وقاية.. من دون لقاح

وسائل متطورة لنقل جينات صناعية بهدف درء الأمراض قد لا تحظى بشعبية

وقاية.. من دون لقاح
TT

وقاية.. من دون لقاح

وقاية.. من دون لقاح

أعلن فريق من العلماء أخيرا ما قد يتبين أنه خطوة هائلة نحو الأمام في مقاومة فيروس نقص المناعة. وقال العلماء في معهد «سكريبس» للأبحاث، إنهم توصلوا إلى عمل جسم مضاد صناعي، يستطيع الإمساك بالفيروس ومنع نشاطه بمجرد دخوله إلى مجرى الدم. كذلك يستطيع الجزيء القضاء على فيروس نقص المناعة لدى قرود مصابة به وحمايتها من إصابتها بأي عدوى في المستقبل.
مع ذلك، لا يعد هذا العلاج لقاحا بالمعنى المتعارف عليه، حيث يعيد العلماء تشكيل أجسام القردة بحيث تتمكن من مقاومة المرض من خلال زرع جينات صناعية داخل عضلاتها. ولا يختبر الباحثون هذه الطريقة الجديدة في مقاومة فيروس نقص المناعة فحسب، بل وأيضا في مقاومة الإيبولا، والملاريا، والإنفلونزا والالتهاب الكبدي الوبائي. وقال مايكل فارزان، المتخصص في علم المناعة في معهد «سكريبس» والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة: «لا حدود للأمر».

* نقل الجينات
* ويحدو فارزان وعلماء آخرين الأمل في أن تنجح هذه الطريقة في الوقاية لفترة طويلة من الأمراض التي أخفقت اللقاحات في الوقاية منها. ومن المقرر إجراء أول تجربة على البشر استنادا إلى تلك الاستراتيجية، التي تسمى «الوقاية عن طريق نقل الجينات» called immunoprophylaxis by gene transfer، or IGT، قريبًا، وكذلك من المخطط القيام بعدة تجارب جديدة. وقال الدكتور غاري نابل، كبير العلماء في شركة «سانوفي» التي تعمل في مجال الأدوية وتنتج مجموعة متنوعة من اللقاحات: «قد يمثل هذا ثورة في طريقة الحماية من الأخطار التي تهدد الصحة في المستقبل».
ولم يتضح بعد ما إذا كانت طريقة الوقاية عن طريق نقل الجينات ستنجح أم لا. ويحتاج الباحثون إلى قياس مدى أمان وفاعلية الطريقة بين البشر. وقد يثير احتمال أن يقاوم البشر الأمراض المعدية بعد تعديلهم وراثيا، قلق المرضى. وقال الدكتور ديفيد بالتيمور، الحائز على جائزة نوبل والمتخصص في الفيروسات في «معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا» الذي يختبر الطريقة على عدد من الأمراض: «الواقع هو أننا نتعامل مع موضوع حساس، لذا سيتطلب الأمر بعض التفسير» للجمهور.
تحفز اللقاحات التقليدية جهاز المناعة على تعلم كيفية إنتاج أجسام مضادة من خلال تقديم تلك اللقاحات لمسببات أمراض إما ضعيفة أو ميتة، أو حتى بعض جزيئاتها. وتفرز خلايا الجهاز المناعي مجموعة متنوعة من الأجسام المضادة، بعضها يستطيع مقاومة تلك الأمراض. وفي بعض الحالات، تنجح تلك الأجسام المضادة في عمل دفاعات قوية. ويمكن أن تنجح اللقاحات الواقية من أمراض مثل الجدري، والحصبة، في توفير حماية شبه كاملة، في حين لا تستطيع اللقاحات التقليدية إنتاج أجسام مضادة فعّالة في مقاومة أمراض أخرى. أما فيروس نقص المناعة على سبيل المثال فيتخذ أشكالا متعددة بحيث إذا نجح لقاح واحد في الوقاية من أحدها، فلن ينجح في الوقاية من الآخر.

