اكتشاف مجرة "ضخمة" تشكلت في المرحلة المبكرة للكون

أظهرت دراسة نشرت أمس الأربعاء في مجلة "نيتشر" العلمية، أن الكون كان لا يزال صغيراً عندما تشكلت فيه مع ذلك المجرة الحلزونية الضخمة "J0107a" ذات التدفقات الغازية الكبيرة، بالنسبة إلى تلك الحقبة البعيدة التي شهدت وفرة في ولادة النجوم.
ونقل بيان للمرصد الفلكي الوطني الياباني وجامعة ناغويا عن كبير معدي هذه الدراسة شو هوانغ، وصفه بـ"الضخمة" المجرة "J0107a"، التي كانت موجودة عندما كان عمر الكون 2.6 مليار سنة فحسب، أي ما يعادل خمس عمره الراهن.
وتبلغ كتلة "J0107a" أكثر من 10 أضعاف كتلة مجرة درب التبانة التي ينتمي إليها كوكب الأرض، وتشبهها في كونها مجرة حلزونية ضلعية، أي أنها قرص يمر في وسطه شريط من الغاز والنجوم، ومزود بأذرع منحنية.
وشرحت أستاذة علم الفلك في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا في أستراليا ديان فيشر في مقالة مصاحبة أن المشكلة تكمن في أن مثل هذه الأشرطة من الغاز والنجوم "لا يتوقع ظهورها في الكون المبكر جداً"، لأنها "أنظمة متطورة جداً ومنظمة بصورة جيدة، وتستغرق وقتاً طويلاً حتى تتشكل".
إنتاج كثيف للنجوم
تتميز مجرة "J0107a" أيضاً بأن نسبة الغاز الموجودة في شريطها مرتفعة جداً وتبلغ نحو 50 في المئة، مقارنة بـ10 في المئة للمجرات الشريطية الأكثر حداثة. يتدفق جزء من هذه الكتلة من الغاز نحو مركز المجرة، إذ يغذي تكوين النجوم بوتيرة كبيرة جداً، أعلى بـ300 مرة من معدل مجرة درب التبانة.
وفي شريطها وحده، تنتج "J0107a" ما يعادل 500 شمس في السنة. وقد يكون وقود الغاز الذي يسمح بهذا التكوين مسؤولاً أيضاً، وفقاً للدراسة، عن نشاط مركز المجرة الذي قدر سطوعه بما يعادل 700 مليار شمس.
ولا يشكل هذا النشاط المكثف مفاجأة في ذاته، إذ أشارت ديان فيشر إلى أن "غالبية النجوم تشكلت خلال هذه الحقبة العاصفة الغنية بالغاز".

يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field)
التطور التكنولوجي
أدى بدء العمل عام 2022 بتلسكوب "جيمس ويب" الفضائي، بعد "هابل"، إلى تطور كبير في مجال المراقبة الفلكية، من خلال الكشف أولاً عن وجود فائض من المجرات مقارنة بتوقعات النماذج، مع هياكل أكثر إشراقاً وربما تشكلت في وقت أبكر مما كان يعتقد.
والأهم أن "هابل" كان يرصد خصوصاً أشكالاً غير منتظمة، فيما يرصد "جيمس ويب" أجساماً منظمة بصورة لا مثيل لها.
وأكمل فريق علماء الفلك من المؤسسات اليابانية بقيادة شو هوانغ ملاحظاتهم باستخدام تلسكوب "ألما" الراديوي العملاق الكائن في صحراء أتاكاما في تشيلي، وأتاح هذا التلسكوب دراسة توزيع وطريقة عمل جزيئات الغاز.
وتحيط بالمجرة "J0107a"، وتدعم نموها سحابة عملاقة يبلغ قطرها 120 ألف سنة ضوئية، أي أكبر من مجرة درب التبانة.

