الاصطناعي يُحسن الوصول إلى الرعاية السنية، خصوصاً في المناطق النائية.

قيود وتحديات طب الأسنان عن بُعدرغم الفوائد الكثيرة، يواجه طب الأسنان عن بُعد عدة تحديات تشمل:

- الترخيص بين الدول: تحتاج الممارسات التي تستخدم طب الأسنان عن بُعد إلى ترخيص لمزاولة المهنة في أي جزء من البلد.

- الأمان والخصوصية: يتعين على الأطباء اتخاذ جميع الإجراءات لحماية بيانات المرضى باستخدام تقنيات التشفير وكلمات المرور.

- التقبل العام: يحتاج طب الأسنان عن بُعد إلى قبول واسع من المرضى ومقدمي الخدمات الطبية ليصبح جزءاً من النظام الصحي.

وعلى الرغم من استخدام الطب عن بُعد منذ سنوات كثيرة، فإن استخدامه في مجال طب الأسنان في العالم العربي ما زال محدوداً رغم الحاجة الماسة إلى ذلك.

يُتوقع أن يصبح طب الأسنان عن بُعد جزءاً أساسياً من رعاية صحة الفم في المستقبل القريب، مما يوفر حلاً مشجعاً للسكان المعزولين الذين يواجهون صعوبة في الوصول إلى نظام الرعاية الصحية في صحة الفم بسبب بُعد المسافة أو عدم القدرة على السفر أو نقص مقدمي الرعاية الصحية.