* جينات صناعية
* وتختلف الوقاية عن طريق نقل الجينات تمامًا عن اللقاحات التقليدية، فهي نوع من أنواع العلاج الوراثي، حيث فصل العلماء الجينات التي تنتج أجساما مضادة قوية لمقاومة أمراض محددة، ثم صنعوا نسخًا صناعية منها. وتم وضع الجينات في فيروسات، وحقنها في نسيج بشري عادة ما يكون نسيجا عضليا. تغزو الفيروسات الخلايا البشرية بما تحمله من حمض نووي، ويتم حقن الحمض النووي للمتلقي بالجين الصناعي. وإذا سارت الأمور على ما يرام، فستوجه الجينات الجديدة الخلايا نحو بدء إنتاج أجسام مضادة قوية.
وجاءت فكرة الوقاية عن طريق نقل الجينات أثناء محاولات مقاومة فيروس نقص المناعة. وتبين أن بعض الأجسام المضادة لفيروس نقص المناعة لدى بعض الناس قوية إلى حد كبير جدا. ويمكن أن تلتصق الأجسام المضادة المثبطة بكثير من سلالات الفيروس وتمنعها من إصابة خلايا جديدة.
خطرت للدكتور فيليب جونسون، المتخصص في الفيروسات بجامعة «بنسلفانيا»، فكرة؛ حيث تساءل لماذا لا يحاول لصق الأجسام المضادة المثبطة لدى الجميع. في ذلك الوقت، كان جونسون وباحثون آخرون يطبقون طريقة علاج بالجينات لأمراض مثل الهيموفيليا، أو نزف الدم الوراثي. واكتشف الباحثون كيفية تحميل الجينات على الفيروسات وإقناعها بغزو الخلايا؛ وخطر على بال جونسون أنه قادر على استخدام هذه الاستراتيجية في تعريف الجين بجسم مضاد قوي داخل خلايا المريض. وبعد أن تبدأ الخلايا في إنتاج أجسام مضادة، يتم حقن المريض بلقاح واق من المرض. ومثلت الفكرة توجها ثوريا جديدا في طريقة العلاج بالجينات. وحتى ذلك الحين، كان الباحثون يركزون على علاج الأمراض الوراثية من خلال تقديم نسخ فاعلة من جينات معيبة.
وعلى صعيد آخر، فإن من شأن الوقاية عن طريق نقل الجينات حماية الأصحاء من الإصابة بالأمراض المعدية.
ولا يعد نجاح هذه الطريقة مضمونًا، فأفضل فيروس حصل عليه جونسون لتوصيل الجينات لم ينجح سوى في غزو الخلايا العضلية، التي لا تفرز أجساما مضادة بطبيعتها.
لكن في عام 2009، أعلن جونسون وزملاؤه نجاح الطريقة. وخلال تجربتهم، سعوا إلى حماية قردة من الإصابة بفيروس نقص المناعة الذي يصيب القردة وهو المقابل لفيروس نقص المناعة لدى الإنسان. واستخدموا فيروسات لحقن جينات قوية داخل عضلات القردة أملا في إنتاج أجسام مضادة لفيروس نقص المناعة لديهم. وقاموا بعد ذلك بحقن القردة بفيروس نقص المناعة، وأفرزت القردة في عضلاتها ما يكفي من الأجسام المضادة لمقاومة مرض نقص المناعة بحسب ما اكتشف العلماء. من دون هذه الطريقة، كان مصير تلك القردة سيكون هو الموت.

