دراسة تكشف مسار انتشار مرض ألزهايمر في الدماغ

تراكم بروتينات «تاو» وأخرى من نوع «أميلويد بيتا» يؤدي إلى موت الخلايا الدماغية وتقلّص الدماغ (أ.ف.ب)
تراكم بروتينات «تاو» وأخرى من نوع «أميلويد بيتا» يؤدي إلى موت الخلايا الدماغية وتقلّص الدماغ (أ.ف.ب)
TT

دراسة تكشف مسار انتشار مرض ألزهايمر في الدماغ

تراكم بروتينات «تاو» وأخرى من نوع «أميلويد بيتا» يؤدي إلى موت الخلايا الدماغية وتقلّص الدماغ (أ.ف.ب)
تراكم بروتينات «تاو» وأخرى من نوع «أميلويد بيتا» يؤدي إلى موت الخلايا الدماغية وتقلّص الدماغ (أ.ف.ب)

تصل تراكمات من البروتينات السامة يُظنّ أنها وراء تراجع القدرات الإدراكية المرتبط بمرض ألزهايمر، إلى مناطق مختلفة من الدماغ وتتكدّس فيها على مدى عقود، وفق ما أظهرت دراسة حديثة.
وهذا المقال الذي نُشر في «ساينس أدفانسيز» هو الأول الذي يستخدم معطيات بشرية لتقييم سرعة التطوّرات الجزيئية التي تؤدّي إلى هذا المرض التنكّسي، ما من شأنه أن يؤثّر على طريقة تطوير العلاجات، وفقاً لوكالة الصحافة الفرنسية.
وتنسف هذه النتائج أيضا الفرضية القائمة على أن هذه التراكمات تتشكّل في موقع واحد وتؤدي إلى تفاعل تسلسلي في مواقع أخرى، كما لوحظ عند الفئران. وقد تنتشر البروتينات بهذه الطريقة لكن هذه الآلية ليست المحرّك الرئيسي لانتشار المرض، بحسب الباحثين.
وقال جورج ميزل عالم الكيمياء في جامعة كامبريدج الذي شارك في إعداد هذه الدراسة لوكالة الصحافة الفرنسية إن «عنصرين أتاحا القيام بأبحاث من هذا النوع، أولا تحليل بيانات جدّ مفصّلة متأتية من التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (تي إي بي) ومعطيات متنوّعة أخرى من جهة، وتطوير نماذج حسابية من جهة أخرى».
واستند الخبراء إلى 400 عيّنة دماغية مأخوذة بعد وفاة أشخاص مصابين بألزهايمر ومائة صورة مأخوذة بتقنية التصوير المقطعي «تي إي بي» أجريت لأشخاص مصابين بالمرض لتتبّع تراكم بروتينات «تاو».
ويؤدي تراكم بروتينات «تاو» وأخرى من نوع «أميلويد بيتا» إلى موت الخلايا الدماغية وتقلّص الدماغ، ما يتسبّب خصوصا بفقدان الذاكرة والقدرة على إنجاز مهام يومية.
ويشكّل ألزهايمر وغيره من أمراض الخرف إحدى أكبر المشاكل المعاصرة في مجال الصحة العامة لأنّ مرضاه يفقدون استقلاليتهم، ما يشكّل عبئا نفسيا على العائلة وماليا على النظام الصحي.
وهي الحال خصوصا في البلدان التي تزداد فيها أعداد الكبار في السنّ، أي أبرز الدول المتقدّمة حيث ينتشر المرض على نطاق واسع بين من تخطّوا الخامسة والستين من العمر.
ويصيب هذا المرض نحو ثلاثين مليون شخص على الأقلّ في العالم، وفق منظمة الصحة العالمية. وليس هذا المجموع دقيقا، إذ من الصعب التمييز بين ألزهايمر وغيره من أنواع الخرف كتلك الوعائية الأصل.
واكتشف الباحثون أيضا أن الأمر يتطلّب خمس سنوات ليتضاعف عدد البروتينات المتراكمة. وهي مدّة «مشجّعة»، بحسب جورج ميزل لأنها تظهر أن الخلايا الدماغية قادرة على التصدّي للوضع.
وقال العالم: «إذا تسنّى لنا تعزيز قدرة الخلايا قليلا، يمكننا تأخير المرض بشكله الخطر لفترة طويلة».
ويُصنّف مرض ألزهايمر الذي كان الطبيب الألماني ألويس ألزهايمر أوّل من قام بتوصيفه في بداية القرن العشرين، بالاستناد إلى «تصنيف براك»، وقد خلص العلماء إلى أن الأمر يتطلّب قرابة 35 عاما للانتقال من المرحلة الثالثة التي تظهر فيها الأعراض الطفيفة إلى المرحلة السادسة الأكثر تقدّما.
وتتّبع التراكمات مسار نموّ مطردا، لذا «يستغرق المرض فترة طويلة ليتجلّى وتتفاقم حالة المصابين بسرعة»، بحسب جورج ميزل.
ويرغب الفريق في تطبيق المنهجية عينها لدراسة الإصابات الدماغية الرضحيّة والخرف الجبهي الصدغي الذي تؤدي فيه بروتينة «تاو» دورا أيضا.
وقالت ساره إيماريسيو من المعهد البريطاني لأبحاث ألزهايمر في بيان: «نأمل أن تساعد هذه الدراسة ودراسات لاحقة في توجيه علاجات مقبلة تستهدف بروتينة تاو، كي يتسنّى إبطاء وتيرة المرض ومساعدة الأشخاص المصابين بالخرف».


