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

هل تساعد التمارين الرياضية على فقدان الوزن؟ العلم يقول إنها نادراً ما تنجح

صحتك إقبال على الصالات الرياضية بغية التخلص من الوزن الزائد (أ.ف.ب)

هل تساعد التمارين الرياضية على فقدان الوزن؟ العلم يقول إنها نادراً ما تنجح

نسمع كثيراً عن انخفاض قدرة الجسم على خفض السعرات الحرارية مع التقدم في العمر، لكن أحد الباحثين في عمليات الأيض بدد هذه الفكرة تماماً!

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك سيدة مصابة بالخرف (رويترز)

من بينها تجنُّب الخلافات الزوجية... 7 طرق لمكافحة تدهور الذاكرة

تشير الأدلة والأبحاث إلى أن أكثر من 40 في المائة من حالات الخرف وفقدان الذاكرة يمكن الوقاية منها.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك طفل يعاني من مرض التوحد في الولايات المتحدة (أرشيفية - رويترز)

الإنفلونزا خلال الحمل قد تؤدي إلى إصابة الجنين بالتوحد

كشفت دراسة حديثة عن أن إصابة الحوامل بالإنفلونزا قد تؤدي إلى إصابة الأجنة بالتوحد الذي يستمر مدى الحياة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك أشخاص يمارسون رياضة اليوغا (رويترز)

اكتشاف ثوري بالدماغ قد يساعد في تطوير دواء يحمل فوائد «اليوغا»

توصّل عدد من الباحثين إلى دائرة بالدماغ مسؤولة عن التنفس الطوعي والتنظيم العاطفي، في اكتشاف قد يؤدي إلى علاجات جديدة لاضطرابات القلق والتوتر.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك يُعرف ألم الدورة الشهرية بعسر الطمث والذي يحدث في الحوض أو البطن لمدة تصل إلى ثلاثة أيام عادةً بمجرد بدء النزيف (أ.ب)

دراسة تربط بين الاكتئاب وآلام الدورة الشهرية

أشارت دراسة جديدة إلى أن الاكتئاب قد يكون سبباً لألم الدورة الشهرية عند النساء.

«الشرق الأوسط» (بكين)

دراسة تربط بين الاكتئاب وآلام الدورة الشهرية

يُعرف ألم الدورة الشهرية بعسر الطمث والذي يحدث في الحوض أو البطن لمدة تصل إلى ثلاثة أيام عادةً بمجرد بدء النزيف (أ.ب)
يُعرف ألم الدورة الشهرية بعسر الطمث والذي يحدث في الحوض أو البطن لمدة تصل إلى ثلاثة أيام عادةً بمجرد بدء النزيف (أ.ب)
TT

دراسة تربط بين الاكتئاب وآلام الدورة الشهرية

يُعرف ألم الدورة الشهرية بعسر الطمث والذي يحدث في الحوض أو البطن لمدة تصل إلى ثلاثة أيام عادةً بمجرد بدء النزيف (أ.ب)
يُعرف ألم الدورة الشهرية بعسر الطمث والذي يحدث في الحوض أو البطن لمدة تصل إلى ثلاثة أيام عادةً بمجرد بدء النزيف (أ.ب)

تعاني ما يصل إلى 90 في المائة من النساء من آلام الدورة الشهرية. بالنسبة للبعض، يكون هذا الألم شديداً ومرتبطاً بأعراض الاكتئاب، والتي يُعتقد غالباً أنها نتيجة للتقلصات.

لكن دراسة جديدة نُشرت، الأربعاء، في مجلة Briefings in Bioinformatics تشير إلى أن الاكتئاب قد يكون سبباً لألم الدورة الشهرية، بسبب جينات معينة حددها المؤلفون في الدراسة، بينما قال باحثون آخرون إن التفاعل بين الآليات الداخلية أكثر تعقيداً من ذلك.

وقال المؤلف الرئيسي الدكتور جون موراروس، عميد وأستاذ في كلية العلوم في جامعة شيان جياوتونغ في الصين، عبر البريد الإلكتروني لشبكة «سي إن إن»: «الاكتئاب وآلام الدورة الشهرية يؤثران بشكل كبير على حياة النساء في جميع أنحاء العالم، ومع ذلك تظل علاقتهما غير مفهومة بشكل جيد. هدفنا الجماعي هو التحقيق في هذه القضايا وتحسين الرعاية للنساء من خلال الكشف عن هذه الروابط المعقدة وإيجاد طرق أفضل لمعالجتها».