* طريقة واعدة
* وأقنعت دراسة جونسون فارزان بأن تلك الطريقة واعدة للغاية، حيث قال: «بدأت أتقبل الفكرة». وبدأ فارزان وزملاؤه تعديل الأجسام المضادة لفيروس نقص المناعة من أجل التوصل إلى أنظمة دفاعية أقوى ضد الفيروس.
من جهة أخرى، في عام 2011، أوضح بالتيمور وزملاؤه أن الأجسام المضادة، التي يتم توصيلها إلى الخلايا مع الفيروسات، قادرة على حماية الفئران من فيروس نقص المناعة الذي تم حقنها به، وأشاروا إلى أن طريقة الوقاية بنقل الجينات قادرة على حماية الناس من فيروس نقص المناعة المنقول عن طريق الإبر الملوثة. مع ذلك، تحدث أكثر الإصابات بفيروس نقص المناعة عن طريق العلاقة الجنسية. لذا حقن بالتيمور وزملاؤه فئرانا إناثا بالفيروس عبر أنسجة الرحم. وذكروا العام الماضي أن تلك الطريقة ساعدت في حماية الفئران من الإصابة بالمرض من خلال العلاقة الجنسية.
وقال بالتيمور: «نحن نخدع جهاز المناعة، بدلا من محاولة تحفيزه. ما نفعله يختلف كليا عن الحقن باللقاح، رغم أن النتيجة النهائية مماثلة».
وأذهلت نتائج بالتيمور غاري كيتنر، عالم الأحياء الدقيقة في كلية الصحة العامة في جامعة «جونز هوبكنز بلومبيرغ»، وتساءل عما إذا كانت طريقة الوقاية بنقل الجينات قادرة على مقاومة مرض خطير آخر راوغ اللقاحات، وهو مرض الملاريا. واكتشف كل من كيتنر، وبالتيمور، وزملاؤهم جسما مضادا قويا ضد الملاريا، واستخدموا فيروسا في توصيل الجين من أجل إدخاله في أجسام الفئران. وذكروا خلال شهر أغسطس (آب) الماضي أنه عندما أصيبت الفئران بعضات ناموس حامل للملاريا، كان 80 في المائة منها محصنا ضد المرض. وقال كيتنر: «هذا لأمر مشجع، وجيد كأول تجربة لطريقة لم تثبت فاعليتها بعد؛ لكن ينبغي أن يتحسن الوضع». ويبحث كيتنر حاليا عن أجسام مضادة أفضل تستطيع توفير حماية أكبر بجرعات أصغر. وتشير تلك التجارب إلى أن الأجسام المضادة، التي يتم إنتاجها باستخدام تلك الطريقة، يمكن أن تساعد في الوقاية من الأمراض التي فشلت اللقاحات في الوقاية منها لعقود. وتشير دراسات أخرى إلى أن تلك الطريقة قد تساعد في الوقاية من الأمراض التي تظهر بشكل مفاجئ في المستقبل.
وبحث دكتور جيمس ويلسون، المتخصص في علم مسببات الأمراض في جامعة «بنسلفانيا»، وزملاؤه في إمكانية علاج التليف الكيسي باستخدام الجينات من خلال زراعة جينات داخل الخلايا التي تبطن الممرات الهوائية في جسم المريض. وخطر بباله أن كثيرا من الفيروسات سريعة الانتشار، مثل فيروسي الإنفلونزا و«سارس»، تهاجم الخلايا نفسها. وفي عام 2013، ذكر ويلسون وزملاؤه أن الفيروسات، التي تحمل جينات الأجسام المضادة إلى خلايا الممرات الهوائية، قادرة على تمكين الفئران، وفصائل النمس، من مقاومة مجموعة متنوعة من سلالات فيروس الإنفلونزا.
ومنذ ذلك الحين، يختبر هو وزملاؤه طريقة الوقاية من خلال نقل الجينات في مقاومة أنواع أخرى من الفيروسات التي تتسبب في الظهور المفاجئ لأمراض مهلكة من بينها الإيبولا. وتعاون ويلسون وزملاؤه مع شركة «ماب بيوفارماسيوتيكال»، التي صنعت جسما مضادا لمقاومة الإيبولا يسمى «زد ماب». وصنع العلماء جينا من أجل الجسم المضاد «زد ماب»، وحقنوه داخل عضلات فأر. ولا تزال التجارب في مراحلها المبكرة، لكن ويلسون يقول: «لدينا بيانات مشجعة». أما بالنسبة إلى جونسون، فكان ازدياد الاهتمام بطريقة الوقاية من خلال الجينات يبعث على الشعور بالرضا، حيث قال: «لقد بدأت الطريقة تلقى رواجا، لكنها بالتأكيد لم تصبح سائدة».
ومن المرجح أن هذا الوضع سيتغير عما قريب؛ ففي فبراير (شباط) الماضي، بدأ جونسون أول اختبار عملي لهذه الطريقة على البشر. وحقن فريقه جينات جسم مضاد لفيروس نقص المناعة داخل عضلات المتطوعين لمعرفة ما إذا كان العلاج آمنا أم لا. ويتوقع الباحثون الانتهاء من جمع النتائج بحلول الربيع. وأوضح جونسون قائلا: «نحن متفائلون ويغمرنا الأمل».
على الجانب الآخر، يتعاون بالتيمور مع المعاهد القومية للصحة لبدء تجربة مشابهة في عمل فيروس معدل جينيًا لمقاومة فيروس نقص المناعة. ويستعد ويلسون لتجربة هذه الطريقة في مقاومة الإنفلونزا في وقت لاحق من العام الحالي.
مع ذلك، لا يوجد ما يؤكد أن نجاح التجارب على الحيوانات يعني نجاحها على البشر. وقال دكتور رونالد كريستال، رئيس قسم الطب الوراثي في كلية الطب بجامعة «كورنيل»: «البشر ليسوا فئرانا كبيرة».
وقد تهاجم أجهزة المناعة لدى البشر الأجسام المضادة الصناعية، أو الفيروسات التي تحملها، وهو ما يقوض قدراتها الوقائية. وقد تفرز الخلايا العضلية أجساما مضادة أكثر من اللازم لعدم تمتعها بقدرة على التنظيم مثل تلك التي تتمتع بها خلايا الجهاز المناعي.
ورغم القلق بشأن هذه الطريقة، فإن نابل يقول إنه لا يزال متفائلا. وأضاف قائلا: «هناك مخاوف تتعلق بالسلامة يجب التعامل معها، لكن هناك طرق منطقية للقيام بذلك». ولا يتوقع المتخصصون في أخلاقيات علم الأحياء عقبات أخلاقية تعرقل تقدم هذه الطريقة لأنها تقوم على العلاج بالجينات الذي ظهر منذ أكثر من 30 عاما. وقال جوناثان كيميلمان، الأستاذ المساعد بجامعة «ماغيل»: «لا تفاجئني تلك الطريقة، فهي ليست ثورية». مع ذلك، يقول بالتيمور إنه يتوقع ألا يثق بعض الناس في استراتيجية للحقن بلقاح قد تتطلب تعديل الحمض النووي الخاص بهم، حتى إن كانت تقيهم من مرض مميت محتمل. وأوضح قائلا: «مع ذلك، أشعر بصفتي عالما أن مسؤوليتنا هي إجراء تجارب على الأشياء التي نشعر أنها ستحدث فارقًا كبيرًا».
* خدمة «نيويورك تايمز»



هل يعرف الذكاء الاصطناعي جينات العرب؟

1مشروع المليون جينوم عربي المستقبلي
1مشروع المليون جينوم عربي المستقبلي
TT

هل يعرف الذكاء الاصطناعي جينات العرب؟

1مشروع المليون جينوم عربي المستقبلي
1مشروع المليون جينوم عربي المستقبلي

يتجه الطب العالمي اليوم نحو مرحلة جديدة تُعرف باسم «الطب الدقيق» (Precision Medicine)، حيث لا تستند القرارات الطبية إلى التشخيص وحده، بل إلى الخصائص الجينية لكل مريض. ويعتمد هذا التوجه بصورة متزايدة على الذكاء الاصطناعي القادر على تحليل ملايين المتغيرات الوراثية، والتنبؤ بالأمراض، والمساعدة في اختيار العلاجات الأكثر ملاءمة.

