أطلس للسرطان وخرائط لانتشار الأمراض في السعودية

باحثو «كاوست» يطوعون البيانات الضخمة لرصد النقاط الساخنة

يعكف باحثو «كاوست» على وضع خرائط انتشار الأمراض
يعكف باحثو «كاوست» على وضع خرائط انتشار الأمراض
TT
20

أطلس للسرطان وخرائط لانتشار الأمراض في السعودية

يعكف باحثو «كاوست» على وضع خرائط انتشار الأمراض
يعكف باحثو «كاوست» على وضع خرائط انتشار الأمراض

في مواجهة التحديات الصحية المختلفة، يطرح علم الإحصاءات الجغرافية المكانية «geospatial statistics» - المعروف بسرعة تطوره - رؤى جديدة تتنوع؛ من رصد النقاط الساخنة للخلايا السرطانية، إلى مشكلات تلوث الهواء، وانتشار فيروس كورونا (كوفيد-19). ومن المتوقع أن تؤتي الجهود المبذولة من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية «كاوست» ومؤسسات متخصصة في المملكة، ثمارها في سبيل فهم أفضل لأسباب الأمراض وكيفية مكافحتها؛ من أجل تحسين الأحوال الصحية. ولن يعود هذه الأمر بالفائدة فحسب على السعودية، وإنما على كل منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.

علم جديد
تمخّض عن علم الإحصاءات الجغرافية المكانية ومجال المراقبة الصحية بروز مجال علمي جديد يحمل اسم «GeoHealth»، الذي يجمع بين علوم الأرض والبيئة والصحة بهدف الإجابة على الأسئلة العلمية المهمة لصحة البشر وكوكبنا. بشكل عام، يمكن القول إن هذا العلم يسعى لفهم العلاقات بين الأشخاص، والمكان أو الموقع، والبيئة، والوقت، والصحة.
ويستخدم هذا المجال العلمي الصاعد قواعد بيانات من مصادر متعددة بهدف إنشاء خرائط تتبع أمراض كل منطقة جغرافية، ومن ثم يعمل تقديم المعلومات بهذه الطريقة الإحصائية على تمكين صُناع السياسات من معرفة أماكن الأمراض وكيفية انتشارها، وبذلك يصبح لدى المختصين معرفة بأسباب المرض، والقدرة على توزيع الموارد بشكل أكثر فعالية.


د. باولا موراغا ( أناستازيا سيرين)

وخلال العقد الماضي، ظهر تطوران أسهما في لفت الأنظار إلى مجال «GeoHealth» لوضعه في المقدمة. يكمن التطور الأول في البيانات الرقمية المستنبطة من عدد غير مسبوق من المصادر؛ من بينها السجلات الحكومية، وصور الأقمار الصناعية، والمسوحات الميدانية، بالإضافة إلى بيانات شبكة الإنترنت والهاتف، فيما يأتي التطور الآخر عبر حواسيب قوية قادرة على معالجة البيانات.
وعن هذه الجهود توضح عالمة الإحصاء بـ«كاوست» الدكتورة باولا موراغا، التي تتولى قيادة الفريق البحثي: «إن الخوارزميات الأساسية المتضمنة تُعدّ حوسبةً مكثفة جداً، ففي السابق كان إعداد خريطة انتشار المرض يستغرق شهرين، أما الآن فالمهمة تُنجَز في غضون 5 دقائق». وأضافت: «لقد مكّنتنا الحواسيب التي تتميز بالسرعة الفائقة من تطوير نماذج وأساليب جديدة».
وكانت موراغا قد استخدمت تقنيات «GeoHealth» قبل انضمامها لـ«كاوست» في عام 2020؛ بهدف تقييم فعالية طرق الوقاية من مرض الملاريا في ملاوي، وكذلك التوصل إلى أفضل طرق مكافحة داء «البريميات»؛ وهو مرض بكتيري ينتقل عبر الجرذان، وينتشر في الأحياء البرازيلية الفقيرة، كما قامت بتصميم أطلس السرطان الأسترالي؛ وهو عبارة عن خريطة تفاعلية عبر الإنترنت تكشف بدقة عالية حجم التباين في عبء المرض في جميع أنحاء البلاد.

