اختبار يكشف النتائج الإيجابية الكاذبة في أبحاث السرطان

باحثو «كاوست» يستخدمون طرقاً إحصائية لرصد بؤر الخطر

نجحتْ طريقة الباحثين في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.
نجحتْ طريقة الباحثين في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.
TT
20

اختبار يكشف النتائج الإيجابية الكاذبة في أبحاث السرطان

نجحتْ طريقة الباحثين في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.
نجحتْ طريقة الباحثين في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.

من أجل التحكم في معدل الاكتشاف الخاطئ عند إجراء أبحاث السرطان، وضع باحثو «جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)» نهجاً إحصائياً جديداً قد يكون من شأنه التسريع من وتيرة أبحاث السرطان على المستوى الجزيئي، وذلك من خلال تقليل المؤشرات الزائفة والمضلِّلة، ومساعدة الباحثين على التعرف على نطاقات الأورام تعرفاً صحيحاً ودقيقاً.

اختبارات السرطان

وتُعدّ اختبارات الكشف عن مرض السرطان من أكبر التحديات التي تقف أمام علم الأورام، لكونها قد تكون مكلِّفة، كما يمكن أن تُعطي نتائج

إيجابية كاذبة، وهي النتائج التي قد تشير إلى وجود ورم سرطاني، ولكنه غير موجود بالفعل.

يعتمد نهج علماء «كاوست» على إجراء اختبار دقيق يأخذ بعين الاعتبار النتائج الإيجابية الكاذبة لتحديد مواقع الطفرات السرطانية المحتملة في البروتينات تحديداً أكثر موثوقية.

تقول الدكتورة آيريس آيفي جوران، باحثة ما بعد الدكتوراه في الجامعة إن «دراسة الطفرات على المستوى الجزيئي أو على مستوى نطاق البروتين أمرٌ ضروري للكشف عن الطفرات المرتبطة وظيفياً بالسرطان. وعادة ما تبحث التحليلات الإحصائية التقليدية لعينات الأورام عن الطفرات على مستوى الجينات، ولكن الدراسات التي تبحث عن المتحورات داخل نطاقات البروتين، وهي الوحدات الوظيفية والهيكلية والتطورية المُكوِّنة للبروتينات، بيَّنت ما ينطوي عليه هذا التوجه من إمكانات كبيرة فيما يخص الكشف عن الطفرات المرتبطة وظيفياً بالسرطان».

وتتمثل إحدى خطوات العثور على مثل هذه الطفرات المكتسبة أو «الجسدية» في إجراء اختبارات إحصائية على كميات هائلة من بيانات نطاقات البروتين الناتجة عن التحليل الجزيئي للأورام الحقيقية. وتأتي نتائج هذه الاختبارات الإحصائية بقائمة من «بؤر الخطر» الموجودة في نطاقات البروتين التي عُثِر فيها على عدد لا يُستهان به من التحورات الجزيئية. ومع ذلك، فإن عملية التعرف على بؤر الخطر لا يمكن التعويل عليها في غياب البيانات الكافية للوصول إلى نتائج موثوقة؛ حيث إن ذلك سيؤدي إلى ارتفاع معدل الاكتشافات الكاذبة لبؤر الخطر.

رصد بؤر الخطر

طرحتْ جوران، بالتعاون مع زملائها من جامعة سيول الوطنية وجامعة ماريلاند وجامعة كاليفورنيا، إجراءً اختبارياً يأخذ معدل النتائج الإيجابية الكاذبة بعين الاعتبار بصورة أقوى.

تقول جوران إن «التعرُّف على بؤر الخطر عندما يتكرر ظهورها في نطاق البروتين بشكل ملحوظ في مجموعة ما من العينات - يمثل مشكلة استدلال متزامن واسعة النطاق تتضمن اختبار مئات من الفرضيات في الوقت ذاته.

ولذا، طرحتْ دراستنا إجراءً يقوم على عمل اختبارات متعددة استنادًا إلى ما يطلق عليه (المعدل المحلي البايزي) للاكتشاف الخاطئ في حال ندرة بيانات العد. وباستخدام هذه الطريقة، يمكننا اختيار مجموعات من الطفرات الجسدية عبر عائلات جينية كاملة، باستخدام نماذج نطاق البروتين مع التحكم في معدل الاكتشاف الخاطئ».