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

Independent عربية

منذ 5 ساعات

• Independent عربية

أخطار العبث بالطقس ومحاولة تطويعه

هذا الأسبوع، كشفت "وكالة الأبحاث المتقدمة والاختراعات البريطانية" (اختصاراً "أريا" ARIA) عن تخصيصها 56.8 مليون جنيه استرليني لتمويل 21 مشروعاً حول العالم في مجال الهندسة الجيولوجية، خلال السنوات الخمس المقبلة، ولما كنت من محبي الخيال العلمي المتحفظين تجاه ترجمة أفكاره إلى واقع ملموس، أصابني هذا الخبر في الصميم. قبل بضع سنوات مضت، قرأت كتاب "وزارة المستقبل" Ministry for the Future بقلم مؤلف الخيال العلمي كيم ستانلي روبنسون، وأعادتني الأخبار الواردة مطلع هذا الشهر [حول مشاريع الهندسة الجيولوجية] إلى تلك الصفحات. لم يبد الخبر إنجازاً علمياً بارزاً بقدر ما بدا أنه منعطف رئيس في تلك الرواية الديستوبية، التي تبدأ بموجات حر كارثية آمل ألا نشهدها أبداً، مع أن مخاوفي من احتمال حدوثها ما انفكت تزداد يوماً بعد يوم. لمن لا يعرف المقصود بهذا المصطلح، تشير الهندسة الجيولوجية (geoengineering) إلى تدخلات تكنولوجية ضخمة في نظام مناخ كوكب الأرض، الهدف منها التخفيف من آثار تغير المناخ. وترواح هذه التدخلات الاصطناعية بين تقنيات [مألوفة نسبياً] مثل تلقيح السحب لتحفيز هطول الأمطار، ومقترحات أشد تطرفاً مثل نثر جزيئات الهباء الجوي aerosols في طبقات الجو العليا بغية عكس أشعة الشمس عن سطح الأرض وتبريد الكوكب. في حين أن الإعلان هذا هو من بين أهم تجارب الهندسة الجيولوجية التي تمولها الحكومات حتى اليوم، غير أن محاولات التلاعب بالطقس ليست جديدة، وللأسف تجري بمعظمها خارج إطار قانوني واضح ينظم استخدامها ويضبط أخطارها المحتملة. اقرأ المزيد يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field) تخوض أستراليا تجارب في تلقيح السحب منذ عام 1947، وبمستويات عدة في الحجم والتطبيق. وشملت إطلاق الهباء الجوي أو يوديد الفضة داخل السحب بهدف تحفيز هطول الأمطار، أما المملكة العربية السعودية فاعتمدت منذ ما يربو على عقدين من الزمن، تقنية تلقيح السحب باستخدام يوديد الفضة بغية توليد الأمطار فوق أراضيها. وفي عام 2024، شرعت ماليزيا في تنفيذ عمليات مماثلة لمكافحة موجات الجفاف التي تضربها، بينما شرعت تايلاند في أوائل هذا العام برش الثلج الجاف في الهواء فوق بانكوك لتفريق الضباب الدخاني وجلب الأمطار، ولكن تبقى هذه الجهود كلها محدودة النطاق نسبياً مقارنة مع الصين، التي تدير حالياً مشاريع استمطار السحب للحد من أخطار الجفاف في منطقة تمتد على مساحة أكبر من الهند. ومع تفاقم آثار الجفاف، ليس مستبعداً أن تصبح تجارب التلاعب بالطقس هذه، أو حتى تقنيات أشد خطورة منها بأشواط، أكثر انتشاراً حول العالم. وما يبعث على قلق أكبر احتمال أن تتجاوز محاولات التحكم بالطقس حدود الحكومات، لتصبح في متناول طبقة أصحاب المليارديرات، الذين ربما يتحولون إلى قوى مارقة تعبث بنظام الطقس