تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تأثيره أكبر من الطفرات العشوائية

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي
TT

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تسلسل الجينات الموروثة... دور حاسم في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي

تعيد دراسة كلية الطب بجامعة ستانفورد في الولايات المتحدة تشكيل فهم العلماء لأصول سرطان الثدي وتطوره بشكل كبير، مع التركيز على الدور القوي لتسلسلات الجينات الموروثة - وخصوصا «جينوم الخلايا الجرثومية» من الأم أو الأب. ويأتي هذا خلافاً لوجهة النظر التقليدية القائلة بأن الطفرات الجسدية العشوائية خلال حياة المرأة هي المحركات الأساسية لهذا النوع من السرطان.

التسلسلات الموروثة والطفرات

وتكشف الدراسة أن تسلسل الجينات الموروثة يلعب دوراً حاسماً في تحديد نوع وشدة سرطان الثدي، ما يتحدى فكرة أن معظم أنواع السرطان تنشأ بشكل عشوائي بسبب الطفرات المتراكمة مع مرور الوقت.

وتؤثر هذه التسلسلات الموروثة على سيرورة اكتشاف الخلايا السرطانية المحتملة وتدميرها بواسطة الجهاز المناعي، أو تجنب الكشف عنها ما يؤدي إلى تطورها إلى أورام.

ويرتبط تباين الجينوم البشري، والطفرة الجسدية بشكل معقد. ويشكلان معاً السمات البشرية، وكذلك مخاطر حدوث الأمراض، حيث تظهر متغيرات في الجينوم البشري منذ الحمل، ولكنها تختلف بين الأفراد وتتراكم عبر الأجيال. وعلى النقيض من ذلك تتراكم الطفرات الجسدية طوال الحياة بطريقة فسيفسائية داخل الفرد بسبب المصادر الداخلية والخارجية للطفرات والضغوط الانتقائية التي تؤثر على الخلايا.

نظرة جديدة على أصل السرطان

توفر الدراسة التي نُشرت في مجلة «ساينس» (Science) في 31 مايو (أيار) 2024 وقادتها الدكتورة كريستينا كيرتس من «معهد ستانفورد للسرطان»، والدكتورة كاثلين هولاهان من قسم علم الوراثة، وكلاهما من «كلية الطب بجامعة ستانفورد» بالولايات المتحدة، تحولاً كبيراً في فهم أصول سرطان الثدي. وتؤكد على دور العوامل الوراثية والمناعة في تطور السرطان، وتقدم فهماً متعمقاً وقوياً للتفاعل بين الخلايا السرطانية الناشئة حديثاً وجهاز المناعة والتنبؤ بسرطان الثدي ومكافحته، حيث إن عدداً قليلاً من الطفرات الجينية المرتبطة بالسرطان تُستخدم حالياً بشكل منتظم للتنبؤ بالسرطان. وتشمل هذه الطفرات جينين، وهما BRCA1 وBRCA2 اللذان يحدثان في نحو واحدة من كل 500 امرأة، وتزيدان من خطر الإصابة بسرطان الثدي أو المبيض، وطفرات أخرى نادرة في جين يسمى TP53 الذي يسبب مرضاً يسمى متلازمة لي فروميني Li Fraumeni syndrome، وهو اضطراب وراثي نادر يعرض حامليه للإصابة بالسرطان في الطفولة والبلوغ.

تفاعل الجهاز المناعي

يعد التفاعل بين الخلايا السرطانية الناشئة حديثاً والجهاز المناعي أمراً محورياً. وعادة ما تقوم الخلايا المصابة بعرض البروتينات على أسطحها لكي تتعرف عليها الخلايا التائية T cells التي هي جزء من الجهاز المناعي. وتؤثر الاختلافات في هذه البروتينات المعروضة التي تتأثر بالجينات الموروثة على مدى احتمالية التعرف على الخلية السرطانية والقضاء عليها.