والاستدلال البايزي هو نوع من الاستدلال في علم الإحصاء يشير إلى العالم توماس بايز، وتتيح طرق الاستدلال البايزي نماذجَ إحصائية تستفيد من المعرفة المتاحة حول مَعلماتها، المتمثلة في هذه الحالة في نموذج نطاق بروتين قائم ومعروف بالفعل. يسمح هذا، على سبيل المثال، بتصنيف اكتشاف بؤرة خطرٍ ما في نطاق البروتين استناداً إلى رصد متحورات جزيئية غير متسقة على أنه نتيجة إيجابية كاذبة. ومِن ثَمَّ، استبعاد هذه النتيجة.

وللتحقق من مدى صحة هذه الطريقة، حلل فريق البحث بيانات نطاق البروتين لسرطان البروستاتا، المعروف باقترانه بطفرة في نطاق البروتين. وقد نجحتْ طريقتهم في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.

تقول جوران: «نجحتْ طريقتنا في استبعاد بؤر الخطر المكررة مع التعرف على نطاقات الأورام التي يُفترض أن لها ارتباطاً كبيراً بالسرطان، كما أنها تبرهن على قدرة طرق الاستدلال البايزي على حل مشكلة إحصائية جوهرية في مجال التعرف على نطاقات الأورام تعرفاً صحيحاً».


مقالات ذات صلة

«أسبوع التحصين العالمي» يبرز دور اللقاحات في حماية المجتمعات ودعم الاقتصادات

عالم الاعمال «أسبوع التحصين العالمي» يبرز دور اللقاحات في حماية المجتمعات ودعم الاقتصادات

«أسبوع التحصين العالمي» يبرز دور اللقاحات في حماية المجتمعات ودعم الاقتصادات

يُعقد «أسبوع التحصين العالمي» هذا العام تحت شعار «يمكننا تحصين الجميع»، ويشدد هذا التجمع العالمي على أهمية اللقاحات ودورها الحيوي في حماية المجتمعات من الأمراض.

صحتك يعاني آلاف الأشخاص من فقدان السمع المفاجئ كل عام (رويترز)

8 علامات تدل على فقدان السمع... لا تتجاهلها

هناك علامات مبكرة لفقدان السمع عليك ألا تتجاهلها.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك جل لمنع الحمل للرجال (أرشيفية/ رويترز)

«غرسة آدم»... مانع حمل للرجال يدوم لعامين

أثبتت تجارب حديثة على مانع حمل للرجال غير هرموني، وقابل للزرع، أنه قد يدوم لمدة عامين على الأقل.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك هشاشة العظام... نظرة حديثة وشاملة

هشاشة العظام... نظرة حديثة وشاملة

تشير الأبحاث الحديثة إلى وجود ارتباط وثيق بين اضطرابات الدهون في الدم وهشاشة العظام، مما يستدعي اتباع نهج تكاملي يجمع بين الوقاية، والتشخيص، والعلاج.

د. عبد الحفيظ يحيى خوجة (جدة)
صحتك العلاج النفسي المعرفي يخفف آلام البطن

العلاج النفسي المعرفي يخفف آلام البطن

كشفت أحدث دراسة نُشرت في مجلة «لانست لصحة الأطفال والمراهقين» عن احتمال أن يكون العلاج النفسي عن طريق التنويم المغناطيسي من أكثر الطرق فاعلية في علاج آلام البطن

د. هاني رمزي عوض (القاهرة)

هل سيؤدي تغير المناخ إلى ازدهار صناعي في القطب الشمالي؟

شكل تصوّري للشحن في القطب الشمالي
شكل تصوّري للشحن في القطب الشمالي
TT
20

هل سيؤدي تغير المناخ إلى ازدهار صناعي في القطب الشمالي؟

شكل تصوّري للشحن في القطب الشمالي
شكل تصوّري للشحن في القطب الشمالي

يُحدث تغير المناخ تحولاً في المشهد المتجمد للقطب الشمالي بمعدلات مذهلة. ورغم ما يُلحقه من دمار بالحياة البرية والمجتمعات التي تعيش هناك، فإن الحكومات والشركات تُدرك وجود فرصة سانحة، كما كتبت مادلين كاف (*).

