فك شفرة الجين القاتل.. العلماء يقتربون من منع سرطان القولون باستخدام مكتبة جينية ضخمة
تاريخ النشر: 6th, August 2025 GMT
الولايات المتحدة – يشير علماء من جامعة ميشيغان إلى أن كل خلية تخزن تاريخها في شيفرة الحمض النووي، من خلال جينات قد تكون قادرة على تغيير المصير.
اكتشف علماء من جامعة ميشيغان طريقة لتحليل المتغيرات الغامضة لجين MUTYH، ما يساعد في تحديد الأشخاص الأكثر عرضة لخطر الإصابة بسرطان القولون.
وذكرت مجلة The American Journal of Human Genetics أن فريق البحث، بقيادة جاكوب كيتزمان، أجرى لأول مرة تحليلا منهجيا لآلاف المتغيرات في جين MUTYH، المسؤول عن إصلاح الحمض النووي، وتمكنوا من تحديد المتغيرات التي تشكل خطورة حقيقية على الصحة.
وتجدر الإشارة إلى أن جين MUTYH يلعب دورا أساسيا في حماية الخلايا من التلف الجيني. وإذا تعطلت هذه العملية، فقد تتكوَّن سلائل في القولون يمكن أن تتطور لاحقا إلى سرطان. ووفقا لكيتزمان، فإن ما يصل إلى شخص واحد من كل 50 شخصا في الولايات المتحدة يحمل متغيرات خطيرة في هذا الجين، ما يجعل الوقاية المبكرة أمرا بالغ الأهمية لهؤلاء الأفراد.
وبدلا من تحليل الطفرات الفردية بالطريقة التقليدية، أنشأ الباحثون مكتبة تحتوي على أكثر من 10,000 متغير في جين MUTYH، وطبّقوا تقنية فحص وظيفية تعتمد على إدخال مؤشر بيولوجي خاص إلى الحمض النووي داخل الخلايا. يضيء هذا المؤشر إذا كانت عملية إصلاح الحمض النووي تعمل بشكل سليم، بينما يبقى خاملا في حال وجود خلل، ما أتاح للعلماء تصنيف المتغيرات إلى آمنة أو مُمرِضة.
وبعد ذلك، قارن الباحثون نتائجهم بقاعدة بيانات ClinVar، التي تحتوي على الطفرات المؤكدة سريريا. وقد أكدت النتائج دقة الطريقة الجديدة، التي لم تُحدّد المتغيرات المُمرِضة المعروفة فحسب، بل كشفت أيضا أهمية متغيرات لم تُعرف سابقا.
فعلى سبيل المثال، تبيّن أن أحد المتغيرات يرتبط بمسار أخف للمرض وتطور متأخر للسلائل.
ويؤكد جاكوب كيتزمان أن هذه الأساليب ستُسهم في مساعدة الأطباء على تفسير نتائج الاختبارات الجينية بدقة أكبر، وتقديم توصيات مخصصة للوقاية من السرطان. ووفقا له، فإن العلوم الأساسية تُحوّل تدريجيا البيانات الجينية المجردة إلى حلول عملية قادرة على الحفاظ على الصحة، بل وحتى إنقاذ الأرواح.
ويشير الخبراء إلى أن هذا العمل يمهّد الطريق نحو تطوير مواد حيوية مخصصة، قد تكون قادرة في المستقبل على استبدال حتى أكثر أنسجة الجسم تعقيدا.
المصدر: science.mail.r
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: الحمض النووی
إقرأ أيضاً:
الذكاء الاصطناعي النووي يُحدث نقلة في إدارة قطاع الطاقة
مع تصاعد الطلب العالمي على الطاقة، يزداد الاعتماد على الطاقة النووية، إلا أن إنشاء مفاعلات جديدة أو تمديد تراخيص التشغيل القائمة يتطلب كميات هائلة من الوثائق والإجراءات التنظيمية المعقّدة. وهنا يبرز دور الذكاء الاصطناعي بوصفه أداة قادرة على التعامل بكفاءة مع هذا العبء الورقي الثقيل.