رصد السرطان والتلوث
> أطلس السرطان. علاوةً على ذلك، تعمل موراغا مع متخصصين في كل من «كاوست»، ومستشفى الملك فيصل التخصصي، ومركز الأبحاث في الرياض، لإنشاء أطلس لمرض السرطان للمملكة العربية السعودية. ورغم أن معدل الإصابة بالسرطان منخفض نسبياً وسط فئة الشباب داخل المملكة، فإن تشخيص المرض غالباً لا يتم إلا في مرحلة متأخرة، لذا فإن المعلومات المتوفرة حول «النقاط الساخنة» لانتشاره، والأنماط الأخرى، ستمدّ يد العون لعلماء الأوبئة.
> مكافحة التلوث. كما تضطلع موراغا بمهمة أخرى تكمن في المساهمة في الحدّ من الآثار الصحية الناجمة عن تلوث الهواء من خلال تثبيت أجهزة تنقية الهواء في مساكن وقع عليها الاختيار. بعدها يقوم الفريق بفحص الحالة الصحية للمقيمين في هذه المساكن كل 3 أشهر، ومن ثم تجري مقارنتها مع المجموعات التجريبية، مثل الأشخاص الذين يعملون خارج المنزل، أو من لا يمتلكون أجهزة لتنقية الهواء داخل المنزل.

فيروس «كورونا»
يُشار إلى أن عالِمة الإحصاء باولا موراغا حصلت على منحة مقدَّمة من صندوق «ويلكم»؛ وهو مؤسسة خيرية عالمية لتمويل الأبحاث، وتحسين صحة الإنسان والحيوان، لكي يُتاح لها دراسة فيروس كورونا (كوفيد-19) في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا. ويتمثل التحدي الرئيسي أمام هذا المشروع الطموح، في تصميم شبكة تكون مصدراً للبيانات الموحدة من جميع البلدان المعنية، وهو ما يتطلب تدريب الأطباء والمسؤولين المشاركين على عملية تحديد وجمع معلومات معينة.
ومن المحتمل أن تشكل عملية جمع بيانات عالية الجودة 90 % من جهود مجال «GeoHealth»، وهو ما تؤكده موراغا بقولها: «لديّ القدرة على تغذية النموذج الإحصائي من خلال استخدام البيانات، ولكن تكمن الصعوبة في عملية الحصول على البيانات نفسها».
ومع ذلك، فبمجرد بدء الدراسة والعمل على الشبكة التي تعتمد عليها، ستظهر الفوائد التي تعود على منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا. كما ستلعب «كاوست» دوراً رائداً في تحقيق منفعة عامة تهمّ العالم العربي بأكمله.
وتأمل موراغا أن يسهم عملها مستقبلاً في تعزيز ثقافة حفظ السجلات بشكل شامل، وفي هذا الصدد تقول: «يمكن تحديد جودة النموذج بناء على قدر البيانات التي يعتمد عليها». وتضيف: «بمجرد أن يرى الناس قيمة مثل هذه المعلومات، فإنهم سيُولون أهمية أكبر لوضعها».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

كشْف الشيفرة الوراثية للصحة النفسية

كشْف الشيفرة الوراثية للصحة النفسية
TT
20

كشْف الشيفرة الوراثية للصحة النفسية

كشْف الشيفرة الوراثية للصحة النفسية

يُسلّط تحديث جديد من كلية الطب بجامعة نورث كارولاينا في الولايات المتحده، الضوء على التقدم الرائد في علم الجينوم النفسي على مدى السنوات الخمس الماضية، ويُحدد الخطوات التالية لفهم الأمراض النفسية وعلاجها من خلال علم الوراثة.

