صعود «الطب الحاسوبي»

ثورة البيانات تنقل الأبحاث نحو مرحلة التحليلات المتعمقة

صعود «الطب الحاسوبي»
TT

صعود «الطب الحاسوبي»

صعود «الطب الحاسوبي»


تجد فِرق الأبحاث الطبية نفسها اليوم في خضم ثورة «البيانات الضخمة».
ماذا يعني هذا؟
- أفكار وتجارب بسيطة
حتى العشرين عاماً الماضية، تضمنت معظم عمليات إعادة البحث المخبرية أفكاراً بسيطة يمكن اختبارها من خلال تجارب بسيطة. على سبيل المثال، قبل 70 عاماً اكتشف عالم الكيمياء الحيوية لينوس بولينغ سبب داء الخلايا المنجلية. في هذا المرض، تؤدي خلايا الدم الحمراء المشوهة إلى انسداد الأوعية الدموية الصغيرة؛ ما يؤدي إلى إصابة الأطفال والشباب بنوبات متكررة من الألم الشديد، وحتى السكتات الدماغية والنوبات القلبية.
وراهن بولينغ على أن الأطفال قد ورثوا عيباً خلقياً في بروتين معين، الغلوبين globin، تتسبب في تشوه البروتين، ثم خلايا الدم الحمراء. وأدت هذه الفكرة البسيطة إلى تجربة بسيطة. فقد وضع بولينغ الغلوبين من الأشخاص المصابين بالمرض ومن آخرين لا يعانون منه في مادة هلامية، ثم قام بتشغيل تيار كهربائي تسبب في تحرك الغلوبين عبر الهلام. اللافت أن الغلوبين المصاب تحرك بشكل مختلف عن الغلوبين الصحي. وبمقدور أي شخص أن يرى الفرق بمجرد النظر إلى المحيط الهلامي. لم تكن ثمة حاجة إلى محاولة طرح تحليل معقد.
لبضع سنوات، بدا من الممكن أن تكون معظم الأمراض ناتجة من خلل في بروتين معين أو نوع آخر من الجزيئات. إذا كان الأمر كذلك، فربما يتبع ذلك إيجاد علاجات بسيطة. بيد أنه للأسف الشديد، أصبح واضحاً بحلول سبعينات القرن الماضي أنه توجد داخل كل خلية آلاف الجزيئات من أنواع مختلفة، بما في ذلك بروتينات وأحماض نووية، وأن سبب معظم الأمراض ينطوي على تفاعل العديد من هذه الجزيئات المختلفة. ويعني ذلك أنه في معظم الأمراض، يتعين على المرء تحليل آلاف الجزيئات لمعرفة مكمن الخطأ. إلا أن مثل هذه التحليلات لم تكن ممكنة في السبعينات؛ وبالتالي لم يتمكن العلماء من تحديد الجزيئات غير الطبيعية، ولم يكن باستطاعتهم سوى مجرد التخمين، مثلما فعل لينوس بولينغ في حينه. وجاءت التخمينات في الغالب خاطئة ... ذكية، لكنها خاطئة.
- الطب الحاسوبي
لحسن الحظ، فإن الجهد المبذول لتحديد كل جين من جيناتنا البالغ عددها قرابة 20.000 لم يحقق هذا الإنجاز الرائع فحسب، بل أسهم كذلك في تطوير تقنيات تحلل في وقت واحد آلاف الجزيئات من أنواع مختلفة. حتى قبل 30 عاماً من الآن، كان بمقدور القليل من العلماء تصور إمكانية تحقيق ذلك في حياتهم.
ومع ذلك، فإنه على عكس تجربة بولينغ، تتطلب هذه التجارب التي تضم آلاف الجزيئات تحليلاً بالغ التعقيد؛ إذ إنها تقوم على تقنيات رياضية جديدة لفهم الآلاف من الأرقام (البيانات الضخمة) التي يجري إنشاؤها مع كل تجربة.
وهنا، ظهر حقل علمي جديد تماماً حمل اسم «الطب الحاسوبي» computational medicine. وفي كلية الطب بجامعة هارفارد، استحدثنا قسماً كبيراً مخصصاً لتطوير تقنيات الطب الحاسوبي وتدريب العلماء الشباب على استخدامها وتدريسها.
وتمخض العالم الجديد من «البيانات الضخمة» في الأبحاث الطبية الحيوية، تغييراً آخر كذلك. فاليوم، لم نعد في حاجة إلى فكرة رائعة لتطوير العلم؛ ذلك أنه لدينا الآن الأدوات اللازمة لمقارنة أنسجة من أشخاص مصابين وغير مصابين بمرض ما، وتحديد أي الجزيئات تختلف عن الأخرى. اليوم، لم يعد من الضروري تخمين ما قد يكون مختلفاً. الآن، يمكننا فقط ترك الطبيعة تتحدث عن نفسها.
- رئيس تحرير «رسالة هارفارد الصحية» - خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