وطوّرت شركة أتوميك كانيون الناشئة (Atomic Canyon)، بالشراكة مع محطة ديابلو كانيون النووية (Diablo Canyon) في ولاية كاليفورنيا الأميركية، نماذج ذكاء اصطناعي متخصصة باستخدام الحاسوب الفائق فرونتير (Frontier) في مختبر أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة في الولايات المتحدة.
وتهدف هذه النماذج إلى تقليص الوقت والجهد والموارد التي ينفقها القطاع النووي في البحث ضمن ملايين الوثائق المتعلقة بالصيانة والهندسة والتقييمات التنظيمية وإجراءات التشغيل.
اقرأ أيضاً: الذكاء الاصطناعي يتوقع الهزّات الارتدادية للزلازل في ثوانٍ
عبء تنظيمي ضخم
تخضع الصناعة النووية لإشراف هيئة التنظيم النووي الأميركية (NRC)، المسؤولة عن الترخيص ومراجعة تصاميم المفاعلات ومراقبة الأثر البيئي وخطط إيقاف التشغيل.
وتوفر محطة ديابلو كانيون الكهرباء لأكثر من 4 ملايين شخص، وتمثل نحو 8% من إجمالي طاقة كاليفورنيا.
وبعد أن كان من المقرر إيقاف المحطة في عام 2025، قررت الولاية في عام 2022 تمديد تشغيلها حتى عام 2030، ما استلزم إعداد طلب ترخيص ضخم تجاوز 3 آلاف صفحة.
وأوضحت مورين زاوليك، نائبة رئيس المحطة، أن الموظفين يقضون نحو 15 ألف ساعة سنوياً فقط في البحث عن الوثائق داخل قواعد بيانات تضم ما يقرب من ملياري صفحة.
الذكاء الاصطناعي يقتحم عالم الملاحة البحرية
ذكاء اصطناعي متخصص
جرّبت الشركة نماذج ذكاء اصطناعي جاهزة، لكنها أخفقت في التعامل بدقة مع المصطلحات النووية المعقدة، وأنتجت في بعض الحالات معلومات غير دقيقة. لذلك قرر الفريق تطوير نموذج متخصص، وهو ما تطلب قدرات حوسبة هائلة.
ومن خلال برنامج مخصص في مختبر أوك ريدج، حصل المشروع على 20 ألف ساعة تشغيل من وحدات المعالجة الرسومية (GPU) على الحاسوب العملاق فرونتير، وهي قدرة حوسبية ضخمة تُستخدم في تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي المتقدمة.
واستُخدمت هذه الموارد لتدريب منصة Neutron، التي تعتمد على نماذج تضمين الجمل لفهم المصطلحات النووية وسياقها بدقة، بدل توليد محتوى جديد.
وجرى تدريب هذه النماذج، المعروفة باسم FERMI، على قاعدة بيانات ADAMS الوطنية التابعة لـ(NRC)، والتي تضم أكثر من 3 ملايين وثيقة و53 مليون صفحة توثّق تاريخ المفاعلات النووية الأميركية منذ عام 1980.
الذكاء الاصطناعي يسلّح المناعة بـ"صواريخ" لمهاجمة السرطان
نتائج أولية وخطط مستقبلية
بدأ موظفو المحطة النووية بالفعل ملاحظة تحسّن لافت في سرعة البحث ودقة الوصول إلى المعلومات، سواء من سجلات المحطة أو من قاعدة ADAMS، بحسب ما نقل موقع Tech xplore.
وقال جوردان تايمان، مدير المشروع في ديابلو كانيون، إن الأداة الجديدة ستتيح للمهندسين التركيز على حل المشكلات التقنية بدل الانشغال بالأعباء الإدارية.
وتخطط شركة أتوميك كانيون لتطوير إصدارات إضافية من نماذج FERMI، فيما يعمل باحثو أوك ريدج على دمجها مستقبلاً مع نماذج لغوية توليدية متقدمة.
وفي يوليو الماضي، وقّعت الشركة والمختبر اتفاقية تعاون لتعزيز تطوير الذكاء الاصطناعي في القطاع النووي.
أمجد الأمين (أبوظبي)