لكن مع التوسع السريع في هذه التطبيقات، يبرز سؤال جوهري: هل تعكس قواعد البيانات الجينية العالمية التنوع البشري الحقيقي، أم أن بعض شعوب العالم ما زالت غائبة عن هذه الثورة الطبية؟

نقص التنوع الجيني• «قصة مريض سعودي». وهي قصة تطرح سؤالاً مهماً... لنتخيل حالة قد تحدث في أي عيادة حديثة: رجل سعودي يبلغ من العمر 42 عاماً، يتمتع بصحة جيدة ولا يشكو من أعراض واضحة، خضع لتحليل جيني ضمن برنامج للطب الدقيق.

وبعد تحليل بياناته بواسطة نظام ذكاء اصطناعي يعتمد على ما يُعرف بدرجات الخطر متعددة الجينات (Polygenic Risk Scores)، بدت النتيجة مطمئنة؛ إذ صُنّف ضمن فئة الخطر المنخفض للإصابة بأمراض القلب. لكن طبيبه لاحظ وجود تاريخ عائلي قوي للإصابة المبكرة بأمراض الشرايين التاجية. وعندما أُجريت فحوص إضافية، ظهرت مؤشرات خطورة لم يكشفها التقييم الجيني الأولي.

في هذه الحالة لم يكن الخلل في الخوارزمية نفسها، بل ربما في البيانات التي تعلّمت منها. فإذا كانت معظم قواعد البيانات المستخدمة لتطوير هذه النماذج تستند إلى مجموعات سكانية تختلف وراثياً عن المريض، فقد تتراجع دقة التنبؤات عند تطبيقها على مجتمعات أخرى.

3ا ينجح الدواء مع شخص ويفشل مع آخر

دراسة جديدة تعيد فتح النقاش

وازدادت أهمية هذا الموضوع بعد دراسة دولية نُشرت في أبريل (نيسان) 2026 في مجلة «Frontiers in Medicine»، قادها الباحث اللبناني الدكتور فؤاد بيطار (Fouad Bitar) بالتعاون مع باحثين من الجامعة الأميركية في بيروت ومؤسسات أكاديمية دولية، من بينها جامعة جونز هوبكنز (Johns Hopkins University). وحللت الدراسة الاتجاهات العالمية لأبحاث درجات الخطر متعددة الجينات (Polygenic Risk Scores) المستخدمة في الطب الدقيق. وأظهرت النتائج أن هذا المجال يشهد نمواً متسارعاً حول العالم، لكنه ما زال يعاني من تركز الأبحاث والبيانات في عدد محدود من الدول والمجموعات السكانية.

وحذَّر الباحثون من أن التوسع في استخدام هذه النماذج دون زيادة التنوع الجيني في قواعد البيانات قد يؤدي إلى تفاوت في دقة التنبؤات بين الشعوب المختلفة؛ ما يحد من قدرة الطب الدقيق على تحقيق أهدافه بصورة عادلة وشاملة. وتنسجم هذه النتائج مع تحذيرات متزايدة من علماء الجينوم بأن نجاح الذكاء الاصطناعي الطبي لا يعتمد فقط على قوة الخوارزميات، بل أيضاً على مدى تمثيل البشر الذين تتعلم منهم تلك الخوارزميات.

• من تشخيص المرض إلى اختيار الدواء. لا تقتصر أهمية الجينوم على تقدير أخطار الإصابة بالأمراض، بل تمتد إلى أحد أكثر فروع الطب الدقيق تطوراً، وهو ما يُعرف باسم «الصيدلة الجينية» (Pharmacogenomics). ويدرس هذا التخصص العلاقة بين الجينات واستجابة المرضى للأدوية. فبعض الأشخاص قد يستجيبون بصورة ممتازة لعلاج معين، في حين يحتاج آخرون إلى جرعات مختلفة أو أدوية بديلة بسبب اختلافات جينية تؤثر في طريقة تعامل الجسم مع الدواء. ومع التوسع في استخدام هذه التقنيات، تزداد أهمية جودة البيانات الجينية وتنوعها، خصوصاً عند تطوير علاجات مخصصة لمجتمعات تختلف في خصائصها الوراثية.

2 الذكاء الاصطناعي وجينات العرب

الذكاء الاصطناعي وجينات العرب

• هل يعرف الذكاء الاصطناعي جينات العرب؟ في دراسة نُشرت عام 2023 في مجلة «طب الجينوم» (Genome Medicine)، وهي من أبرز المجلات الدولية المتخصصة في الطب الجيني والطب الدقيق، أظهر الباحثون أن العرب ما زالوا من أقل المجموعات السكانية تمثيلاً في قواعد البيانات الجينومية العالمية. فعلى الرغم من أن العرب يمثلون نحو 6 في المائة من سكان العالم، فإن نسبة تمثيلهم في قواعد البيانات الجينومية العالمية المتاحة للبحث العلمي لا تتجاوز نحو 0.17 في المائة.

وبعبارة أخرى، ما زال مئات الملايين من العرب شبه غائبين عن كثير من قواعد البيانات التي تستند إليها تطبيقات الطب الدقيق والذكاء الاصطناعي الطبي.