على هواها، وبما يخدم مصالحها الخاصة. خذ مثلاً رجل الأعمال الكاليفورني روس جورج، الذي أقدم عام 2012 على إلقاء أكثر من 100 طن من كبريتات الحديد في المحيط الهادئ عسى أن ينقذ العالم، كما كان يعتقد. كان يأمل آنذاك أن يفضي فعله إلى تحفيز نمو العوالق النباتية التي تمتص بدورها ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي [وتسهم تالياً في التحفيف من آثار تغير المناخ]، ولكن ما لبث أن واجه اتهامات بانتهاك عدد من الاتفاقات العالمية، فيما أثار تدخله هذا تحذيرات جدية في شأن العواقب البيئية المحتملة. بعد فترة وجيزة، رصدت الأقمار الاصطناعية تكاثراً هائلاً للعوالق النباتية، علماً أن العلاقة بين التجربة المذكورة وهذه الظاهرة ما زالت موضع جدل ولم تحسم علمياً بعد. ولكن الحقيقة الجلية غير القابلة للنقاش، أن السلطات الكندية أبلغت أيضاً عن زيادة كبيرة في تركيزات السموم العصبية في المياه قبالة الساحل. جورج، الذي صرح في حينه بأنه لا يرى في تصرفه انتهاكاً لأي قرارات دولية، سرعان ما أصبح منبوذاً على الساحلة العالمية، ولكنه من جهته قال لاحقاً إنه تعرض ظلماً لـ"حملة تشهير عدائية"، وبقي طوال السنوات التالية يرد على ما وصفه بـ"الادعاءات غير الدقيقة" من منتقديه. في الحقيقة، لا نعلم تماماً ما الآثار الجانبية التي ستنجم من هذه التجارب، وكثير من الدول مثل كينيا وكولومبيا والمكسيك وفيجي تعتقد أنها غير قادرة على تحمل هذه المخاطرة. في "الجمعية العامة للبيئة" التابعة لـ"الأمم المتحدة" العام الماضي، دعت هذه الدول إلى إبرام اتفاق يحظر تنفيذ هذه الأنواع من تجارب الهندسة الجيولوجية، المعروفة باسم "إدارة الإشعاع الشمسي" [بمعنى التحكم بالإشعاعات الشمسية] solar radiation management، خشية أن تتسبب بتغيرات غير متوقعة في أنماط الرياح والأمطار الموسمية أو أن تفاقم من حدة الجفاف. من وجهة نظر بعضهم، يكمن الخطر في أن تتحول الهندسة الجيولوجية إلى وسيلة تصرف انتباهنا عن المشكلة الرئيسة، أو أن تقود إلى عواقب أخلاقية. يرى هؤلاء أن هذه المشاريع ستكون وسيلة في التصدي لعواقب أزمة المناخ، ومواسم الجفاف وموجات الحر، عوض معالجة السبب الجذري للمشكلة. وإذا نظرنا إلى تقرير "فجوة الإنتاج" Production Gap Report الصادر العام الماضي، وجدنا أن كمية الوقود الأحفوري التي تعتزم الحكومات إنتاجها عام 2030 تفوق بأكثر من الضعف الحد المسموح للبقاء ضمن عتبة 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية [هدف نص عليه اتفاق باريس للمناخ لتجنب أسوأ آثار تغير المناخ]، لذا أتفهم قلقهم تماماً. ولكن في بعض الجوانب، أجدني قلقاً من أن التوسع العالمي للهندسة الجيولوجية يوازي التوسع المتسارع في الذكاء الاصطناعي، ويتأرجح المجالين بين إمكان تحقيق فوائد عالمية من جهة، ومخاوف من عواقب مرعبة وكارثية من جهة أخرى، أضف إلى ذلك أن كليهما أحدث انقساماً في مجتمعيهما العلميين. ربما يبدو أن عقوداً مضت على هذه التحذيرات، ولكن في