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

مرض غامض يحصد الأرواح في الكونغو

أفريقيا المرض الغامض أودى بحياة أكثر من 67 شخصاً (رويترز)

مرض غامض يحصد الأرواح في الكونغو

أعلن وزير الصحة في إقليم كوانغو بجنوب غربي الكونغو، أبولينير يومبا، اليوم (الأربعاء)، وفاة 67 شخصاً على الأقل في الأسبوعين الماضيين نتيجة مرض غامض.

«الشرق الأوسط» (كينشاسا )
صحتك القلب لديه نظامه العصبي المعقد الذي يُعد أمراً بالغ الأهمية للتحكم في إيقاعه (معهد كارولينسكا)

القلب له دماغه الخاص

أظهرت دراسة جديدة أجراها فريق بحثي من معهد كارولينسكا في السويد بالتعاون مع باحثين من جامعة كولومبيا الأميركية، أن القلب لديه دماغ صغير عبارة عن نظام عصبي خاص.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
صحتك دراسة: التعرض لتلوث الهواء يزيد من خطر العقم

دراسة: التعرض لتلوث الهواء يزيد من خطر العقم

أظهرت دراسة أميركية حديثة أن تعرض الأم والأب لملوثات الهواء الشائعة قد يزيد من خطر العقم لأنه قد يكون ضاراً بتطور البويضات والحيوانات المنوية والأجنة.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك الأنشطة الروتينية عالية الكثافة مثل صعود السلالم تقلل من خطر إصابة النساء بالنوبات القلبية إلى النصف (رويترز)

4 دقائق من المجهود اليومي تقلل من خطر إصابة النساء بالنوبات القلبية

أكدت دراسة جديدة أن النساء اللاتي يقمن يوميّاً بـ4 دقائق من المجهود اليومي والأنشطة الروتينية عالية الكثافة يقللن من خطر إصابتهن بالنوبات القلبية إلى النصف.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك امرأة تعاني مرض ألزهايمر (رويترز)

طريقة كلامك قد تتنبأ باحتمالية إصابتك بألزهايمر

أكدت دراسة جديدة أن طريقة الكلام قد تتنبأ باحتمالية الإصابة بمرض ألزهايمر.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

مفتاح النوم ومحارب القلق... إليكم أفضل 10 أطعمة لتعزيز مستويات المغنيسيوم

الخضراوات الورقية تعدّ من الأطعمة الغنية بالمغنيسيوم (رويترز)
الخضراوات الورقية تعدّ من الأطعمة الغنية بالمغنيسيوم (رويترز)
TT

مفتاح النوم ومحارب القلق... إليكم أفضل 10 أطعمة لتعزيز مستويات المغنيسيوم

الخضراوات الورقية تعدّ من الأطعمة الغنية بالمغنيسيوم (رويترز)
الخضراوات الورقية تعدّ من الأطعمة الغنية بالمغنيسيوم (رويترز)

يعدّ المغنيسيوم المسؤول عن أكثر من 300 تفاعل كيميائي حيوي في الجسم، من إنتاج الطاقة إلى حركات العضلات إلى وظائف المخ. إنه مفتاح لنوم أفضل وعظام أكثر صحة، فضلاً عن التغلب على التعب والقلق.

وقالت إيفا همفريز، متخصصة التغذية السريرية في دور رعاية كين لصحيفة «تليغراف» البريطانية، إن «المغنيسيوم هو معدن الطبيعة الذي يساعد على الاسترخاء».

ومع ذلك، في حين أن نقص المغنيسيوم نادر، فإن المستويات المنخفضة شائعة. وهناك أوقات رئيسة نحتاج فيها إليه، خصوصاً لنمو الأطفال، ولتحافظ عظامنا على شكل جيد، وللنوم وللرياضيين للتعافي.

المغنيسيوم مهم أيضاً خلال فترة ما قبل انقطاع الطمث وانقطاع الطمث، حيث أوضحت همفريز أنه «في وقت لاحق من الحياة، يمكن أن تسهم مستويات المغنيسيوم المنخفضة في الضعف وانخفاض كثافة العظام».

إذن كيف يمكننا تعزيز مستوياتنا على أفضل وجه؟ أصبحت مكملات المغنيسيوم شائعة، وكذلك الكريمات الموضعية وحمامات ملح إبسوم. لكن النظام الغذائي يظل أفضل طريقة لضمان تلبية متطلبات الجسم من المغنيسيوم، التي تبلغ 300 ملغم يومياً للرجال و270 ملغم للنساء.

وفيما يلي كيفية تعزيز مستويات المغنيسيوم من خلال الطعام وحده. وتشمل أفضل 10 أطعمة غنية بالمغنيسيوم، وفقاً لما نقلت «تليغراف» عن الخبراء:

الكاكاو (500 ملغم لكل 100 غرام)

أفضل مصدر للمغنيسيوم هو كاكاو غير مكرر. ووفق همفريز، يمكنك أن تتوقع الحصول على ما يصل إلى 500 ملغم لكل 100 غرام.

من الجدير ذكره أنه كلما مر الكاكاو بعملية التكرير، قل محتوى المغنيسيوم فيه. لذا فإن الجودة مهمة - استهدف 70 في المائة على الأقل من الكاكاو.