ووجد الباحثون أن الأنواع الفرعية لسرطان الثدي تتأثر بكمية هذه الجينات المعروفة بالجينات الورمية oncogenes وهي الجينات التي لديها القدرة على التسبب في السرطان، وغالباً ما تتحور هذه الجينات في الخلايا السرطانية المعروضة على سطح الخلية، أي قدرتها على جذب انتباه جهاز المناعة.

ويمكن التعرف على الجين بشكل أكبر من قبل الجهاز المناعي الذي يحمي في البداية من تطور السرطان. كما تكون الأورام التي تمتلك كميات كبيرة من هذه الجينات المعروضة التي تجذب الخلايا المناعية في البداية أكثر عرضة للهجمات المناعية. ولكن إذا تهربت هذه الأورام من الكشف المبكر فإنها تميل إلى أن تصبح أكثر عدوانية وأصعب في العلاج.

تصنيف سرطانات الثدي

تم تصنيف سرطان الثدي إلى أحد عشر نوعاً فرعياً، بناء على أنواع الطفرات الجسدية التي تحدث في الآلاف من حالات سرطان الثدي مع تنبؤات مختلفة وخطر تكرار المرض. وكانت أربعة من هذه الأنواع الفرعية الأحد عشر أكثر عرضة للتكرار حتى بعد 10 أو 20 عاماً من تشخيص الإصابة بالمرض. وهذه المعلومات حاسمة للأطباء عند اتخاذ قرارات العلاج ومناقشة التنبؤات طويلة الأمد مع المرضى.

كما أظهرت الدراسات السابقة أن الأشخاص الذين لديهم طفرات في جيني BRCA1 أو BRCA2 يميلون إلى تطوير نوع فرعي من سرطان الثدي يُعرف بسرطان الثدي الثلاثي السلبي triple negative breast cancer، وهو نوع فرعي من سرطان الثدي لا يستجيب للأدوية التي تستهدف مستقبلات هرمون الإستروجين، كما أنه ينمو بسرعة وقد ينتشر خارج الثدي قبل التشخيص. ومن المرجح أن يتكرر أكثر من سرطانات الثدي الأخرى، ويمثل نحو 15 في المائة من جميع حالات سرطان الثدي، وهو أكثر شيوعاً عند الشباب والنساء الأميركيات من أصل أفريقي أو من أصول إسبانية وهندية كما يقول روبرتو ليون فيري طبيب أورام الثدي الطبي في مركز «مايو كلينك» Mayo Clinic الشامل للسرطان بالولايات المتحدة، والمؤلف الأول للدراسة التي نشرت في مجلة «الجمعية الطبية الأميركية» JAMA في 2 أبريل (نيسان) 2024.

ومن الغرائب البيولوجية أن الخلايا السليمة عادة ما تعرض على أغشيتها الخارجية قطع صغيرة من البروتينات التي توجد في تلك الخلايا، وهو عرض خارجي يعكس نمطها الداخلي. وفي الوقت ذاته تتجول خلايا المناعة المسماة الخلايا التائية في الجسم بحثاً عن أي من هذه البروتينات بشكل مفرط التي قد تشير إلى وجود مشكلة داخل الخلية، فإذا كانت الخلية مصابة بفيروس، فسوف تعرض الخلية المصابة قطعاً من بروتينات الفيروس على سطحها الخارجي، وإذا كانت الخلية سرطانية فستعرض البروتينات غير الطبيعية، وهي ما يدفع الخلايا التائية إلى الهجوم على تلك الخلايا.

«جينوم الخلايا الجرثومية» من الأم والأب يحسن التنبؤات حول النوع الفرعي لسرطان الثدي وعدوانية المرض ومخاطر تكراره

التنبؤ بالسرطان وعلاجه

تشير النتائج إلى أن المعلومات الوراثية من «جينوم الخلايا الجرثومية» يمكن أن تحسن التنبؤات حول النوع الفرعي لسرطان الثدي وعدوانية المرض ومخاطر تكراره ما يساعد في استراتيجيات علاج أكثر تخصيصاً. ويمكن أن يؤدي هذا أيضاً إلى توجيه تطوير العلاجات المناعية للسرطان، والتنبؤ بخطر الإصابة بالسرطان لدى الفرد من خلال اختبار دم بسيط.