عام 2023 فقط وقع عدد من أبرز الباحثين والمدافعين عن الذكاء الاصطناعي في العالم، من بينهم قطب المال والأعمال إيلون ماسك والمؤسس المشارك لشركة "أبل" ستيف وزنياك، رسالة مفتوحة إلى جانب آلاف آخرين، تسلط الضوء على ضرورة وقف التوسع في الذكاء الاصطناعي [محذرين من عواقب لا تحمد عقباها في حال المضي قدماً في تطوير أنظمة أكثر تقدماً]. آنذاك، حذروا من تهديدات وجودية للبشر يطرحها سباق تسلح عالمي "منفلت العقال" في مجال الذكاء الاصطناعي، ومنذ ذلك الحين أفلت جني الذكاء الاصطناعي من قيوده الأخلاقية، وأحد لا يعلم كيف عسانا نسيطر عليه، وبأية وسيلة. الآن، يفيد روبوت الدردشة "تشات جي بي تي" بوجود أكثر من 400 مليون مستخدم نشط أسبوعياً حول العالم، ونصفهم تقريباً يستخدمون أدوات الذكاء الاصطناعي مباشرة من هواتفهم الذكية. أما الدعوات التي كانت تطالب بتجميد التوسع في الذكاء الاصطناعي قبل عامين فاختفت في ضوء التوقعات بالنمو الهائل واللامحدود لهذا المجال، حتى لو جاء ذلك على حساب فقدان نصف وظائفنا. ومع تفاقم أزمة المناخ وتلوث الهواء واتساع رقعة الجفاف العالمي، من المستبعد أن تشهد تقنيات الهندسة الجيولوجية انطلاقة مفاجئة ومنسقة تقودها جهات كبرى عالمياً على شاكلة الذكاء الاصطناعي. بل من المرجح أن تنطلق دونما صخب، وخارج أي إطار تنظيمي واضح، مدفوعة بأزمات متفرقة، تتعامل معها كل دولة على حدة. ربما أكون غافلاً عن الواقع، ولكن طوال عقود من الزمن جرى تنفيذ مشاريع في الهندسة الجيولوجية بصورة متقطعة وعشوائية، بعيداً من أية استراتيجية شاملة. صحيح أن هذه الحقيقة تبدو مخيفة جداً، ولكن الأكثر إثارة للخوف أن الدول تخوض فعلاً تجاربها الخاصة في مختلف أنحاء العالم من دون تنسيق دولي حقيقي أو قوانين تنظيمية واضحة. ونظراً إلى التاريخ الطويل والمتنوع للاستمطار السحابي، فإن سعي حكومة المملكة المتحدة إلى توسيع نطاق البحث في هذا المجال، مع توعدها بالإشراف المتكامل على المشروع واتباع بروتوكولات السلامة وضمان إمكان التراجع أو التعديل في حال تبين أنها تفضي إلى نتائج غير موغوب فيها، يبدو قراراً مدروساً إلى حد ما. وشددت حكومة حزب العمال على أنها لا تؤيد تطبيق تقنيات الهندسة الجيولوجية في المرحلة الراهنة، بل تأمل في أن تمهد هذه التجارب الطريق أمام صياغة قوانين تنظيمية عالمية لهذه التكنولوجيات الناشئة بحلول عام 2030. وحتى ذلك الحين، يصح القول إن الهندسة الجيولوجية ستبقى في دائرة الاهتمام، الحاجة الملحة إلى الحد من انبعاثات الوقود الأحفوري بلغت الدرك الأسوأ، ولكن مع تفاقم أزمة المناخ وزيادة الأحداث الجوية غير المتوقعة في مختلف أنحاء العالم، سيزداد الإغراء بالبحث عن حلول تكنولوجية سريعة، بغض النظر عما إذا كانت تعالج سبب أزمة المناخ التي نعيشها الآن أم لا. ولكن كل ما أتمناه أن نتعامل مع هذا الخطر الوجودي في السنوات القليلة المقبلة ببصيرة أوسع، وتحفظ أشد مما أبديناه تجاه [الصعود الصاروخي] للذكاء الاصطناعي.

