«الذكاء الاصطناعي» يتفوّق في التنبؤ بنشاط «الجينات داخل الخلية»

تمكن باحثون في جامعة كولومبيا الأميركية من تطوير طريقة جديدة باستخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بنشاط الجينات داخل أي خلية بشرية بدقة.
وأفادت الدراسة التي نشرت في دورية 'نيتشر' بأن الطريقة الجديدة ربما تساهم في تحويل طريقة عمل العلماء لفهم الأمراض من السرطان إلى الأمراض الوراثية.
وتسمح الطريقة الجديدة بالكشف عن العمليات البيولوجية بطريقة سريعة ودقيقة؛ ويمكن لهذه الأساليب إجراء تجارب حسابية واسعة النطاق بشكل فعال، وتعزيز وإرشاد الأساليب التجريبية التقليدية.
وتوقع الباحثون أن تؤدي إمكانية التنبؤ بأنشطة الخلايا بدقة، إلى تحول كبير في فهم العمليات البيولوجية الأساسية، ما يجعل البيولوجيا تتحول من علم يصف العمليات العشوائية، إلى علم قادر على التنبؤ بالأنظمة الكامنة وراء سلوك الخلايا.
وعمل الباحثون على تدريب نموذج تعلم آلي للتنبؤ بالجينات النشطة داخل خلايا بشرية محددة، والذي يوفر مجموعة من البيانات بشأن التعبير الجيني عن هوية الخلية وكيفية أداء وظائفها.
وسبق أن درب الباحثون النماذج السابقة على بيانات من خلايا معينة، مثل خطوط الخلايا السرطانية، وهي ليست ممثلة بشكل دقيق للخلايا الطبيعية.
وفي الدراسة الجديدة؛ اتبع الباحثون نهجاً مختلفاً، إذ دربوا نموذج التعلم الآلي باستخدام بيانات التعبير الجيني من ملايين الخلايا التي حصلوا عليها من الأنسجة البشرية الطبيعية. تضمنت المدخلات تسلسل الجينوم وبيانات تبين أي أجزاء من الجينوم يمكن الوصول إليها والتعبير عنها.
وتشبه هذه الطريقة تماماً الطريقة التي تعمل بها أنظمة مثل 'تشات جي تي بيChatGPT' وجرى استخدام مجموعة من بيانات التدريب لاكتشاف القواعد الأساسية ومن ثم تطبيق القواعد على حالات جديدة.
وعند تدريب النظام على بيانات من أكثر من 1.3 مليون خلية بشرية، أصبح النموذج دقيقاً بما يكفي للتنبؤ بنشاط الجينات في أنواع الخلايا التي لم يسبق له أن رآها، محققاً نتائج تطابقت بشكل وثيق مع البيانات التجريبية.
واكتشف الباحثون قوة نظام الذكاء الاصطناعي عندما طلبوا منه الكشف عن جوانب بيولوجية خفية في الخلايا المريضة، مثل السرطان الوراثي لدى الأطفال.
وباستخدام الذكاء الاصطناعي، تمكن الباحثون من التنبؤ بأن الطفرات تعطل التفاعل بين عاملين نسخيين مختلفين يحددان مصير الخلايا اللوكيمية، وأكد التجريب المختبري صحة هذا التنبؤ.
ويسهم فهم تأثير هذه الطفرات في الكشف عن آليات محددة تقود هذا المرض. ويمكن للأساليب الحسابية الجديدة أن تساعد الباحثين في استكشاف دور 'المادة المظلمة' في الجينوم، وهي عبارة عن الجزء الأكبر من الجينوم الذي لا يشفر الجينات المعروفة.
ويقول الباحثون إن الغالبية العظمى من الطفرات التي تحدث في مرضى السرطان تقع في ما يسمى بالمناطق المظلمة من الجينوم، وهي طفرات لا تؤثر على وظيفة البروتينات ولم تُستكشف كثيراً. ويعمل الباحثون حالياً على استكشاف أنواع مختلفة من السرطان، من الدماغي إلى السرطان الدموي، وفهم كيفية تغير الخلايا في عملية تطور السرطان.
The post «الذكاء الاصطناعي» يتفوّق في التنبؤ بنشاط «الجينات داخل الخلية» appeared first on عين ليبيا | آخر أخبار ليبيا.
يمكنك ايضا قراءة الخبر في المصدر من موقع عين ليبيا