القهوة الباردة أم الساخنة... أيهما أفضل لصحتك؟

صحتك تختلف خصائص القهوة باختلاف طريقة تحضيرها بما في ذلك مستويات الحموضة ومضادات الأكسدة والكافيين (بيكسلز)

القهوة الباردة أم الساخنة... أيهما أفضل لصحتك؟

تختلف القهوة الباردة والساخنة في الحموضة ومضادات الأكسدة والكافيين، من دون أدلة كافية تثبت تفوق إحداهما صحياً على الأخرى.

«الشرق الأوسط» (بيروت)
يوميات الشرق جرى اعتماد عقار «لوماتيبرون» علاجاً إضافياً في حالات اضطراب الاكتئاب الشديد (آنسبيلاش)

دواء لتحسين الوظيفة الجنسية لدى مرضى الاكتئاب

أظهرت دراسة جديدة، أن المرضى الذين يعانون اضطراب الاكتئاب شهدوا تحسناً ملحوظاً في الوظيفة الجنسية عند تلقيهم عقار «لوماتيبرون» علاجاً إضافياً.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك مكمل التيروزين قد يرتبط بانخفاض متوسط العمر المتوقع لدى الرجال (بيكسلز)

مكمل غذائي شائع قد يرتبط بقصر العمر لدى الرجال

كشفت دراسة حديثة أن هناك مكملاً غذائياً شائعاً يُروج له على نطاق واسع لقدرته على تحسين التركيز والأداء الإدراكي، قد يرتبط بقصر العمر لدى الرجال.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك رجل يغطي وجهه أثناء ركوبه دراجة وسط الغبار والتلوث في الهند (أ.ب)

تلوث الهواء قد يرتبط بزيادة الأفكار الانتحارية

كشفت دراسة جديدة عن وجود علاقة بين تلوث الهواء وزيادة خطر الانتحار والأفكار الانتحارية

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك مرضى السرطان الذين يدمجون نشاطاً بدنياً منظماً في برامجهم العلاجية المعتادة قد يعيشون لفترة أطول (بيكسلز)

تمارين تطيل حياة مرضى السرطان وتقلل خطر عودته

تشير أبحاث جديدة إلى أن ممارسة التمارين الرياضية بصورة منتظمة، إلى جانب العلاج المعتاد، قد ترتبط بتحسين فرص البقاء على قيد الحياة، وتقليل احتمالية عودة السرطان.