Independent عربية

منذ 6 ساعات

• Independent عربية

اكتشاف مجرة "ضخمة" تشكلت في المرحلة المبكرة للكون

أظهرت دراسة نشرت أمس الأربعاء في مجلة "نيتشر" العلمية، أن الكون كان لا يزال صغيراً عندما تشكلت فيه مع ذلك المجرة الحلزونية الضخمة "J0107a" ذات التدفقات الغازية الكبيرة، بالنسبة إلى تلك الحقبة البعيدة التي شهدت وفرة في ولادة النجوم. ونقل بيان للمرصد الفلكي الوطني الياباني وجامعة ناغويا عن كبير معدي هذه الدراسة شو هوانغ، وصفه بـ"الضخمة" المجرة "J0107a"، التي كانت موجودة عندما كان عمر الكون 2.6 مليار سنة فحسب، أي ما يعادل خمس عمره الراهن. وتبلغ كتلة "J0107a" أكثر من 10 أضعاف كتلة مجرة درب التبانة التي ينتمي إليها كوكب الأرض، وتشبهها في كونها مجرة حلزونية ضلعية، أي أنها قرص يمر في وسطه شريط من الغاز والنجوم، ومزود بأذرع منحنية. وشرحت أستاذة علم الفلك في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا في أستراليا ديان فيشر في مقالة مصاحبة أن المشكلة تكمن في أن مثل هذه الأشرطة من الغاز والنجوم "لا يتوقع ظهورها في الكون المبكر جداً"، لأنها "أنظمة متطورة جداً ومنظمة بصورة جيدة، وتستغرق وقتاً طويلاً حتى تتشكل". إنتاج كثيف للنجوم تتميز مجرة "J0107a" أيضاً بأن نسبة الغاز الموجودة في شريطها مرتفعة جداً وتبلغ نحو 50 في المئة، مقارنة بـ10 في المئة للمجرات الشريطية الأكثر حداثة. يتدفق جزء من هذه الكتلة من الغاز نحو مركز المجرة، إذ يغذي تكوين النجوم بوتيرة كبيرة جداً، أعلى بـ300 مرة من معدل مجرة درب التبانة. وفي شريطها وحده، تنتج "J0107a" ما يعادل 500 شمس في السنة. وقد يكون وقود الغاز الذي يسمح بهذا التكوين مسؤولاً أيضاً، وفقاً للدراسة، عن نشاط مركز المجرة الذي قدر سطوعه بما يعادل 700 مليار شمس. ولا يشكل هذا النشاط المكثف مفاجأة في ذاته، إذ أشارت ديان فيشر إلى أن "غالبية النجوم تشكلت خلال هذه الحقبة العاصفة الغنية بالغاز". اقرأ المزيد يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field) التطور التكنولوجي أدى بدء العمل عام 2022 بتلسكوب "جيمس ويب" الفضائي، بعد "هابل"، إلى تطور كبير في مجال المراقبة الفلكية، من خلال الكشف أولاً عن وجود فائض من المجرات مقارنة بتوقعات النماذج، مع هياكل أكثر إشراقاً وربما تشكلت في وقت أبكر مما كان يعتقد. والأهم أن "هابل" كان يرصد خصوصاً أشكالاً غير منتظمة، فيما يرصد "جيمس ويب" أجساماً منظمة بصورة لا مثيل لها. وأكمل فريق علماء الفلك من المؤسسات اليابانية بقيادة شو هوانغ ملاحظاتهم باستخدام تلسكوب "ألما" الراديوي العملاق الكائن في صحراء أتاكاما في تشيلي، وأتاح هذا التلسكوب دراسة توزيع وطريقة عمل جزيئات الغاز. وتحيط بالمجرة "J0107a"، وتدعم نموها سحابة عملاقة يبلغ قطرها 120 ألف سنة ضوئية، أي أكبر من مجرة درب التبانة.