وتناول قطعة من الشوكولاته ذات المحتوى العالي من الكاكاو بعد العشاء (المكعب الواحد يحتوي على نحو 60 ملغم)، أو يمكنك إضافة الكاكاو إلى الشوفان طوال الليل للحصول على جرعة إضافية من المغنيسيوم.

البذور (350 ملغم لكل 100 غرام)

البذور مصدر ممتاز للمغنيسيوم. وتحتوي بذور اليقطين على نحو 270 ملغم لكل 100 غرام، وبذور عباد الشمس 320 ملغم، وبذور الشيا 335 ملغم، وبذور الكتان 390 ملغم.

ولكن لاحظ أن البذور تحتوي أيضاً على حمض الفيتيك، ويساعد نقع المكسرات وتصريف الماء منها على إزالة حمض الفيتيك، مما يقلل مرة أخرى من معدل امتصاصه. هذا ليس ممكناً دائماً، كما الحال مع بذور الشيا أو الشوفان طوال الليل. لكنه لا يزال أفضل من عدم نقعها.

الأعشاب البحرية (120 ملغم لكل 100 غرام)

تعد الأعشاب البحرية مصدراً قوياً للمعادن يحيط بشواطئنا؛ فهي غنية بالمغنيسيوم. كما أنها لا تحتوي على حمض الفيتيك، وبالتالي يمتصها الجسم جيداً.

وأصبحت الوجبات الخفيفة المصنوعة من الأعشاب البحرية أكثر شيوعاً. إذا كنت تبحث عن استخدامها في الطهي، توصي همفريز بإضافتها إلى السلطات.

الحمص (115 ملغم لكل 100 غرام)

تعدّ البقوليات من المصادر الجيدة للمغنيسيوم. يحتوي الحمص على 115 ملغم لكل 100 غرام؛ العلبة الكاملة 240 غراماً.

بسبب محتواها من حمض الفيتيك، تأكد من نقع البقوليات الجافة طوال الليل وإزالة الماء. تعمل البقوليات المعلبة أيضاً بشكل جيد إذا لم يكن لديك الوقت الكافي.

الطحينة (95 ملغم لكل 100 غرام)

هذه العجينة الأساسية المصنوعة من بذور السمسم في المطبخ الشرق أوسطي غنية بالمغنيسيوم. وعلى الرغم من أن وجود حمض الفيتيك سيؤثر مرة أخرى على التوافر البيولوجي، أشارت همفريز إلى أنه «حتى إذا تم تقليل المغنيسيوم الذي يمتصه جسمك بواسطة حمض الفيتيك، فمن المحتمل أنك لا تزال تحصل على كمية جيدة. من الأفضل الإفراط في تناوله بدلاً من عدم تناوله».

السبانخ والخضراوات الورقية (79 ملغم لكل 100 غرام)

السبانخ مصدر جيد حقاً للمغنيسيوم، وأوضحت بيني سوريش، متخصصة التغذية المسجلة والمتحدثة باسم جمعية متخصصي التغذية البريطانية (BDA)، أن الخضراوات الورقية الخضراء الأخرى مثل السلق السويسري والكرنب مفيدة أيضاً.

ومع ذلك، تحتوي أيضاً على حمض الفيتيك، وهو «مضاد للتغذية» يمكن أن يقلل من امتصاص المغنيسيوم. النقع والطهي من الطرق الفعالة لتقليل حمض الفيتيك.

الكينوا (65 ملغم لكل 100 غرام)

الحبوب الكاملة مثل الأرز البني والشوفان والشعير كلها حبوب غنية بالمغنيسيوم. وبحسب سوريش، «يجب أن تتناول الأطعمة التي تكون في حالتها الطبيعية قدر الإمكان».

الماكريل (60 ملغم لكل 100 غرام)

الأسماك الدهنية الغنية بأحماض «أوميغا 3» مثل السلمون والماكريل والهلبوت، كلها مصادر جيدة للمغنيسيوم. يوجد نحو 27 ملغم من المغنيسيوم في 100 غرام من السلمون، بينما يحتوي الماكريل على أكثر من ذلك: 60 ملغم.

الأفوكادو (58 ملغم لكل أفوكادو)

تحتوي حبة الأفوكادو الكاملة على نحو 58 ملغم من المغنيسيوم، مما يجعلها إضافة ممتازة للوجبات.

جوز البرازيل (18 ملغم لكل حبة)

تحتوي حبة واحدة من جوز البرازيل على نحو 18 ملغم من المغنيسيوم. تحتوي الحصة التي تزن 100 غرام - نحو 33 حبة - على 350 ملغم. على الرغم من أن الأطباء ينصحون بعدم تناول أكثر من 5 حبات من جوز البرازيل يومياً لتجنب المخاطر الصحية المحتملة مثل التسمم بالسيلينيوم؛ فإن التوصية النموذجية هي تناول حبتين من جوز البرازيل يومياً لمعظم الناس.

وغالباً ما يتم انتقاد المكسرات بسبب محتواها العالي من الدهون، ولكن حقيقة كونها غذاءً كاملاً تحدث فرقاً، وفقاً لهمفريز.

وقالت: «نظراً لأن جوز البرازيل يحتوي على نسبة عالية من الألياف، فمن المستحيل عليك امتصاص جميع العناصر الغذائية، بما في ذلك الدهون أيضاً».

تشمل المكسرات الأخرى التي تعد مصادر جيدة للمغنيسيوم؛ اللوز والكاجو.