يُعرف ألم الدورة الشهرية بعسر الطمث، والذي يحدث في الحوض أو البطن لمدة تصل إلى ثلاثة أيام عادةً بمجرد بدء النزيف. وفي هذا الصدد، قال موراروس إن الدراسات السابقة أظهرت وجود علاقة بين عسر الطمث والاكتئاب، لكنها لم تثبت علاقة سببية على المستوى الجيني.

وقال الباحث: «لقد استخدمنا نهجاً ذكياً يسمى التوزيع العشوائي المندلي». ويفسر موراروس: «تعمل هذه الطريقة مثل تجربة الطبيعة. إنها تستخدم البيانات الجينية لمعرفة ما إذا كان وجود جينات معينة مرتبطة بالاكتئاب يجعل المرأة أكثر عرضة أيضاً لألم الدورة الشهرية. يساعدنا هذا في فهم السبب والنتيجة دون الحاجة إلى اختباره مباشرة على المرأة».

جمع المؤلفون البيانات الجينية لنحو 600 ألف سيدة من السكان الأوروبيين و8 آلاف من سكان شرق آسيا من مصادر مختلفة، بما في ذلك دراسة البنك الحيوي في المملكة المتحدة، واتحاد الجينوميات النفسية و«فين جين»، وهو مشروع بحثي واسع النطاق في علم الجينوم والطب الشخصي.

وقال موراروس: «بعد ذلك، استخدمنا المعلوماتية الحيوية. إنها تساعدنا في العثور على أنماط في الجينات والمسارات البيولوجية التي تربط الاكتئاب وآلام الدورة الشهرية».

وتزعم الدراسة أنها أثبتت وجود علاقة سببية «مهمة» بين الاكتئاب وعسر الطمث، حيث يزيد اضطراب المزاج من احتمالات آلام الدورة الشهرية بمقدار 51 في المائة، كما وجد المؤلفون الكثير من المسارات الجينية والبروتينات التي قد يؤثر الاكتئاب من خلالها على الوظيفة الإنجابية.

كما وجد فريق البحث أن الأرق، الذي تعانيه بعض النساء المصابات بالاكتئاب، قد يؤدي إلى تفاقم العلاقة بين الاكتئاب وعسر الطمث. ومع ذلك، قال المؤلفون إنه لم يتم العثور على أي دليل يدعم التأثير السببي لعسر الطمث على الاكتئاب.

وتساعد النتائج في توسيع المناقشة المهمة، والتي غالباً ما يتم تجاهلها، حول الصحة العقلية وآلام الدورة الشهرية.

في هذا السياق، قالت الدكتورة آن ماري أميس أولشلاجر، أستاذة أمراض النساء والتوليد في كلية الطب بجامعة واشنطن، وهي لم تشارك الدكتورة في البحث الجديد: «أنا متحمسة لبعض الإمكانات التي تتمتع بها بعض هذه الدراسات الأكبر حجماً، خصوصاً مع تقدم المزيد من الاختبارات الجينية».

قال الدكتور كلاوديو سواريس، رئيس جمعية انقطاع الطمث وأستاذ في قسم الطب النفسي في كلية الطب بجامعة كوينز في كينغستون، أونتاريو: «أعتقد أن البحث لم يرق إلى المستوى المطلوب؛ لأنه يوجد ارتباط وراثي قوي، وقد نسبت ذلك إلى علاقة سببية، وأعتقد أنه لا تزال مبالغة». ولم يشارك سواريس أيضاً في الدراسة.

وقال سواريس إن هناك أيضاً آليات أساسية تجعل المرأة أكثر عرضة للإصابة بالاكتئاب وعسر الطمث. وبما أن الدراسة لا تحتوي على المزيد من البيانات الشخصية على المستوى الفردي، فمن غير الواضح ما إذا كانت الاختلافات في شدة الاكتئاب وعلاجه لدى النساء ستؤثر أيضاً على النتائج.

من ناحية أخرى، لاحظ الخبراء أن العلاقة المعاكسة - آلام الدورة الشهرية أو التحولات الإنجابية التي تسبق الاكتئاب - حدثت في كل من البحوث البشرية والحيوانية وفي الممارسة السريرية.

في هذا الصدد، قال الدكتور هيو تايلور، أستاذ أنيتا أوكيف يونج ورئيس قسم التوليد وأمراض النساء وعلوم الإنجاب في كلية الطب بجامعة ييل: «نعلم أن هذا صحيح في المرضى الذين يعانون بعض حالات آلام الحوض المزمنة؛ وهو ما نسميه التحسس المركزي، حيث يصبح الدماغ أكثر حساسية حتى للمحفزات الطبيعية ويبدأ في الشعور بها على أنها مؤلمة».