ويشير مصطلح جينوم الخلايا الجرثومية germline genome إلى الخلايا الجنسية (البويضات والحيوانات المنوية) التي تستخدمها الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً لنقل جينوماتها من جيل إلى جيل (من الآباء إلى الأبناء). وتسمى خلايا البويضات والحيوانات المنوية بالخلايا الجرثومية، على عكس الخلايا الأخرى في الجسم، التي تسمى الخلايا الجسدية.

ويوفر هذا البحث إطاراً جديداً لفهم أصول السرطان مع التركيز على دور الوراثة والتفاعل المناعي في تطور السرطان. ويفترض أن الأورام ليست مجرد نتيجة لطفرات عشوائية، ولكنها تتأثر بتفاعل معقد بين العوامل الوراثية الموروثة وديناميكيات الجهاز المناعي. وتمهد الدراسة الطريق للبحث المستقبلي في أنواع أخرى من السرطانات باستخدام هذا المنظور الجديد ما قد يحدث ثورة في تشخيص السرطان وعلاجه.


مقالات ذات صلة

صحتك استهلاك كميات كبيرة من الأطعمة فائقة المعالجة يرتبط بزيادة خطر الإصابة بعديد من أنواع السرطان (أرشيفية - رويترز)

دراسة جديدة تحذّر من ارتفاع الإصابة بسرطان الأمعاء تحت سن 50 عاماً

الارتفاع المذهل في حالات الإصابة بالسرطان بين الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 50 عاماً يرجع إلى الاعتماد المفرط على الوجبات السريعة بين الأجيال الأصغر سناً.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك الأطعمة التي تحتوي على الحليب واللحوم والفول السوداني والمحار والخبز والبيض تقلّل من نمو الأورام في الأمعاء الدقيقة (رويترز)

الحليب واللحوم والفول السوداني قد تمنع أورام الأمعاء

أظهرت دراسة يابانية نُشرت الأسبوع الماضي، أن البروتينات الموجودة في بعض الأطعمة، قد تعمل على قمع الأورام في الأمعاء الدقيقة.

«الشرق الأوسط» (طوكيو)
صحتك عقار «فورتيوكستين» يوصف للبالغين الذين يعانون من نوبات اكتئاب شديدة (رويترز)

دواء مضاد للاكتئاب قد يساعد في علاج أورام المخ

وجد العلماء أن مضادات الاكتئاب الشائعة «فعالة بشكل غير متوقع» ضد أورام المخ العدوانية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق أمل الموجوعين ومَن أنهكهم مسار علاجهم (رالف الخوري وليا كلاسي)

من باريس إلى بيروت بالدراجة... مرضى السرطان لن يُتركوا لأقدارهم

تنطلق رحلتهما الأحد بإرادة عالية لمجابهة ما قد يطرأ. يشاءان تأمين ثمن دواء واحد في كل كيلومتر يتحقّق. إنهما أمل الموجوعين ومَن أنهكهم مسار علاجهم.

فاطمة عبد الله (بيروت)

أول متحف فني للذكاء الاصطناعي في العالم يتحدى العقول

صور أنشأها «نموذج الطبيعة الكبير» للذكاء الاصطناعي
صور أنشأها «نموذج الطبيعة الكبير» للذكاء الاصطناعي
TT

أول متحف فني للذكاء الاصطناعي في العالم يتحدى العقول

صور أنشأها «نموذج الطبيعة الكبير» للذكاء الاصطناعي
صور أنشأها «نموذج الطبيعة الكبير» للذكاء الاصطناعي

يتأهب مؤسسو «استوديو رفيق أناضول» Refik Anadol Studios لافتتاح متحف فني غامر للذكاء الاصطناعي، في وسط مدينة لوس أنجليس عام 2025.

أول متحف في العالم

ويعتبر متحف «داتالاند» الأول من نوعه في العالم يُخصص لفن الذكاء الاصطناعي، ويقع في «غراند إل إيه»، وهو مبنى صممه فرانك جيري في قلب لوس أنجليس.