«الشرق الأوسط» (تايبيه)

القهوة الباردة أم الساخنة... أيهما أفضل لصحتك؟

تختلف خصائص القهوة باختلاف طريقة تحضيرها بما في ذلك مستويات الحموضة ومضادات الأكسدة والكافيين (بيكسلز)
تختلف خصائص القهوة باختلاف طريقة تحضيرها بما في ذلك مستويات الحموضة ومضادات الأكسدة والكافيين (بيكسلز)
TT

القهوة الباردة أم الساخنة... أيهما أفضل لصحتك؟

تختلف خصائص القهوة باختلاف طريقة تحضيرها بما في ذلك مستويات الحموضة ومضادات الأكسدة والكافيين (بيكسلز)
تختلف خصائص القهوة باختلاف طريقة تحضيرها بما في ذلك مستويات الحموضة ومضادات الأكسدة والكافيين (بيكسلز)

تختلف القهوة المحضّرة على البارد (كولد برو) عن القهوة الساخنة في الحموضة ومضادات الأكسدة وكمية الكافيين، لكن الأدلة المتاحة لا تشير إلى تفوق إحداهما صحياً بشكل مطلق، وفق موقع «فيري ويل هيلث» الصحي.

القهوة الباردة أقل حموضة

تُحضّر «كولد برو» عادةً عبر نقع حبوب القهوة المطحونة بشكل خشن في الماء لنحو 12 ساعة، بينما تُحضّر القهوة الساخنة بتمرير الماء الساخن عبر البن المطحون.

وتتميز القهوة الباردة بانخفاض حموضتها مقارنة بالساخنة، ما قد يجعلها ألطف على المعدة لدى بعض الأشخاص. وقد يقلل مذاقها الأقل حموضة أيضاً الحاجة إلى إضافة السكر أو الكريمة، وبالتالي خفض السعرات الحرارية والسكريات المضافة والدهون المشبعة.

تختلف القهوة الساخنة والباردة في طريقة التحضير وبعض خصائصهما الغذائية (بيكسلز)

مضادات أكسدة أكثر في القهوة الساخنة

تحتوي القهوة الساخنة عموماً على مستويات أعلى من مضادات الأكسدة، إذ تساعد درجات الحرارة المرتفعة على استخلاصها من حبوب البن. وتتأثر كميتها أيضاً بدرجة تحميص الحبوب ومصدرها ومدة التحضير، مع احتواء الحبوب الأقل تحميصاً عادةً على مضادات أكسدة أكثر.

ماذا عن الكافيين؟

وقد تحتوي «كولد برو» على كافيين أكثر من القهوة الساخنة، بحسب طريقة التحضير. فبينما يوفر كوب من القهوة المقطرة بحجم 8 أونصات (نحو 237 مل) قرابة 95 مليغراماً من الكافيين، قد تصل الكمية في الحجم نفسه من «كولد برو» إلى نحو 150 مليغراماً.

وتوصي إدارة الغذاء والدواء الأميركية بألا يتجاوز استهلاك معظم البالغين 400 مليغرام من الكافيين يومياً.


مكمل غذائي شائع قد يرتبط بقصر العمر لدى الرجال

مكمل التيروزين قد يرتبط بانخفاض متوسط العمر المتوقع لدى الرجال (بيكسلز)
مكمل التيروزين قد يرتبط بانخفاض متوسط العمر المتوقع لدى الرجال (بيكسلز)
TT

مكمل غذائي شائع قد يرتبط بقصر العمر لدى الرجال

مكمل التيروزين قد يرتبط بانخفاض متوسط العمر المتوقع لدى الرجال (بيكسلز)
مكمل التيروزين قد يرتبط بانخفاض متوسط العمر المتوقع لدى الرجال (بيكسلز)

كشفت دراسة حديثة أن هناك مكملاً غذائياً شائعاً يُروج له على نطاق واسع لقدرته على تحسين التركيز والأداء الإدراكي، قد يرتبط بقصر العمر لدى الرجال.

وبحسب صحيفة «نيويورك بوست» الأميركية، فإن هذا المكمل هو التيروزين وقد ثبت أن ارتفاع مستوياته في الدم قد يرتبط بانخفاض متوسط العمر المتوقع لدى الرجال، في حين لم يظهر الارتباط نفسه لدى النساء.