الشرق السعودية

منذ 7 ساعات

• الشرق السعودية

باحثون يكتشفون مسارات جينية "واعدة" لعلاج مرض ألزهايمر

تمكن باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بالتعاون مع كلية الطب في جامعة هارفارد، من تحديد أهداف دوائية جديدة محتملة لعلاج أو الوقاية من مرض ألزهايمر، عبر تحليل بيانات ضخمة متعددة المصادر، بعضها مأخوذ من الإنسان، وأخرى من ذباب الفاكهة. توصلت الدراسة، المنشورة في دورية "نيتشر كوميونيكيشنز" (Nature Communications)، إلى الكشف عن مسارات جينية وخلوية، لم تكن مرتبطة سابقاً بألزهايمر، منها مسار له علاقة بإصلاح الحمض النووي، في تطور قد يمهد الطريق لاستراتيجيات علاجية مختلفة تماماً عن المعالجات التقليدية التي ركزت لعقود على إزالة ترسبات "الأميلويد" من الدماغ. اعتمد الفريق في جزء من دراسته على نموذج لذباب الفاكهة، إذ حذفت الباحثة ميل فيني، أستاذة علم الأمراض الوراثية في هارفارد، كل جين محفوظ يُعبّر عنه في الخلايا العصبية للذباب، ثم راقبت أثر ذلك على توقيت ظهور علامات التحلل العصبي. مرض ألزهايمر وأسفرت هذه التجربة عن تحديد نحو 200 جين تُسرّع من ظهور أعراض التنكس العصبي، بعضها معروف مثل جينات البروتين المسبق للأميلويد، لكن بعضها الآخر لم يكن مرتبطاً من قبل بألزهايمر. واستخدم الباحثون خوارزميات جديدة، سمحت بربط هذه الجينات بعمليات خلوية، ومسارات وظيفية معينة، عبر دمج بيانات الذباب مع بيانات جينية من أنسجة دماغية بشرية لأشخاص مصابين بألزهايمر بعد الوفاة. يقول المؤلف الرئيسي للدراسة، إرنست فرانكل، الأستاذ في قسم الهندسة البيولوجية: "كل الأدلة تشير إلى أن ألزهايمر ناتج عن تداخل عدة مسارات مختلفة، ولهذا السبب ربما فشلت معظم الأدوية الحالية في علاجه بفاعلية. سنحتاج إلى مجموعة من العلاجات التي تستهدف جوانب مختلفة من هذا المرض المعقّد". ويضيف فرانكل أنه حتى لو كانت فرضية "الأميلويد" صحيحة، فإنها قد لا تكون كافية وحدها لشرح كل الحالات. لذلك، يمكن أن يكون البحث عن عوامل أخرى المفتاح لكبح، أو حتى عكس مسار المرض. تعديل الحمض النووي الريبي ركّز الباحثون على مسارين خلويين أظهر التحليل أنهما مرتبطان بمرض ألزهايمر. والمسار الأول، الذي يسمى "تعديل الحمض النووي الريبي"، يقول إن فقدان أحد جيني MEPCE أو HNRNPA2B1 يزيد من قابلية الخلايا العصبية للتضرر من تشابكات بروتين "تاو" المرتبطة بالمرض. وقد تم تأكيد ذلك من خلال تجارب على ذباب الفاكهة، وخلايا عصبية بشرية مأخوذة من خلايا جذعية. ويُنتج الجين MEPCE بروتيناً يُسهم في تثبيت مجمّع جزيئي داخل نواة الخلية يُدعى "7SK"، وهو مجمّع يلعب دوراً في تنظيم نسخ الجينات، أي في تحديد متى وكيف يتم تشغيل الجينات داخل الخلية. ومن خلال هذا الدور التنظيمي، يُساهم الجين MEPCE في الحفاظ على التوازن في نشاط الجينات، خصوصاً تلك المسؤولة عن نمو الخلايا العصبية ووظائفها. وقد كشفت الدراسة التي أجراها باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن نقص نشاط هذا الجين أو تعطّله يزيد من قابلية الخلايا العصبية للتأثّر بتشابكات بروتين "تاو" السامة، التي تعتبر من السمات الأساسية في تطور مرض ألزهايمر، مما يشير إلى أن هذا الجين يلعب دوراً وقائياً مهماً ضد التدهور العصبي. فيما يُنتج جين HNRNPA2B1 بروتيناً وظيفته الرئيسية هي التعامل مع الحمض النووي الريبي داخل نواة الخلية، حيث يُشارك في عمليات مثل نقل هذا الحمض من النواة إلى السيتوبلازم، وتنظيم كيفية ترجمته إلى بروتينات. ويُعد هذا البروتين عنصراً أساسياً