ثروة قطبية

تتمتع المنطقة بثروة من الموارد، بما في ذلك احتياطيات غير مستغلة من الوقود الأحفوري ومعادن أساسية ضرورية. وقد تنافست دول القطب الشمالي على السيطرة على هذه الموارد لعقود، وبعض عمليات الاستغلال - وبخاصة استخراج الوقود الأحفوري في القطب الشمالي الروسي - جارية بالفعل.

وبحلول نهاية العقد، قد يصبح المحيط المتجمد الشمالي خالياً من الجليد خلال فصل الصيف؛ ما يسمح للسفن بالسفر مباشرة فوق القطب الشمالي لأول مرة. هذا الذوبان السريع يجعل المنطقة أكثر سهولة من أي وقت مضى؛ ما يُغذي توقعات النمو الصناعي السريع في القطب الشمالي. منذ توليه منصبه في يناير (كانون الثاني) الماضي، أعلن الرئيس الأميركي دونالد ترمب صراحةً رغبته في الاستيلاء على غرينلاند، وهي إقليم دنماركي، بالإضافة إلى كندا. لكن هل سيُحدث تغير المناخ طفرة صناعية حقيقية في القطب الشمالي؟

مصالح مادية

* النفط والغاز. لا شك أن المنطقة تزخر بموارد قيّمة، بما في ذلك نحو 90 مليار برميل من النفط ونحو 30 في المائة من احتياطيات العالم من الغاز الطبيعي غير المكتشفة، وفقاً لتقييم أجرته هيئة المسح الجيولوجي الأميركية عام 2012.

* المعادن الأرضية النادرة. كما تتوافر المعادن الأرضية النادرة بكثرة. ويُعتقد أن غرينلاند وحدها تمتلك احتياطيات كافية من معادن مثل النيوديميوم والديسبروسيوم، التي تُستخدم في تصنيع توربينات الرياح والمركبات الكهربائية، لتلبية ربع الطلب العالمي المستقبلي على الأقل. كما أنها تفخر بوجود كميات كبيرة من الكوبالت والنحاس والغرافيت والنيكل.

ويتزايد الطلب على هذه المواد بسرعة في جميع أنحاء العالم مع تسارع وتيرة التحول في مجال الطاقة. تُهيمن الصين الآن على سلاسل التوريد العالمية، بينما تتسابق مناطق أخرى - أبرزها أوروبا - لتأمين إمدادات بديلة.

غرينلاند فخورة بثرواتها

تقول آن ميريلد من جامعة ألبورغ في الدنمارك: «هناك اهتمام متزايد من (شركات التعدين متعددة الجنسيات) باستكشاف ورسم خرائط الرواسب في القطب الشمالي؛ نظراً للحاجة إلى مواد خام بالغة الأهمية في أوروبا».

قضت ميريلد طفولتها في غرينلاند ولا يزال لديها عائلة تعيش هناك. وتقول إن اهتمام الولايات المتحدة قد «صدم» السكان، لكنه عزز أيضاً عزمهم على تطوير موارد الجزيرة لدعم قضيتها من أجل الاستقلال. وتضيف: «سكان غرينلاند شعب فخور جداً. إن تطوير مواردنا هو إحدى الطرق لتعزيز اقتصادنا، وتمهيد الطريق للمضي قدماً».

لكن على الرغم من الضجيج، فإن صناعة التعدين الفعلية في غرينلاند ضئيلة. ولا يوجد في الجزيرة سوى منجمَين نشطين، وبينما أصدرت نحو 100 ترخيص تعدين، معظمها للاستكشاف، فإن الأمر سيستغرق سنوات عدّة قبل أي انتقال إلى المشروعات التجارية.

الوصول إلى ثروات القطب

هذه ليست قضية جديدة؛ يعرف الجيولوجيون منذ عقود الثروات الكامنة في القطب الشمالي. لكن المشكلة تكمن في الوصول إليها.

يغطي الجليد البحري الكثيف معظم مساحة القطب الشمالي، ويغطيه معظم أيام السنة. ولكن على الرغم من أن هذا الغطاء الجليدي آخذ في التناقص والتراجع، فإن التنقيب عن النفط والغاز في المياه المفتوحة وحفر الآبار لا يزال مسعًى باهظ التكلفة وخطيراً للغاية، ولا يعدّ مبرراً إلا إذا كان سعر النفط مرتفعاً بما يكفي. وتجدر الإشارة إلى أن استخراج الوقود الأحفوري البري أكثر تكلفة في القطب الشمالي، حيث تزيد تكلفته بنسبة 50 في المائة إلى 100 في المائة بألاسكا عنه في تكساس، على سبيل المثال.