ولا يعني ذلك أن هذه النماذج غير صالحة للاستخدام، بل إن الحاجة ما زالت قائمة إلى توسيع تمثيل المجتمعات العربية في الدراسات الجينومية العالمية، بما يضمن أعلى مستويات الدقة والعدالة العلمية

• السعودية وقطر على خريطة الجينوم العالمية. شهد العالم العربي خلال السنوات الأخيرة تقدماً ملحوظاً في هذا المجال. فقد أسهم مشروع الجينوم السعودي في بناء قاعدة معرفية مهمة حول الأمراض الوراثية والطفرات الجينية المنتشرة في المملكة، كما يدعم مستهدفات «رؤية السعودية 2030» في تطوير الرعاية الصحية والبحث العلمي. ويُعدّ المشروع من أكبر المبادرات الجينومية في المنطقة؛ إذ يستهدف تحليل 100 ألف عينة جينية، في حين تجاوز عدد العينات التي خضعت للتحليل والتسلسل الجيني عشرات الآلاف، وأسهم في اكتشاف آلاف الطفرات الوراثية المرتبطة بالأمراض النادرة والوراثية.وفي الوقت نفسه، نجح مشروع الجينوم القطري في إنشاء واحدة من أهم قواعد البيانات الوراثية في المنطقة. وقد استقطب ما يقارب 50 ألف مشارك، وأسهم في بناء مرجع جيني غير مسبوق للسكان العرب وفهم الخصائص الوراثية الفريدة لسكان الخليج العربي. وتشكل هذه المبادرات نماذج مهمة لما يمكن أن تحققه الاستثمارات طويلة المدى في علوم الجينوم، ليس فقط لفهم الأمراض الوراثية، بل أيضاً لتطوير طب دقيق أكثر عدالة ودقة وملاءمة لاحتياجات المجتمعات العربية.

مشاريع الدول الكبرىفي المملكة المتحدة، أصبح مشروع «البنك الحيوي البريطاني» (UK Biobank) واحداً من أهم المشاريع الجينومية في العالم؛ إذ يضم بيانات صحية ووراثية لما يقارب نصف مليون مشارك.

أما في الولايات المتحدة، فيعمل برنامج «كلّنا» (All of Us) على جمع بيانات مليون مشارك أو أكثر؛ بهدف بناء مستقبل أكثر دقة وشمولاً للطب الشخصي أو الطب الدقيق.

وقد أسهم هذان المشروعان في تسريع الأبحاث المتعلقة بالأمراض المزمنة والعلاجات الموجهة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي الطبي، كما وفّرا قواعد بيانات ضخمة مكّنت الباحثين من تطوير نماذج أكثر دقةً للتنبؤ الجيني وفهم العلاقة بين الجينات والصحة والمرض.

وتُظهر هذه التجارب أن قوة الذكاء الاصطناعي في الطب لا تعتمد على الخوارزميات وحدها، بل أيضاً على حجم البيانات التي تتعلم منها ومدى تنوعها وتمثيلها للسكان. المشكلة ليست في الذكاء الاصطناعي نفسه، بل في البيانات التي تغذّيه.

3 الجينوم السعودي يرسم مستقبل الطب الدقيق

مشروع «المليون جينوم عربي»

• الجينوم العربي. هل حان الوقت لمشروع «المليون جينوم عربي»؟ في ضوء هذه التطورات، ربما حان الوقت للتفكير في مرحلة جديدة من التعاون العلمي العربي.

فالعالم العربي يضم أكثر من 450 مليون نسمة، ويتميز بتنوع جيني واسع وخصائص وراثية فريدة، إضافة إلى انتشار بعض الأمراض الوراثية والمزمنة التي تتطلب فهماً أعمق للعوامل الجينية المرتبطة بها.

ومن هنا، يمكن أن يشكل مشروع عربي مشترك لجمع مليون جينوم عربي خطوةً استراتيجية نحو تعزيز الطب الدقيق في المنطقة، وتحسين أداء تطبيقات الذكاء الاصطناعي الطبي، ودعم الأبحاث الدوائية والوراثية في العقود المقبلة. فكما استثمرت دول كبرى في بناء قواعدها الجينومية الوطنية، قد يكون بناء قاعدة جينومية عربية واسعة أحد أهم الاستثمارات العلمية والصحية لمستقبل الأجيال المقبلة.

• مستقبل الطب الدقيق في العالم العربي. أصبحت البيانات الجينية اليوم جزءاً أساسياً من البنية التحتية للطب الحديث. وكلما ازدادت قدرة الذكاء الاصطناعي على تحليل الجينوم، ازدادت أهمية ضمان تمثيل جميع الشعوب داخل قواعد البيانات التي يستند إليها.

ولذلك؛ لم يعد التحدي تقنياً فحسب، بل أصبح علمياً واستراتيجياً أيضاً. فمستقبل الطب الدقيق في العالم العربي لن يعتمد على عدد الخوارزميات التي نستخدمها، بقدر ما يعتمد على حجم البيانات العربية التي تسهم في تدريبها.

وإذا كانت المملكة العربية السعودية وقطر قد بدأتا بالفعل بناء قواعد معرفية جينومية متقدمة، فإن الخطوة التالية قد تتمثل في الانتقال من المشاريع الوطنية إلى رؤية عربية مشتركة تضمن حضور العرب في الطب الدقيق العالمي بقدر حضورهم في الواقع السكاني. وفي عصر الذكاء الاصطناعي، لا تكتسب الشعوب مكانتها العلمية بعدد مستخدمي التكنولوجيا فقط، بل بمدى حضور بياناتها في المعرفة التي تصنع مستقبل الطب.