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الوسط

منذ يوم واحد

• الوسط

تطوير اختبار للدم يسرع تشخيص الأمراض الوراثية النادرة لدى حديثي الولادة

نجح باحثون أستراليون في تطوير نوع جديد من اختبارات الدم يساعد في تسريع تشخيص الأطفال حديثي الولادة بالأمراض الوراثية النادرة، في مسعى لتوفير علاجات لتلك الحالات في أسرع وقت ممكن. وتشمل الاضطرابات الوراثية النادرة مجموعة من الحالات، بدءا من التليف الكيسي ووصولا إلى أمراض تتعلق بالميتوكوندريا، وهي عصب الخلايا البشرية. ومع ذلك، قد يكون الحصول على تشخيص أمرا شاقا، بحسب «ذا غارديان» البريطانية. نهج جديد للفحص الجينومي وفي نتائج البحث المنشور في «مجلة طب الجينوم»، سعى الأطباء من جامعة ملبورن الأسترالية إلى استبدال الاختبار الجينومي المعتاد بنهج جديد مغاير: وهو فحص مجموعة من البروتينات تتواجد داخل أنواع معنية من خلايا الدم يجري استخراجها من المرضى، ومقارنتها بخلايا أخرى لدى أشخاص أصحاء. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، دكتور دافيد ستراود: «في غالبية الحالات، يخضع الأشخاص المشتبه في إصابتهم بأمراض نادرة إلى اختبار جينومي، وهو اختبار ينجح في تشخيص 50% من الحالات في أغلب الأحيان». وأضاف: «أما الأشخاص الذين لا يحصلون على نتائج من التحليل الجينومي، مما يضطرهم إلى الخضوع إلى عملية تشخيص طويلة ومرهقة تستمر لأشهر وسنوات في محاولة في محاولة لتفسير أي من التغيرات الجينية العديدة التي تم اكتشافها في الاختبارات الجينومية هي التي تسبب المرض». وتابع: «نظرا لأن الجينات هي التعليمات اللازمة لصنع البروتينات، فإننا نستخدم هذه المعلومات لفهم أي من آلاف التغييرات في العديد من الجينات المختلفة التي تم اكتشافها في المريض تؤدي إلى تلف البروتين وأيها حميدة». تسهيل كشف الأمراض الوراثية هذا النهج المغاير الذي اعتمده الفريق الأسترالي يعني إمكانية تحليل تأثير عدد كبير من التحولات الجينية في آن واحد، مع إمكان الحصول على النتيجة خلال ثلاثة أيام فقط. ومن بين النتائج الأخرى التي توصل إليها الباحثون أن النهج الجديد تفوق على الاختبارات المعيارية الحالية لأمراض الميتوكوندريا التي تستخدم جنبا إلى جنب مع الاختبارات الجينية، ومكن من تشخيص الأمراض حيث لم يتمكن الاختبار الجينومي وحده من القيام بذلك. ويؤكد ستراود وفريقه البحثي إمكان تطبيق اختبار الدم الجديد لكشف نصف الأمراض الوراثية المعروفة والتي يبلغ عددها سبعة آلاف مرض وراثي، مضيفا أن هذا الإجراء الجديد يتطلب فقط ممل واحد من دم المولود الحديث لإجراء الفحوصات الخاصة بأمراض الميتوكوندريا، وليس خزعة عضلية التي تتطلبها الفحوصات الحالية.