حساسية بيئية

هناك أيضاً مخاطر تتعلق بالسمعة والمال في حال حدوث أي مشكلة. تقول ميريلد: «بيئة القطب الشمالي قاسية، لكنها في الوقت نفسه معرَّضة للخطر؛ إنها هشة. النباتات والحيوانات حساسة، وتستغرق إعادة بنائها وقتاً طويلاً في حال تضررها».

على سبيل المثال، تحذر شركات النفط الغربية من العمل في منطقة حساسة بيئياً كهذه، حيث قد تكون الأخطاء مكلفة. في عام 1989، اصطدمت ناقلة النفط «إكسون فالديز»، المملوكة لشركة «إكسون» للشحن، بشعاب مرجانية قبالة سواحل ألاسكا؛ ما أدى إلى تسرب ما يقرب من 23 مليون لتر من النفط إلى المحيط في غضون ساعات قليلة. وتسببت تلك الكارثة في نفوق آلاف الطيور البحرية، وثعالب الماء، والنسور الصلعاء، والحيتان القاتلة، وغيرها من الحيوانات البرية، وتدمير الموائل البحرية لمئات الكيلومترات، ولا تزال آثارها واضحة حتى بعد عقود. واضطرت «إكسون» إلى إنفاق نحو 202 مليار دولار على تنظيف التسرب ودفع مليار دولار إضافية تعويضات.

وبالنسبة لعمليات التنقيب عن المعادن المهمة، التي تعني في المقام الأول التعدين البري، اضطرت الشركات تاريخياً إلى التعامل مع قشور جليدية ضخمة أو تربة جليدية دائمة. وغالباً ما تكون البنية التحتية المحلية، مثل الطرق والموانئ، شحيحة، والقوى العاملة المتاحة محدودة.

ذوبان الجليد

يُخفف الذوبان السريع بعض هذه المشاكل، لكنه يُنشئ أيضاً مشاكل جديدة. إذ يُحسّن ذوبان التربة الصقيعية إمكانية الوصول إلى المواد الحيوية، لكنه يُزعزع استقرار البنية التحتية القائمة ويزيد من خطر الكوارث البيئية.

في عام 2020، انهار خزان وقود في محطة طاقة روسية تُشغّلها شركة تابعة لشركة المعادن العملاقة «نوريلسك نيكل»؛ ما أدى إلى غمر الأنهار المحلية بما يصل إلى 21 ألف طن من زيت الديزل. وقد أُلقي باللوم جزئياً على التسرب، الذي تسبب في أضرار بيئية بقيمة 1.5 مليار دولار، على انهيار أساسات الخزان بسبب ذوبان التربة الصقيعية.

يقول فيليب أندروز - سبيد من معهد أكسفورد لدراسات الطاقة: «سيُصعّب ذوبان التربة الصقيعية الحياة بشكل كبير». ويشير إلى أن بناء بنية تحتية جديدة - مثل المنازل والمباني التشغيلية والطرق القادرة على تحمل ذوبان الجليد - أكثر تكلفة بكثير.

في الوقت نفسه، في غرينلاند، حيث تُركّز الولايات المتحدة اهتمامها، كشف ذوبان الأنهار الجليدية عن آلاف الكيلومترات من سواحل جديدة. لكن هذه الأرض الجديدة هشة، وعرضة للانهيارات الأرضية التي قد تُسبب موجات تسونامي هائلة.

يقول فيليب شتاينبرغ من جامعة دورهام بالمملكة المتحدة: «إذا كانت لديك بنية تحتية على الأرض، للتعدين أو الحفر أو البناء مثلاً، فربما تُفضل وجود تربة صقيعية، حيث يُمكنك التنبؤ بمدى استقرار الأرض، بدلاً من التوجه إلى سطح أكثر دفئاً يذوب في نصف الوقت». ويضيف: «لا يُمثل تغير المناخ دائماً، على الأقل، النعمة الاقتصادية لاستخراج المعادن في القطب الشمالي كما يُصوَّر».