مقالات ذات صلة

اختبار وراثي يتنبأ بإصابة المواليد بأمراض خطيرة

صحتك يحدث تسمم الدم لدى الأطفال حديثي الولادة بسبب عدوى شديدة (جامعة كولومبيا البريطانية)

اختبار وراثي يتنبأ بإصابة المواليد بأمراض خطيرة

طوّر فريق من الباحثين أداة للتنبؤ بخطر «تسمم الدم» لدى الأطفال حديثي الولادة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك مؤتمر الطب التجميلي الثالث بمشاركة 2000 طبيب وجراح محلي وعالمي (الشرق الأوسط)

الرياض تستضيف مؤتمراً لطب التجميل بمشاركة محلية وعالمية

تستضيف العاصمة السعودية الرياض، مؤتمر الأكاديمية العلمية للطب التجميلي في نسخته الثالثة، بمشاركة متحدثين عالميين ومحليين متخصصين في مجال التجميل.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
يوميات الشرق الاختبار يعتمد على أسئلة سلوكية لقياس ميل المرشحين للنرجسية بطريقة غير مباشرة (جامعة ولاية سان فرنسيسكو)

اختبار جديد في مقابلات العمل يكشف «النرجسيين»

طوّر علماء النفس في جامعة ولاية سان فرنسيسكو الأميركية، اختباراً جديداً لكشف «النرجسية» بين المرشحين للوظائف.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق قضية أنتوني توماس هوفر قيد التحقيق من قبل السلطات الخاصة في أميركا (رويترز)

«توفي دماغياً»... استيقاظ أميركي أثناء عملية استئصال أعضائه للتبرع بها

استيقظ رجل أُصيب بسكتة قلبية، وأُعلن عن وفاته دماغياً، بينما كان الجراحون في ولاية كنتاكي الأميركية، مسقط رأسه، في خضم استئصال أعضائه.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق العالم الأميركي غاري رافكن (أ.ب)

«نوبل الطب» لأميركيين اكتشفا طريقة تنظيم نشاط الجينات

أعلنت جمعية نوبل عن فوز العالمين الأميركيين فيكتور أمبروس وغاري رافكن بجائزة نوبل للفسيولوجيا والطب لعام 2024.

أحمد حسن بلح (القاهرة)

روبوتات ذكية تتفوق على البشر في مختبرات الدواء

تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)
تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)
TT

روبوتات ذكية تتفوق على البشر في مختبرات الدواء

تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)
تستخدم الروبوتات المتنقلة منطق الذكاء الاصطناعي لأداء مهام البحث الاستكشافي في مجال الكيمياء (جامعة ليفربول)

طوّر باحثون من جامعة ليفربول الإنجليزية روبوتات متنقلة قادرة على الحركة تعمل بالذكاء الاصطناعي، ويمكنها إجراء أبحاث التركيب الكيميائي، وصناعة الدواء بكفاءة غير عادية.

وفي الدراسة المنُشورة في دورية «نيتشر»، الأربعاء، أظهر الباحثون كيف تمكنت تلك الروبوتات التي تستخدم الذكاء الاصطناعي في اتخاذ القرارات، من أداء مهام البحث الاستكشافي في الكيمياء بمستوى أداء البشر، ولكن في وقت أسرع بكثير.