الوسط

منذ 4 أيام

• الوسط

القلب يبدأ في المعاناة بعد ثلاث ليالٍ فقط من النوم السيئ

يبرز بحث جديد من جامعة أوبسالا في السويد مدى تأثير قلة النوم على صحة القلب، حيث كشفت الدراسة أن مجرد ثلاث ليالٍ من النوم المحدود، حوالي أربع ساعات كل ليلة، يمكن أن تؤدي إلى تغييرات في الدم ترتبط بارتفاع خطر الإصابة بأمراض القلب. وفقًا للدراسة، المنشورة في مجلة « عندما تبقى هذه البروتينات مرتفعة لفترة طويلة، فإنها قد تلحق الضرر بالأوعية الدموية وتزيد من خطر الإصابة بمشاكل صحية مثل قصور القلب ومرض الشريان التاجي والرجفان الأذيني. - - شملت الدراسة 16 رجلاً شابًا يتمتعون بصحة جيدة قضوا عدة أيام في مختبر، حيث جرت مراقبة جميع العوامل مثل وجباتهم الغذائية ومستويات النشاط والتعرض للضوء. خضع المشاركون لنظامين مختلفين: ثلاث ليالٍ من النوم الطبيعي (5-8 ساعات)، وثلاث ليالٍ من النوم المحدود (4 ساعات أو أقل). بعد كل مرحلة من النوم، خضع المشاركون لجلسة قصيرة من تمرين ركوب الدراجات عالي الكثافة، وتم فحص دمهم قبل التمرين وبعده. نتائج مقلقة قام الباحثون بقياسما يقارب 90 بروتينًا مختلفًا في عينات الدم، ووجدوا أن الحرمان من النوم أدى إلى ارتفاع واضح في مؤشرات الالتهاب المرتبطة بأمراض القلب. والأسوأ من ذلك، أن تأثير التمارين الرياضية الإيجابي على البروتينات المفيدة مثل إنترلوكين-6 وBDNF، التي تدعم صحة الدماغ والقلبكان ضعيفًا بعد فترات النوم السيئة. المثير للقلق أن هذه التغييرات حدثت حتى لدى المشاركين الشباب الأصحاء، وبعد بضعة ليالٍ فقط من النوم غير الكافي. هذا يشير إلى أن قلة النوم ليست مشكلة طويلة الأمد فحسب، بل يمكن أن تؤثر على صحة القلب خلال فترة قصيرة جدًا. اكتشف الباحثون أيضًا أن وقت سحب عينات الدم يلعب دورًا مهمًا، حيث تباينت مستويات البروتينات بين الصباح والمساء، وخاصة عندما كان النوم محدودًا. وهذا يشير إلى أن النوم يؤثر ليس فقط على محتويات الدم، ولكن أيضًا على متى تكون هذه التغييرات أكثر وضوحًا. هذه الدراسة تؤكد أن الجسم يسجل التأثيرات بصمت، كيميائيًا، وبدون أي تنازلات. الحفاظ على نوم جيد ليس مجرد رفاهية، بل ضرورة للحفاظ على قلب سليم وصحة عامة.

أخبار ليبيا

١٢-٠٥-٢٠٢٥

• أخبار ليبيا

التجميد العلاجي.. ثورة جديدة في علاج «أورام الكلى السرطانية»