وحلل الباحثون التابعون لجامعتي هونغ كونغ وجورجيا البيانات الصحية والجينية لأكثر من 270 ألف شخص والمسجلة في البنك الحيوي «بيوبانك»، لدراسة العلاقة بين الحمضين الأمينيين التيروزين والفينيل ألانين وطول العمر.

ويُعد التيروزين والفينيل ألانين من العناصر الأساسية التي يحتاج إليها الجسم لبناء البروتينات، كما يستخدم الجسم التيروزين لإنتاج مواد كيميائية في الدماغ، من بينها الدوبامين والأدرينالين، المرتبطة بالمزاج والتركيز والاستجابة للتوتر.

ويتم تناول التيروزين بشكل شائع في صورة مكمل غذائي.

وقارن الباحثون مستويات هذه الأحماض في دم المشاركين بمعدلات الوفاة والعمر المتوقع.

وأظهرت النتائج أن الرجال الذين لديهم مستويات مرتفعة من التيروزين في الدم ارتبطت حالتهم بعمر متوقع أقصر بنحو عام واحد تقريباً، بينما لم يظهر الارتباط ذاته لدى النساء.

وفي المقابل، لم يجد الباحثون علاقة بين مستويات الفينيل ألانين وطول العمر لدى الرجال أو النساء.

وقال الباحثون إنهم لا يعرفون بشكل كامل سبب ارتباط ارتفاع التيروزين بقصر العمر لدى الرجال، لكنهم طرحوا عدة تفسيرات محتملة.

يتعلق أحد هذه التفسيرات بـ «مقاومة الإنسولين»، وهي حالة تصبح فيها خلايا الجسم أقل استجابة للإنسولين، الهرمون المسؤول عن تنظيم مستويات السكر في الدم.

ويلعب «التيروزين» دوراً مهماً في عملية نقل الإشارات التي تتيح للإنسولين توجيه الخلايا لامتصاص السكر من مجرى الدم. ورغم أن هذا الحمض الأميني ضروري للوظائف الخلوية الطبيعية، لكن الباحثين رجحوا أن وجود كميات زائدة منه في الدم قد يعطل تلك العملية.

وترتبط مقاومة الإنسولين بمجموعة من المشكلات الصحية التي تزداد شيوعاً مع التقدم في العمر، بما في ذلك الأمراض التنكسية العصبية، وارتفاع ضغط الدم، وأمراض القلب والأوعية الدموية، ومرض السكري من النوع الثاني، وجميعها حالات قد تؤثر على طول العمر.

وقد يدخل التيروزين في إنتاج مواد كيميائية في الدماغ مرتبطة بالمزاج والتوتر، وأشار الباحثون إلى أن الاختلافات في مستويات هذه المواد الكيميائية بين الجنسين قد تفسر سبب ظهور الرابط بين هذه المادة وقصر العمر لدى الرجال دون النساء.

ورغم أهمية هذه النتائج، لكن الباحثين قالوا إنها لا تعني بالضرورة ضرورة التخلص من هذه المكملات الغذائية التي أكدت دراسات أخرى أن لها فوائد كبيرة تتعلق بالتركيز والذاكرة والقدرات المعرفية، خصوصاً في ظروف التوتر.

وبدلاً من ذلك، اقترح معدو الدراسة أن الأشخاص الذين لديهم مستويات مرتفعة بشكل غير معتاد من التيروزين في الدم قد يستفيدون من إجراء تغييرات في نظامهم الغذائي تهدف إلى خفض تلك المستويات.

يذكر أنه إلى جانب المكملات، يوجد التيروزين بصورة طبيعية في أطعمة عدة، منها الدجاج والديك الرومي ولحوم الأبقار والضأن والأسماك والأجبان الصلبة والبيض وبذور السمسم وفول الصويا والمكسرات.