خريطة جينية تكشف دوراً خفياً لـ«الهيستامين» في الصحة النفسية

مستقبلات الهيستامين في الدماغ تلعب دورا في الاستجابة للمشاعر
مستقبلات الهيستامين في الدماغ تلعب دورا في الاستجابة للمشاعر
TT

خريطة جينية تكشف دوراً خفياً لـ«الهيستامين» في الصحة النفسية

مستقبلات الهيستامين في الدماغ تلعب دورا في الاستجابة للمشاعر
مستقبلات الهيستامين في الدماغ تلعب دورا في الاستجابة للمشاعر

لطالما ارتبط «الهيستامين» في أذهان الناس بالحساسية والعطاس، لكن دراسة علمية حديثة كشفت أنه قد يكون أحد المفاتيح المهمة لفهم كيفية عمل الدماغ البشري. فقد تمكن علماء من بناء أول خريطة تربط بين جينات «الهيستامين» ووظائف الدماغ والسلوك الإنساني لتظهر أن هذا الجزيء يشارك في تنظيم المشاعر والذاكرة والاستجابة للتوتر، كما يرتبط بمناطق دماغية تتأثر في عدد من الاضطرابات النفسية الشائعة.

جزيء معروف ودور مجهول. وفي دراسة حديثة نُشرت في مجلة «Nature Mental Health» في 12 مايو (أيار) 2026 نجح باحثون من جامعتي «كينغز كوليدج لندن» البريطانية وبورتو البرتغالية في رسم أول خريطة شاملة لنظام «الهيستامين» في الدماغ البشري في إنجاز يربط بين الجينات ووظائف الدماغ والصحة النفسية ويفتح آفاقاً جديدة لفهم أمراض مثل الاكتئاب والفصام واضطراب فرط الحركة وتشتت الانتباه.

• دور دماغي.رغم أن «الهيستامين» معروف منذ عقود كأحد المواد المسؤولة عن أعراض الحساسية فإنه يعمل أيضاً كناقل عصبي يساعد الخلايا العصبية على التواصل فيما بينها. ومع ذلك ظل دوره الدماغي أقل دراسة مقارنة بناقلات عصبية شهيرة مثل الدوبامين والسيروتونين اللذين يشكلان أساس العديد من العلاجات النفسية الحالية.

ويقول الباحثون بقيادة ستيف ويليامز أستاذ التصوير العصبي في معهد علم الأعصاب وعلم الأعصاب النفسي في جامعة «كينغز كوليدج لندن» والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية، إن هذا الإهمال العلمي ترك فجوة مهمة في فهم كيفية عمل الدماغ، خصوصاً وأن «الهيستامين» يتفاعل بشكل وثيق مع أنظمة كيميائية عصبية أخرى تؤثر في المزاج والانتباه والاندفاعية (impulsivity).

• بناء أول خريطة متعددة المستويات .للوصول إلى صورة أكثر وضوحاً جمع العلماء كميات ضخمة من البيانات الجينية والجزيئية ودمجوها مع خرائط تشريحية ووظيفية للدماغ البشري.

واعتمد الفريق على تقنيات تصوير متقدمة، من بينها «التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني» (PET) (positron emission tomography) الذي يسمح بتتبع مستقبلات «الهيستامين» داخل أدمغة أشخاص أحياء إلى جانب قواعد بيانات ضخمة تربط مناطق الدماغ بوظائف معرفية وسلوكية مختلفة.

وأظهرت النتائج أن مستقبلات «الهيستامين» ليست موزعة بشكل عشوائي، بل تتركز في مناطق محددة ترتبط بعمليات دماغية أساسية. كما تبين أن بعض هذه المستقبلات توجد على خلايا عصبية تزيد النشاط العصبي بينما توجد أنواع أخرى على خلايا تقلل هذا النشاط.

ويشير ذلك إلى أن «الهيستامين» قد يؤدي دوراً محورياً في الحفاظ على التوازن الدقيق بين التنشيط والتثبيط داخل الدماغ، وهو توازن ضروري لعمل الشبكات العصبية بصورة سليمة.

من العواطف إلى اتخاذ القرار.عندما قارن الباحثون توزيع الجينات المرتبطة بـ«الهيستامين» بوظائف الدماغ المختلفة ظهرت نتائج لافتة. فقد تبين أن المناطق التي يزداد فيها نشاط هذه الجينات ترتبط بمجموعة واسعة من الوظائف المعرفية والسلوكية تشمل تنظيم المشاعر والاستجابة للتوتر والخوف واتخاذ القرارات وضبط الاندفاع والشعور بالمكافأة، إضافة إلى النوم والذاكرة.

وتشير هذه النتائج إلى أن «الهيستامين» ليس مجرد عنصر ثانوي في كيمياء الدماغ، بل قد يكون جزءاً من شبكة معقدة تتحكم في العديد من الجوانب الأساسية للسلوك الإنساني.