أساس جيني للاضطرابات النفسيةوسلطت الدراسة الضوء على الإنجازات التي حققها اتحاد الجينوم النفسي خلال السنوات الخمس الماضية وهو تعاون عالمي يضم آلاف الباحثين بدأ عام 2007. حيث تمثلت مهمة المجموعة في كشف الأساس الجيني للاضطرابات النفسية والعصبية النمائية وترجمة هذه المعرفة إلى علاجات أفضل لحالات مثل الفصام والاكتئاب وفقدان الشهية وغيرها.

وقادت الدراسة الدكتورة سينثيا بوليك والدكتور باتريك سوليفان من كلية الطب بجامعة كارولاينا الشمالية وكلية جيلينجز للصحة العامة العالمية، ونشرت في مجلة لانسيت «The Lancet» في 26 يونيو (حزيران) 2025. وستُوسّع هذه المرحلة البحثية التالية نطاق الاكتشافات الجينية للاضطرابات النفسية واستجاباتها العلاجية، وهي وزملاؤها يعملون على إرساء أسس علم تعاوني وشفاف ومؤثر سريرياً.

>علم الوراثة: مفتاح لفهم الأمراض النفسية وعادة تتشكل الاضطرابات النفسية من خلال مزيج من العوامل الوراثية وتجارب الحياة والعوامل البيئية. وقد أشارت الأبحاث المبكرة مثل دراسات التوائم في أربعينات القرن الماضي إلى وجود عنصر وراثي في حالات مثل الصرع والفصام Schizophrenia لكن الاختراقات الحديثة ظهرت مع ظهور دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) genome-wide association studies، إذ تُحلل هذه الدراسات الواسعة النطاق الحمض النووي دي إن إيه DNA لمئات الآلاف من الأفراد للعثور على الاختلافات المرتبطة بحالات الصحة العقلية. وهي بمثابة خريطة طريق جينية تُوجّه الباحثين نحو مناطق محددة من الجينوم لإجراء المزيد من البحث.

> اختراقات في حالات الفصام والاكتئاب وفقدان الشهية . وقد أسفرت السنوات الخمس الماضية عن نتائج ملحوظة. ففي عام 2022 حدد الباحثون 287 موقعاً على الجينوم مرتبطاً بالفصام. وبحلول عام 2025 ربطت دراسات مماثلة 635 منطقة جينية باضطراب الاكتئاب الشديد مما سدّ فجوة معرفية كبيرة في أبحاث الاكتئاب.

وجاء أحد أبرز الاكتشافات في عام 2019 عندما كشف العلماء عن أن فقدان الشهية العصبي له جذور جينية نفسية واستقلابية، إذ أدى ذلك إلى ظهور مصطلح الاضطراب الأيضي (الاستقلابي) النفسي metabo-psychiatric disorder، مما أعاد صياغة كيفية فهم المرض وعلاجه.

روابط جينية مشتركة بين الاضطرابات> من أهم النتائج التي تم التوصل إليها في السنوات الأخيرة أن العديد من الحالات النفسية تشترك في جذور جينية مشتركة وهي ظاهرة تُسمى تعدد الأنماط الجينية pleiotropy، وفي عام 2019 حدد الباحثون 136 «نقطة ساخنة» جينية مرتبطة باضطرابات مثل التوحد والاضطراب الثنائي القطب bipolar disorder واضطراب الوسواس القهري Obsessive-compulsive disorder ومتلازمة توريت Tourette syndrome وغيرها. ومن المثير للدهشة أن 109 من هذه المناطق ارتبطت بحالات متعددة. وقد يفسر هذا التداخل سبب تزامن بعض الاضطرابات ويفتح الباب أمام علاجات قد تستهدف مسارات بيولوجية مشتركة.