باب الثلاجة ليس مكانها... 5 أطعمة تحتاج إلى تخزين مختلف

خمسة أطعمة لا ينبغي أبداً تخزينها في باب الثلاجة (بيكسلز)
خمسة أطعمة لا ينبغي أبداً تخزينها في باب الثلاجة (بيكسلز)
TT

باب الثلاجة ليس مكانها... 5 أطعمة تحتاج إلى تخزين مختلف

خمسة أطعمة لا ينبغي أبداً تخزينها في باب الثلاجة (بيكسلز)
خمسة أطعمة لا ينبغي أبداً تخزينها في باب الثلاجة (بيكسلز)

قد يبدو باب الثلاجة المكان الأسهل لتخزين كثير من الأطعمة، خصوصاً تلك التي تُستخدم يومياً، لكن الأمر ليس بهذه السهولة. فمن الرفوف إلى الأدراج وباب الثلاجة، يؤثر المكان الذي توضع فيه الأطعمة على سلامتها وطريقة حفظها بشكل صحيح.

ويعدد موقع «إيتينغ ويل» خمسة أطعمة لا ينبغي أبداً تخزينها في باب الثلاجة، إلى جانب الأطعمة التي يمكن وضعها هناك بدلاً منها.

الحليب

قد يبدو باب الثلاجة مكاناً مناسباً لتخزين عبوات الحليب الكبيرة، لكنه في الواقع من أسوأ الخيارات. فدرجات الحرارة الأكثر دفئاً تتيح للبكتيريا فرصة للنمو، وبالتالي فإن تخزين الحليب في الباب، حيث يتعرض باستمرار لتغيرات الحرارة، يزيد احتمالات فساده.

والأفضل هو تخزين الحليب في الجزء الخلفي من الثلاجة، حيث تكون درجات الحرارة الأكثر برودة.

البيض

رغم أن بعض الثلاجات تحتوي على رف خاص بالبيض داخل الباب، فإن هذا المكان ليس مناسباً للحفاظ على درجة الحرارة اللازمة لتخزينه بشكل صحيح. والأفضل وضع البيض على أحد الرفوف الداخلية، حيث تكون درجة الحرارة أكثر استقراراً.

اللحوم والدواجن

عند الطهي باستخدام اللحوم أو الدواجن النيئة، من المهم التعامل معها بطريقة آمنة لتجنب الإصابة بالأمراض، ويبدأ ذلك من طريقة تخزينها.

تحتوي عبوات اللحوم والدواجن النيئة على سوائل قد تلوث الأطعمة الأخرى إذا لامستها. لذلك، لا يُعد تخزين هذه الأطعمة في باب الثلاجة خياراً جيداً، إذ يمكن أن تتسرب السوائل بسهولة إلى الأسفل.

والأفضل وضع اللحوم والدواجن النيئة على الرف السفلي في الثلاجة، مع تغليفها بإحكام بالبلاستيك أو وضعها في حاوية محكمة الإغلاق لمنع تسرب السوائل.

الفواكه والخضراوات

إذا كان من السهل تناول حفنة من العنب أو بعض قطع الجزر بوصفهما وجبة خفيفة صحية خلال فترة الظهيرة، فإن باب الثلاجة قد يبدو المكان الأكثر ملاءمة لذلك. لكن يوجد مكان أفضل للفواكه والخضراوات، وهو أدراج حفظ الخضراوات والفواكه.

توفر هذه الأدراج بيئة تخزين مناسبة للفواكه والخضراوات. وتتيح معظمها التحكم في مستوى الرطوبة، ما يسمح بتخصيص أدراج منفصلة للفواكه والخضراوات.

وتحتاج الفواكه إلى مستوى أقل من الرطوبة، بينما تحتاج الخضراوات إلى مستوى أعلى منها.

الجبن

على غرار الفواكه والخضراوات، يوجد مكان مخصص للجبن داخل الثلاجة، وليس بابها. فدرج التخزين الضيق، الذي قد يكون في منتصف الثلاجة أو في الجزء السفلي منها حسب تصميمها، مخصص لحفظ الجبن.