وأسس المتحف كل من رفيق أناضول وإفسون أركيليك، ويهدف إلى أن يكون مكاناً «حيث يلتقي الخيال البشري بإبداع الآلة».

معروضات «داتالاند»

مَعْلم متميز

وقد أخبرني أناضول ذات مرة أنه لا يرى الذكاء الاصطناعي كفنان، بل كوسيلة لتطبيق نوع جديد من «الصبغة» (الفنية)، النابعة من بياناته. ووفقاً للبيان الصحافي للاستوديو، فمن المقرر أن يعيد المشروع تشكيل كيفية تفاعلنا مع الفن والتكنولوجيا والطبيعة؛ ما يخلق حدوداً جديدة في عالم التعبير الفني.

وأمضى أناضول سنوات في دفع حدود الإمكانات الإبداعية للذكاء الاصطناعي. ويُعرف عن أناضول استخدامه لبيانات العالم الحقيقي - من الظروف الجوية إلى الضوضاء إلى أرشيفات الصور في متحف الفن الحديث - أنه يستخدم هذه المعلومات كصبغة، والشبكات العصبونية كفرشاة.

كان أناضول رائداً في تقاطع فريد بين الفن والتكنولوجيا، ويمثل متحف «داتالاند» الخطوة التالية في هذه الرحلة، حيث يعمل كمساحة دائمة للفن الناتج عن الذكاء الاصطناعي، تماماً كما توجد متاحف مخصصة للرسم أو النحت.

اختار لوس أنجليس لإنشاء هذه المساحة، لأن المدينة كانت تثير اهتمامه منذ الطفولة. وقد بدأت حياته المهنية هناك باستكشافات مبكرة على Commodore 64، ثم في «غوغل» بوادي السيليكون.

معارض فنون الذكاء

ينفصل «داتالاند» عن المعارض المؤقتة لفن الذكاء الاصطناعي التي ظهرت في بعض المعارض والمؤسسات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك عمل أناضول الأخير في متحف الفن الحديث المسمى Unsupervised، وهي شاشة رقمية ضخمة مقاس 24 × 24 قدماً تملأ بهو متحف الفن الحديث.

يبدو تركيب الشاشة حياً، حيث تولد أشكالاً جديدة وتتطور بناءً على مدخلات في الوقت الفعلي مثل حركة الزوار وطقس مانهاتن. يقول أناضول، واصفاً العمل بأنه إبداع حي يتنفس: «إنه مثل كيانه الخاص». وعندما أطلقه، أخبرني أن نموذج Unsupervised تم تدريبه على 380000 صورة عالية الدقة الضخمة، بما في ذلك أعمال بيكاسو وغيره من الفنانين البارزين.

وعلى مدار ستة أشهر، قام فريق أناضول، بالتعاون مع مهندسي شركة «نيفيديا»، بتغذية النموذج بهذه البيانات لإنتاج تجربة بصرية متغيرة باستمرار.

يقول أناضول: «عندما يرى الخبراء أرشيف الأعمال الفنية هذا الذي يمتد لـ200 عام، وكيف أن الذكاء الاصطناعي يمكنه إنشاء عوالم جديدة (منه)... تتملكهم الدهشة».

موقع المتحف سيكون في مدينة لوس أنجليس

نظام بيئي رقمي

وهو يتصور المتحف كنظام بيئي رقمي، حيث تندمج البيانات والذكاء الاصطناعي والإبداع البشري على نطاق واسع. ويقول أناضول إن «داتالاند» ملتزمة بالشفافية والمسؤولية في استخدامها لبيانات الطبيعة وتقنيات الذكاء الاصطناعي. ويضيف: «تعمل (داتالاند) أيضاً على إنشاء لجنة أخلاقية لتقديم المشورة بشأن القضايا الحاسمة، مثل حوكمة الذكاء الاصطناعي والمسؤولية البيئية والاعتبارات الأخلاقية حول جمع البيانات».