وتم تصميم الروبوتات المتنقلة التي يبلغ ارتفاعها 1.75 متر بواسطة فريق ليفربول لمعالجة 3 مشاكل أساسية هي: إجراء التفاعلات، وتحليل المنتجات، وتحديد ما يجب القيام به بعد ذلك بناءً على البيانات الناتجة. وقامت الروبوتات بأداء هذه المهام بطريقة تعاونية، حيث تناولت تلك المشكلات في 3 مجالات مختلفة تتعلق بالتركيب الكيميائي ذي الصلة باكتشاف الأدوية الصيدلانية.

وأظهرت النتائج أنه باستخدام الذكاء الاصطناعي، اتخذت الروبوتات القرارات الجديدة أو قرارات مماثلة للباحث البشري، ولكن في إطار زمني أسرع بكثير من الإنسان، الذي قد يستغرق ساعات كثيرة لاتخاذ القرارات نفسها. وأوضح البروفسور أندرو كوبر من قسم الكيمياء ومصنع ابتكار المواد بجامعة ليفربول، الذي قاد المشروع البحثي أن «البحث في التركيب الكيميائي مكلف ويستغرق وقتاً طويلاً، سواء في أثناء التجارب أو عند الحاجة إلى اتخاذ القرارات حول التجارب التي يجب القيام بها بعد ذلك، لذا فإن استخدام الروبوتات الذكية يوفر طريقة لتسريع هذه العملية».

وقال في بيان صادر الأربعاء: «عندما يفكر الناس في الروبوتات وأتمتة الكيمياء، فإنهم يميلون إلى التفكير في إجراء التفاعلات وما إلى ذلك، وهذا جزء منها، ولكن اتخاذ القرار يمكن أن يستغرق وقتاً طويلاً». وتابع: «هذه العملية تنطوي على قرارات دقيقة بناءً على مجموعات من البيانات الغزيرة. إنها مهمة تستغرق وقتاً طويلاً من الباحثين، ولكنها كانت مشكلة صعبة للذكاء الاصطناعي كذلك».

ووفق الدراسة، فإن اتخاذ القرار هو مشكلة رئيسية في الكيمياء الاستكشافية. فعلى سبيل المثال، قد يقوم الباحث بإجراء عدة تفاعلات تجريبية، ثم يقرر توسيع نطاق بعض من تلك التجارب التي تعطي نتائج تفاعل جيدة أو منتجات مثيرة للاهتمام فقط.

من جهته، قال سريرام فيجاياكريشنان، طالب الدكتوراه السابق في جامعة ليفربول، وباحث ما بعد الدكتوراه في قسم الكيمياء الذي قاد هذه التجارب: «عندما حصلت على الدكتوراه، أجريت كثيراً من التفاعلات الكيميائية يدوياً. غالباً ما يستغرق جمع البيانات التحليلية وفهمها الوقت نفسه الذي يستغرقه إعداد التجارب. وتصبح مشكلة تحليل البيانات هذه أكثر حدة. فقد ينتهي بك الأمر إلى الغرق في البيانات».

وأضاف: «لقد عالجنا هذا هنا من خلال بناء منطق الذكاء الاصطناعي للروبوتات. ويعالج ذلك مجموعات البيانات التحليلية لاتخاذ قرار مستقل، على سبيل المثال، ما إذا كان يجب المضي قدماً إلى الخطوة التالية في التفاعل أم لا». وأكد قائلاً: «إذا أجرى الروبوت التحليل في الساعة 3:00 صباحاً، فسوف يكون قد قرر بحلول الساعة 3:01 أي التفاعلات يجب أن تستمر. وعلى النقيض من ذلك، قد يستغرق الأمر ساعات من الكيميائي لتصفح وتحليل مجموعات البيانات نفسها».

وفي الختام، شدّد البروفسور كوبر على أنه «بالنسبة للمهام التي أعطيناها للروبوتات هنا، فقد اتخذ منطق الذكاء الاصطناعي القرارات نفسها تقريباً مثل الكيميائي خلال تعاطيه مع هذه المشاكل الكيميائية الثلاث في غمضة عين»، مضيفاً أن هناك أيضاً مجالاً كبيراً لزيادة قدرات الذكاء الاصطناعي في فهم هذه الظواهر الكيميائية.