ويُوجَّه هواء بارد إضافي إلى هذا الدرج للحفاظ على الأطعمة في درجة حرارة منخفضة جداً من دون تجميدها، وهو ما يجعله مناسباً للجبن.

أطعمة يمكن تخزينها في باب الثلاجة

التوابل والصلصات

يُعد باب الثلاجة مكاناً مناسباً لتخزين التوابل والصلصات. ومن شراب القيقب إلى الكاتشب والمايونيز، يمكن وضع هذه العبوات في باب الثلاجة.

وتتمتع هذه المكونات بفترة صلاحية أطول، لذلك يمكنها تحمل التغيرات في درجات الحرارة التي تحدث في باب الثلاجة.

ومن الجدير بالذكر أن بعض التوابل والصلصات، مثل شراب القيقب والكاتشب، لا تحتاج في الأساس إلى التبريد، لكنّ كثيرين يفضلون حفظها في الثلاجة للحفاظ على مذاقها.

تتبيلات السلطات

على غرار التوابل والصلصات، يمكن تخزين عبوات تتبيلات السلطات في باب الثلاجة.

ويمكن حفظ عبوات تتبيل السلطات المفتوحة في الثلاجة لمدة تصل إلى شهرين.

وإذا كان التتبيل مصنوعاً من الزيت، فلا داعي للقلق إذا بدا أن مكوناته انفصلت داخل الثلاجة. يكفي رج العبوة جيداً قبل الاستخدام، وسيصبح التتبيل جاهزاً للاستخدام.

المشروبات الغازية والعصائر

باب الثلاجة مكان مناسب لتخزين المشروبات. وفي الواقع، لا تحتاج معظم المشروبات الغازية إلى التبريد من الأساس، لكنها غالباً ما تُحفظ في الثلاجة لتحسين مذاقها.

ولمن يفضلون المشروبات الباردة، يمكن وضع عبوات المشروبات الغازية أو المياه الفوارة في باب الثلاجة، إذ تحتوي بعض الثلاجات على رف مخصص لها.

افهم درجات الحرارة داخل الثلاجة

قبل وضع أي طعام في الثلاجة، يجب التأكد من ضبطها على درجة الحرارة المناسبة. وينبغي ضبط الثلاجات للحفاظ على درجة حرارة تبلغ 40 درجة فهرنهايت (نحو 4.4 درجة مئوية) أو أقل.

وحسب نوع الثلاجة، قد تحتوي على مقياس حرارة مدمج يساعد في تنظيم درجة الحرارة، لكن إذا لم تكن مزودة بهذه الخاصية، فيمكن شراء مقياس حرارة مخصص للأجهزة المنزلية.

وعادةً ما تظل درجة الحرارة المحيطة بالرفوف والأدراج مستقرة نسبياً، بينما يكون باب الثلاجة أكثر عُرضة لتقلبات الحرارة.

وفي كل مرة يُفتح فيها باب الثلاجة، تتعرض محتوياته للهواء الدافئ. ولذلك تكون الأطعمة المخزنة في الباب أكثر عُرضة للفساد، ما يجعل من المهم اختيار أطعمة يمكنها تحمل تغيرات درجات الحرارة لتخزينها هناك.

خلاصة الخبراء

لا ينبغي تخزين أطعمة مثل الحليب والبيض واللحوم في باب الثلاجة، حتى لو بدا ذلك أكثر سهولة. ففتح باب الثلاجة وإغلاقه بشكل متكرر يؤدي إلى تقلبات في درجات الحرارة، وهو ما قد يسرّع فساد بعض الأطعمة، بل وقد يشكل مخاطر صحية.

في المقابل، يُعد باب الثلاجة مكاناً مناسباً لتخزين التوابل والصلصات وتتبيلات السلطات والمشروبات الغازية، نظراً إلى تمتع هذه المنتجات بفترة صلاحية أطول وقدرتها على تحمل تغيرات درجات الحرارة.