في تطور طبي غير مسبوق، أطباء جامعة سيتشينوف الروسية يطبقون تقنية 'التجميد العلاجي' الثورية لمكافحة أورام الكلى السرطانية، حيث يستخدمون درجات حرارة قاسية لتدمير الأورام بدقة مذهلة، هذه الطريقة الجديدة تعد بتغيير قواعد العلاج، من خلال تقليص الألم، تسريع الشفاء، ومنح المرضى فرصة للعودة إلى حياتهم الطبيعية في وقت قياسي، بعيدًا عن الجراحة المعقدة. في التفاصيل، بدأ أطباء في جامعة سيتشينوف الروسية بتطبيق تقنية مبتكرة لمكافحة أورام الكلى السرطانية تعتمد على 'التجميد العلاجي'، وتستخدم هذه التقنية الحديثة التصوير المقطعي الحاسوبي لاستهداف الأورام بدقة، مما يقلل من الحاجة للتدخل الجراحي التقليدي ويساهم في تسريع عملية التعافي. وبحسب موقع صحيفة 'إزفيستيا' الروسية، يقول الأطباء إن هذه الطريقة أتاحت تقليل الضرر الناتج عن التدخل الجراحي التقليدي وطرق العلاج الأخرى، هذا إلى جانب إمكانية إجرائه باستخدام تخدير موضعي، كما يمكن للمريض العودة إلى المنزل بعد ساعات قليلة من العلاج، بينما كان الأمر يتطلب في السابق فترة طويلة من المراقبة في المستشفى. ونقلت الصحيفة عن ستانيسلاف علي، الأستاذ المشارك في معهد جراحة المسالك البولية والصحة الإنجابية البشرية بالجامعة قوله: 'في السابق، كنا نستخدم التصوير بالأمواج فوق الصوتية (السونار) لتوجيه الإبرة، ولكننا بدأنا باستخدام التصوير المقطعي (CT)، مما ساعد على رفع دقة الإجراء'. وأضاف علي: 'يُستخدم التصوير المقطعي لإدخال الإبر الخاصة في الورم، حيث يمكن من رؤية حدود الورم بوضوح ومراقبة تكوّن كرة من الثلج حوله عند بدء تدفّق البرودة عبر الإبرة'. وتابع: 'إذا غطّت كرة الثلج كامل الورم وفقا لصور الأشعة، فهذا يعني أن جميع المعايير العلمية لعلاج الأورام قد تم الالتزام بها أثناء الإجراء'. وقال: 'خلال عملية الاستئصال بالتبريد، تتعرض الخلايا المريضة لبرودة شديدة، علما أن تجارب أكدت أن أنسجة الأورام تموت عند درجة حرارة سالب 40 مئوية'. جدير بالذكر أن الأطباء في الجامعة كانوا قد نفذوا هذه الطريقة بنجاح على مريض يبلغ من العمر 69 عامًا، وكان يعاني من أمراض مصاحبة خطيرة، وتعتبر تقنية التجميد العلاجي من أحدث الأساليب في علاج الأورام السرطانية، حيث تستخدم درجات حرارة منخفضة للغاية لقتل الخلايا السرطانية، وفي السنوات الأخيرة، حظيت هذه التقنية بشعبية متزايدة في علاج الأورام الصغيرة والمتوسطة الحجم، خاصة في الحالات التي يكون فيها العلاج الجراحي معقدًا أو محفوفًا بالمخاطر. وأورام الكلى السرطانية هي أورام خبيثة تنشأ في أنسجة الكلى، وأكثر أنواعها شيوعًا هو سرطان الخلايا الكلوية، وغالبًا ما يصعب اكتشاف السرطان في مراحله المبكرة بسبب عدم وضوح الأعراض، لكن قد تشمل الأعراض الشائعة الألم في الظهر أو الجانب، وجود دم في البول، وفقدان الوزن غير المبرر. ومن عوامل الخطر التي قد تسهم في الإصابة: التدخين، السمنة، ارتفاع ضغط الدم، والتاريخ العائلي للمرض. يعتمد علاج أورام الكلى السرطانية على مرحلة المرض ويشمل الجراحة، العلاج الكيميائي أو الإشعاعي، والعلاجات الحديثة مثل العلاج المناعي والعلاج المستهدف. The post التجميد العلاجي.. ثورة جديدة في علاج «أورام الكلى السرطانية» appeared first on عين ليبيا | آخر أخبار ليبيا. يمكنك ايضا قراءة الخبر في المصدر من موقع عين ليبيا