• صلة محتملة بالاضطرابات النفسية.. من أكثر النتائج إثارة للاهتمام أن المناطق الدماغية الغنية بالجينات المرتبطة بـ«الهيستامين» تداخلت بشكل واضح مع مناطق معروفة بتأثرها في عدد من الاضطرابات النفسية والعصبية.

وشملت هذه الاضطرابات اضطراب فرط الحركة وتشتت الانتباه (ADHD) والاكتئاب الشديد والفصام وفقدان الشهية العصبي.

ورغم أن الدراسة لا تثبت أن «الهيستامين» يسبب هذه الأمراض بشكل مباشر، فإنها تعزز فرضيات علمية سابقة تشير إلى أن اضطراب إشارات «الهيستامين» قد يساهم في زيادة قابلية بعض مناطق الدماغ للتأثر بهذه الحالات.

ويؤكد الباحثون أن النتائج تنسجم مع الاتجاه الحديث في الطب النفسي الذي ينظر إلى الاضطرابات النفسية على أنها ناتجة عن خلل في شبكات دماغية متعددة ومتداخلة وليس نتيجة اختلال مادة كيميائية واحدة فقط.

• علاجات جديدة. هل يقود «الهيستامين» إلى علاجات جديدة؟ تعتمد معظم الأدوية النفسية الحالية على التأثير في أنظمة السيروتونين أو الدوبامين. لكن الخريطة الجديدة تشير إلى أن نظام «الهيستامين» قد يشكل هدفاً علاجياً واعداً خصوصاً للأعراض التي يصعب علاجها حالياً مثل ضعف التركيز والتعب المزمن وانخفاض الاندفاعية وبعض المشكلات الإدراكية.

ويرى العلماء أن فهم كيفية تفاعل «الهيستامين» مع بقية النواقل العصبية قد يساعد مستقبلاً على تطوير أدوية أكثر دقة تستهدف دوائر دماغية محددة بدلاً من التأثير الواسع على الدماغ بأكمله.

ويشدد الباحثون على أن هذه النتائج تمثل نقطة انطلاق أكثر من كونها إجابات نهائية. فالخريطة الجديدة تكشف أن «الهيستامين» حاضر في قلب العديد من الوظائف الدماغية المهمة لكنها لا تزال بحاجة إلى دراسات إضافية لفهم الآليات الدقيقة التي يعمل من خلالها.

• مشاريع بحثية . تجري بالفعل مشاريع بحثية لمتابعة نشاط «الهيستامين» لدى المرضى المصابين بأمراض عصبية مختلفة مثل مرض «هنتنغتون» (Huntington›s disease) لمعرفة كيف تتغير إشاراته مع تطور المرض، وكيف ترتبط بأعراض مثل الاكتئاب واللامبالاة والقلق.

و«مرض هنتنغتون» هو حالة وراثية تؤثر على الحركة والتفكير والمزاج، حيث يتفاقم المرض مع مرور الوقت، ولا يوجد علاج شافٍ له حالياً، ولكن توجد علاجات تساعد في تخفيف الأعراض.

ومع ازدياد الاهتمام العلمي بهذا النظام الكيميائي المهمل نسبياً يبدو أن «الهيستامين» قد ينتقل من كونه مجرد جزيء مرتبط بالحساسية إلى مفتاح جديد لفهم الدماغ البشري وعلاج بعض أكثر الاضطرابات النفسية تعقيداً في المستقبل.


أسمنت أنظف بتكلفة أقل

الإسمنت يعد المكون الأساسي في الخرسانة (جامعة كاليفورنيا - سانتا باربرا)
الإسمنت يعد المكون الأساسي في الخرسانة (جامعة كاليفورنيا - سانتا باربرا)
TT

أسمنت أنظف بتكلفة أقل

الإسمنت يعد المكون الأساسي في الخرسانة (جامعة كاليفورنيا - سانتا باربرا)
الإسمنت يعد المكون الأساسي في الخرسانة (جامعة كاليفورنيا - سانتا باربرا)

يُعد الأسمنت من أكثر مواد البناء استخداماً في العالم، غير أن هذه المادة تحمل في طيّاتها تبعات بيئية جسيمة كثيراً ما تمر دون أن تحظى بالاهتمام الكافي؛ إذ تتسبب صناعة الأسمنت وحدها في نحو 4.4 في المائة من إجمالي انبعاثات الغازات الدفيئة على مستوى العالم، وهي نسبة تضاهي ما تُصدره جميع سيارات الركاب مجتمعة.

وفي ظل التسارع المتنامي نحو تحقيق أهداف التنمية المستدامة وخفض الانبعاثات الكربونية، باتت الحاجة ماسّة إلى إعادة النظر في الأساليب التقليدية لإنتاج الأسمنت؛ فالطريقة المعتمدة حالياً تعتمد على تسخين الحجر الجيري عند درجات حرارة تتجاوز 1500 درجة مئوية، ما يؤدي إلى إطلاق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، سواء من عملية التسخين أو من تحلل الحجر الجيري نفسه.