رأي السكان الأصليين

يمكن لمجتمعات السكان الأصليين في القطب الشمالي أيضاً أن يكون لها رأي في مدى نشاط التعدين. غالباً ما تُبدي هذه المجتمعات معارضة شديدة لمقترحات التطوير؛ خوفاً من أن تُلحق الأنشطة الصناعية الجديدة الضرر بالبيئة المحلية وتقطع مسارات هجرتهم التقليدية.

في عام 2023، حددت شركة التعدين السويدية «LKAB» رواسب ضخمة من خام الحديد والفوسفور في القطب الشمالي السويدي، التي تقول إنها قد تُلبي 18 في المائة من احتياجات أوروبا من المعادن النادرة، لكن شعب السامي الأصلي يُعارض تطوير المنجم.

ويتوقع أندروز - سبيد أن مثل هذه الاشتباكات ستعيق الصناعة في أجزاء من القطب الشمالي؛ ما يحد من دور المنطقة في تعزيز الإمدادات العالمية من المعادن الأساسية اللازمة للتحول في مجال الطاقة. ويضيف: «سواءً كنا ننظر إلى كندا أو شمال أوروبا، فإن السكان الأصليين في القطب الشمالي سيُبطئون الأمور، على أقل تقدير».

تغير المناخ - نقمة اقتصادية؟

لا يُمثل تغير المناخ دائماً النعمة الاقتصادية لاستخراج المعادن في القطب الشمالي كما يُصوَّر.

بالنظر إلى المخاطر المادية والبيئية والاجتماعية لتطوير الأنشطة الصناعية في القطب الشمالي مجتمعةً، فإن هذه المخاطر ستُثني الكثير من الشركات، على الرغم من الذوبان السريع للجليد في المنطقة.

يقول شتاينبرغ: «لن تكون المنطقة بيئة تشغيلية سهلة للتعدين، والحفر، وحتى الشحن». ويضيف: «ستمضي المشروعات قدماً، لكنها لن تُحدث فرقاً كبيراً، باستثناء حالة أو حالتين صغيرتين. سيتجلى الفرق الكبير في أجزاء أخرى من العالم، حيث تكون ممارسة الأعمال التجارية على نطاق واسع أرخص وأسهل».

ازدهار الشحن في القطب الشمالي

مع تراجع الجليد البحري في القطب الشمالي، تُفتح طرق شحن جديدة؛ ما يسمح بنقل البضائع والسلع إلى المنطقة وعبرها وخارجها.

تشير البيانات التي جمعتها منظمة حماية البيئة البحرية في القطب الشمالي (PAME)، وهي جزء من المجلس الدولي للقطب الشمالي، إلى أن عدد السفن الفريدة التي تدخل القطب الشمالي قد ارتفع بنسبة 37 في المائة بين عامي 2013 و2024. وتُعدّ قوارب الصيد أكثر أنواع السفن شيوعاً في القطب الشمالي، ولكن هناك زيادةً كبيرة في عدد ناقلات النفط الخام وناقلات الغاز وسفن الرحلات البحرية وناقلات البضائع السائبة، وفقاً للبيانات.

وتشير منظمة «PAME» إلى أن ارتفاع عدد السفن التي تنقل البضائع والوقود الأحفوري يؤكد زيادة النشاط الصناعي في القطب الشمالي، حيث زادت المسافة التي تقطعها ناقلات البضائع السائبة بنسبة 205 في المائة بالسنوات الـ13 الماضية.

وتشير آن ميريلد من جامعة ألبورغ في الدنمارك إلى أن تغير المناخ يُسهّل «نقل المواد من منطقة القطب الشمالي وإليها». لكن ربما يكون ظهور طرق تجارية جديدة عبر القارات، مثل الممر عبر القطب الشمالي، هو ما يضع القطب الشمالي على خريطة أنشطة الشحن العالمية.

* مجلة «نيو ساينتست»، خدمات «تريبيون ميديا»

حقائق

90

مليار برميل من النفط يُحتمَل وجودها في القطب الشمالي

حقائق

30 %

نسبة احتياطيات العالم من الغاز الطبيعي غير المكتشفة التي يُحتمَل وجودها في القطب الشمالي