> معالجة اضطرابات تعاطي المواد .وقد بحثت مجموعة اتحاد الجينوم النفسي أيضاً في جينات تعاطي المواد، حيث وجدت 19 إشارة جينية مرتبطة بإدمانات متعددة بما في ذلك الكحول والتبغ والقنب والأفيونيات، حيث يمكن أن تؤدي هذه الاكتشافات إلى علاجات دوائية تتناول البيولوجيا الأوسع نطاقاً وراء الإدمان بدلاً من مجرد مواد فردية.

> اضطراب طيف التوحد والإعاقة الذهنية .

وقد ركز الباحثون تحديداً على الأخطاء الجينية الناتجة عن تكرار أو حذف أجزاء من الحمض النووي دي إن إيه DNA التي تُعرف باسم متغيرات عدد النسخ (CNVs) Copy number variation. وفي عام 2023 حدد مركز اتحاد الجينوم النفسي متغيرات عدد النسخ في جين NRXN1 وهو جين معروف جيداً بدوره في اضطراب طيف التوحد والإعاقة الذهنية، وحذفاً في جين ABCB11 الذي يلعب دوراً في قدرة الشخص على الاستجابة للأدوية المضادة للذهان.

دراسات للرعاية والعلاج

> تحسين الرعاية السريرية ومشاركة البيانات ويمكن أن تشمل مواقع الجينوم التي تشير إليها دراسات ارتباطات الجينوم الشاملة عدة متغيرات مهمة ومترابطة، إلا أن البيانات لا تكشف الكثيرعن التركيب البيولوجي الكامن وراء هذه النقاط الساخنة؛ لذلك قرر الباحثون دمج بيانات البروتين في دراساتهم المتعلقة بدراسات ارتباطات الجينوم الشاملة لتقديم رؤى حول أوجه التشابه والاختلاف بين الاضطرابات النفسية على المستوى الجزيئي والخلوي.

وعلى سبيل المثال، وجدت دراسة بقيادة كيفن أوكونيل من قسم الصحة النفسية والإدمان مستشفى جامعة أوسلو - النرويج وآخرين، نشرت في مجلة «Nature» في 22 يناير (كانون الثاني) 2025 أن الاضطراب الثنائي القطب يرتبط بزيادة التعبير عن الجينات في الخلايا العصبية المهمة في المعالجة العاطفية والذاكرة وتغير تثبيط أو استثارة معالجة الدماغ والهضم والتمثيل الغذائي وتنظيم الهرمونات. لكن مركز اتحاد الجينوم النفسي لا يُنتج البيانات فحسب، بل يُشاركها أيضاً مع المجتمعات الجينية والنفسية الأوسع. وقد تم الوصول إلى بياناتهم من أكثرمن 50 دراسة أظهرت ارتباطات الجينوم الشاملة أكثر من 154 ألف مرة منذ عام 2021 وأُدرجت في العديد من الدراسات الجينومية والجينومية الوظيفية والبيولوجية في مختلف المجالات.

> المساعي المستقبلية للمركز الجيني للجينات الأولية . يهدف المركز الجيني للجينات الأولية إلى توسيع نطاق الاكتشافات الجينية للعديد من الاضطرابات النفسية لتشمل الاستجابات للعلاج بالإضافة إلى الاضطرابات النفسية على مدار العمر وعبر مختلف الفئات السكانية.

وباستخدام كل من علم الوراثة ومصادر أخرى للبيانات البيئية والسريرية وبيانات علم الأعصاب يخطط المركز الجيني للجينات الأولية لاتباع نهج يعتمد على العمر لفهم الاضطرابات التي تبدأ عادةً في مرحلة الطفولة (مثل اضطراب طيف التوحد) والبلوغ (مثل اضطراب تعاطي المخدرات) ومراحل الحياة اللاحقة (مثل مرض ألزهايمر) ودراسة المسار الطولي للصحة النفسية والمرونة لدى السكان.