في ما يُعرف بـ"التحكم بعد النسخ"، أي كيف تُستخدم المعلومات الجينية بعد كتابتها على شكل حمض نووي ريبي. وقد ربط الباحثون بين اختلال هذا الجين وبين ضعف قدرة الخلايا العصبية على التعامل مع الضغط الناتج عن وجود تشابكات "تاو"، مما يسرّع من عملية التدهور العصبي. ويمثّل هذا الجين بدوره هدفاً علاجياً جديداً محتملاً؛ إذ إن تحسين نشاطه، أو الحد من تعطّله قد يُقلل من خطر الإصابة، أو من تطور مرض ألزهايمر. مسار إصلاح الحمض النووي أما المسار الثاني، والمعروف باسم "مسار إصلاح الحمض النووي"، فركّز فيه الباحثون على جيني NOTCH1 وCSNK2A1، المعروفين بأدوارهما في تنظيم نمو الخلايا، لكن الجديد هو اكتشاف أن غيابهما يؤدي إلى تراكم تلف في الحمض النووي، عبر آليتين مختلفتين، ما يؤدي بدوره إلى التنكس العصبي. ويقول الباحثون إن الجين NOTCH1 هو أحد الجينات الأساسية التي تلعب دوراً حيوياً في تنظيم نمو الخلايا وتمايزها، أي كيف تتحول الخلايا الجذعية إلى خلايا متخصصة تؤدي وظائف محددة داخل الجسم. ويعمل هذا الجين كجزء من "مسار نوتش" الخلوي، وهو نظام تواصل بين الخلايا يوجّه عملية اتخاذ القرارات الخلوية خلال مراحل تطور الجنين، وكذلك في صيانة الأنسجة لدى البالغين. يُساهم جين NOTCH1 في تنظيم نمو الخلايا العصبية وتجديدها، كما يلعب دوراً في استقرار البيئة المحيطة بالخلايا العصبية. وتشير دراسات حديثة إلى أن تعطّل هذا الجين قد يؤدي إلى تراكم الضرر في الحمض النووي داخل الخلية العصبية، ما يجعلها أكثر عرضة للتلف والموت، وهي آلية يعتقد أنها تساهم في تطور الأمراض التنكسية مثل ألزهايمر. ومع أن هذا الجين كان معروفاً سابقاً بدوره في نمو الخلايا والسرطان، إلا أن ارتباطه بعمليات إصلاح الحمض النووي داخل الخلايا العصبية يُعد اكتشافاً جديداً، يفتح الباب أمام استهدافه في أبحاث علاجات ألزهايمر. ويُشفّر CSNK2A1 لإنتاج وحدة فرعية من إنزيم يُعرف باسم "كيناز الحالة الثانية للبروتين"، وهو إنزيم مسؤول عن إضافة مجموعات فوسفات إلى بروتينات مختلفة داخل الخلية، وهي عملية تُعرف بـ"الفوسفرة"، وهذه العملية أساسية لتنظيم عدد كبير من وظائف الخلية، مثل نموها، وانقسامها، واستجابتها للإشارات، وحتى بقاءها على قيد الحياة. حماية الخلايا العصبية ما يميّز هذا الجين هو أنه نشط جداً في معظم أنواع الخلايا، ويلعب دوراً محورياً في الحفاظ على استقرار البروتينات وتنظيم تفاعلها. وفي السنوات الأخيرة، اكتشفت الأبحاث أن CSNK2A1 قد يكون له دور مهم في الدماغ، خصوصاً في حماية الخلايا العصبية من التلف. وفي الدراسة الجديدة، وجد الباحثون أن تعطّله يرتبط بخلل في عملية إصلاح الحمض النووي داخل الخلايا العصبية، ما يعرّضها للتدهور والموت. والآن، وبعد تحديد هذه الأهداف، يأمل الباحثون في التعاون مع مختبرات أخرى لاستكشاف ما إذا كانت الأدوية التي تستهدفها يمكن أن تحسن صحة الخلايا العصبية. يعمل فرانكل، وباحثون آخرون، على استخدام الخلايا الجذعية المحفزة من مرضى ألزهايمر لتوليد خلايا عصبية يمكن استخدامها لتقييم مثل هذه الأدوية. ويقول فرانكل إن البحث عن أدوية ألزهايمر سيتم تسريعه بشكل كبير عندما تتوفر أنظمة تجريبية جيدة وقوية. ويوضح: "نحن نقترب من مرحلة يجتمع فيها نظامان مبتكران حقاً؛ أحدهما نماذج تجريبية أفضل تعتمد على الخلايا الجذعية المحفزة، والآخر هو النماذج الحاسوبية التي تسمح لنا بدمج كميات هائلة من البيانات. عندما ينضج هذان النظامان في نفس الوقت، وهو ما نحن على وشك رؤيته، أعتقد أننا سنحقق بعض الاختراقات العلمية".