ذكاء اصطناعي مسؤول

يعتمد «نموذج الطبيعة الكبير» (LNM) The Large Nature Mode - وهو نموذج ذكاء اصطناعي مفتوح المصدر قيد التطوير بالتعاون مع الأمم المتحدة الذي سيصبح أول معرض للمتحف - على مبادئ أخلاقية صارمة. وهو يتضمن جمع البيانات من الغابات المطيرة والأنهار الجليدية والنظم البيئية الأخرى لتغذية نموذج الذكاء الاصطناعي؛ ما يخلق تجربة وسائط متعددة مذهلة تربط المشاهدين بالعالم الطبيعي.

يقول أناضول: «نستخدم الحوسبة التي تعمل بالطاقة المتجددة لتقليل بصمتنا الكربونية»، ويتم تنفيذ عمليات جمع البيانات الخاصة بهم بشكل مسؤول، من خلال أذونات موثقة، ما يضمن أن فنهم المدفوع بالذكاء الاصطناعي يتماشى مع القيم التي تكرم الطبيعة والإبداع البشري.

ويضيف: «تتجاوز رؤيتنا لنموذج الطبيعة الكبير كونه مستودعاً أو مبادرة بحثية إبداعية. إنها أداة للرؤية والتعليم والدعوة للبيئة المشتركة للإنسانية»، مضيفاً أنه سيكون متاحاً للجمهور كأداة تعليمية للطلاب والمعلمين لتجربة الإبداع القائم على الذكاء الاصطناعي، مما يمنحهم طريقة عملية لاستكشاف كيف يمكن للتكنولوجيا الكشف عن أبعاد جديدة للطبيعة.

تأثير الذكاء الاصطناعي على العقل

كما تعاون أنادول مع عالم الأعصاب بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو آدم غزالي لقياس تأثير فن الذكاء الاصطناعي واسع النطاق على العقل والجسم البشري. ويوضح: «بعد هذا التفاعل الكبير من زوار Unsupervised، تعاوننا مع غزالي وقمنا بأبحاث معتمدة سريرياً لقياس تأثير الذكاء الاصطناعي علمياً في نفسية الناس». ويتوقع أن يفتح البحث، المقرر نشره العام المقبل، فصلاً جديداً في فهم كيفية تأثير فن الذكاء الاصطناعي على المشاعر والإدراك البشري.

ما زلنا لا نعرف كيف سيبدو المتحف، لكن أناضول أخبرني أن تصميمه المادي سيلعب دوراً محورياً بنفس القدر في تحقيق رؤية «داتالاند». ويقول إنه سيصمم لدمج العالمين الحقيقي والرقمي بسلاسة بطريقة فريدة.

ويصمم «داتالاند» ليصبح الكون الفعلي الذي يسمح لك بالانغماس العميق؛ حيث يتم إنشاء كل شيء حولك في الوقت الفعلي، ويتطور باستمرار، ويتفاعل... تماماً مثل الكون الحقيقي نفسه.

في محادثاتي مع أناضول، كان دائماً يعترف بالمخاوف المجتمعية الأوسع المحيطة بالذكاء الاصطناعي، خصوصاً تأثيره العاطفي والاقتصادي عبر الصناعات. إنه يفهم الضيق الذي يمكن أن يسببه الذكاء الاصطناعي، لكنه يظل متفائلاً بشأن إمكاناته الإبداعية. يقول: «الفن، كما حدث في الماضي، قد ينقذنا من أسوأ شياطيننا».

كما أن تفاؤله ينبع أيضاً من دوره كمدرس في قسم فنون الوسائط التصميمية بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس. ويقول أنادول، وهو يتأمل كيف يتبنى المبدعون الشباب الذكاء الاصطناعي كأداة للتغيير الإيجابي: «أرى تغييراً متفائلاً للغاية في حياة الطلاب».

من المحتمل أن تصبح «داتالاند» الاختبار الأكبر والأهم لهذه الأفكار؛ حيث تقف عند مفترق طرق الفن والتكنولوجيا، وتدفع حدود ما هو ممكن عندما يتعاون البشر مع الآلات.

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»