في هذا السياق، تأتي دراسة لباحثين من جامعة كاليفورنيا - سانتا باربرا، لتطرح مساراً واعداً نحو أسمنت أنظف وأقل تكلفة، يقوم على استبدال الحجر الجيري بصخور غنية بالكالسيوم مثل البازلت، وهو ما قد يؤدي إلى خفض كبير في استهلاك الطاقة وتقليل الانبعاثات الكربونية المرتبطة بالإنتاج. ووفقاً للدراسة، فإن استخدام صخور السيليكات الغنية بالكالسيوم مثل البازلت، التي لا تحتوي على كربون، يمكن أن يقلل الانبعاثات الناتجة عن العملية بشكل كبير. ونُشرت النتائج بعدد 18 مايو (أيار) 2026 بدورية «Communications Sustainability».

نتائج واعدة

ووفقاً للباحثين، فإن هذا التحول قد يخفض استهلاك الطاقة في الإنتاج إلى أقل من 60 في المائة مقارنة بالطريقة التقليدية، مع تقليل الانبعاثات بنسبة تتجاوز 80 في المائة في بعض السيناريوهات.

وأظهرت الحسابات النظرية أن الانبعاثات الناتجة عن إنتاج طن واحد من الأسمنت باستخدام الحجر الجيري تبلغ نحو 609 كيلوغرامات من ثاني أكسيد الكربون، بينما يمكن أن تنخفض إلى نحو 50 كيلوغراماً فقط عند استخدام صخور السيليكات، وذلك حسب نوع الصخر ومصدر الطاقة المستخدم. كما أشار الباحثون إلى أن تشغيل العملية باستخدام الكهرباء من الشبكة الحالية قد يحقق خفضاً في الانبعاثات بنسبة تتجاوز 25 في المائة حتى دون إدخال تحسينات إضافية.

وتوضح الدراسة أن صخور البازلت متوفرة بكميات ضخمة تكفي لتلبية الطلب العالمي على الأسمنت لعدة مئات الآلاف من السنين، ما يجعلها مصدراً شبه غير محدود للمواد الخام.

ولم تتوقف الفوائد عند هذا الحد، إذ تحتوي هذه الصخور على عناصر أخرى مثل الحديد والألمنيوم، ما يفتح الباب أمام إنتاج مشترك للأسمنت والصلب والألمنيوم من المادة الخام نفسها، وبالتالي تقليل الهدر وتحسين كفاءة الموارد.

الإسمنت من أكثر مواد البناء استخداما في العالم (جامعة كاليفورنيا - سانتا باربرا)

تحديات التطبيق

ورغم هذه المزايا، يقرّ الباحثون بأن التحول إلى هذه التقنية لن يكون سهلاً، نظراً لهيمنة الطريقة التقليدية التي تعتمد على الحجر الجيري منذ أكثر من قرن، إضافة إلى انخفاض تكلفة الأسمنت حالياً وتعقيد سلاسل التوريد في قطاع البناء. كما أن أي تغيير في معايير إنتاج الأسمنت قد يواجه مقاومة من القطاع الصناعي الذي يعتمد على مواصفات مستقرة ومعتمدة عالمياً.

ويصف الدكتور حسام بخيت، رئيس المجلس الاستشاري العربي للتعدين، هذه الفكرة بأنها «عبقرية» من الناحية البيئية والمواد الخام، مشيراً إلى أن خفض درجة الحرارة المطلوبة لإنتاج الأسمنت قد يوفر ملايين الدولارات من تكاليف الوقود والمحارق.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن البازلت يُعد من أكثر الصخور انتشاراً على سطح الأرض، إذ يشكل جزءاً كبيراً من قاع المحيطات ومساحات واسعة من اليابسة، ما يعني توفره بكميات ضخمة وعدم وجود مشكلة ندرة في مواده الخام.

ورغم هذه المؤشرات الإيجابية، أوضح أن نقل الفكرة من المختبر إلى التطبيق الصناعي سيواجه تحديات، أبرزها الحاجة إلى تغيير البنية التحتية لمصانع الأسمنت الحالية المصممة للتعامل مع الحجر الجيري، وهو ما قد يتطلب تعديلات جذرية أو إنشاء مصانع جديدة بتكلفة مرتفعة. كما أشار إلى أن صلابة البازلت العالية تجعل عملية طحنه وسحقه أكثر استهلاكاً للطاقة مقارنة بالحجر الجيري، ما قد يقلل من جزء من وفورات الطاقة المتوقعة في عملية التصنيع.

وتطرق أيضاً إلى العقبات التنظيمية القانونية، إذ إن اعتماد مواد بناء جديدة يتطلب سنوات من الاختبارات والتجارب لإدراجها ضمن «الرموز الكمبيوترية» لقطاع البناء والتأكد من مطابقتها لمعايير المتانة والسلامة.

وأضاف بخيت أن سلاسل الإمداد تمثل تحدياً إضافياً، إذ إن مصانع الأسمنت غالباً ما تُبنى قرب محاجر الحجر الجيري، بينما قد يستلزم استخدام البازلت نقل المواد لمسافات أطول أو إعادة توزيع مواقع المصانع، ما قد يزيد التكاليف والانبعاثات.

واعتبر أن الفكرة تمثل اتجاهاً واعداً لمستقبل صناعة البناء وخفض الانبعاثات، مشيراً إلى أن بعض الشركات نجحت بالفعل في تطوير بدائل مطابقة للمواصفات، إلا أن التحدي الحقيقي يكمن في التمويل والسوق، ما قد يتطلب دعماً حكومياً أو فرض سياسات مثل ضريبة الكربون لجعل البدائل أكثر تنافسية.