الحوسبة الكمية وتطوير الأدوية

نعرض لكم زوارنا أهم وأحدث الأخبار فى المقال الاتي:
الحوسبة الكمية وتطوير الأدوية - خبر صح, اليوم الخميس 6 مارس 2025 12:36 صباحاً
شهد العالم في السنوات الأخيرة بروزا متسارعا لتقنية الحوسبة الكمية (Quantum Computing)، التي تعد نقلة نوعية في عالم التكنولوجيا والمعلومات. تقوم هذه التقنية على مبدأ استثمار خواص الجسيمات الكمية، لحل مشكلات بالغة التعقيد بسرعة غير مسبوقة مقارنة بالحواسيب التقليدية. ومع تطور هذه الحواسيب الكمية تدريجيا، بدأ العديد من القطاعات الصناعية والبحثية بالاستفادة من إمكاناتها. ويأتي قطاع تطوير الأدوية في مقدمة المجالات المرشحة لتحقيق طفرة ثورية في اكتشاف وتركيب الأدوية بفضل قدرات الحوسبة الكمية الهائلة.
تستند الحوسبة الكمية عزيزي القارئ إلى المبادئ الأساسية لميكانيكا الكم، وأبرزها مبدأ «التراكب» (Superposition) الذي يسمح لـ»الكيوبِت» (Qubit) – الوحدة الأساسية في الحوسبة الكمية، بأن يتخذ أكثر من حالة في وقت واحد، خلافا لـ»البت» (Bit) في الحواسيب التقليدية الذي يقتصر على حالتين: صفر أو واحد. بالإضافة إلى ذلك، يتيح مفهوم «التشابك الكوانتمي أو الكمي» (Quantum Entanglement) ترابطا عميقا بين الكيوبِتات؛ بحيث يؤثر أي تغيير في إحداها بشكل فوري على الأخرى، وإن كانت بعيدة عنها مكانيا. ينتج عن هذه الخصائص مقدرة غير اعتيادية على إجراء عمليات حسابية متوازية ومعالجة مشكلات رياضية معقدة بسرعة هائلة، ما يفتح الباب أمام إيجاد حلول كان من المستحيل أو شبه المستحيل الوصول إليها بالاعتماد على الحواسيب التقليدية فقط.
يمر تصميم الأدوية وتطويرها بمراحل معقدة وطويلة، تبدأ من دراسة التفاعلات الجزيئية واختيار المركبات المرشحة للعلاج، ثم التحقق من فعاليتها في المختبرات والحيوانات وصولا للتجارب السريرية على البشر. وتتضمن هذه العملية تحليلا دقيقا لبناء الجزيئات وتفاعلاتها المحتملة مع بروتينات الجسم وأجهزته الحيوية. وتلجأ الشركات البحثية إلى الحوسبة الفائقة (High-Performance Computing) لتقليص الزمن والتكاليف المرتبطة بالتجارب المعملية، عبر استخدام «المحاكاة الجزيئية» (Molecular Simulation) التي تمكن من التنبؤ بوظائف الجزيئات وتماثلها البنيوي. ومع ذلك تبقى كثير من الجوانب الفيزيائية والكيميائية معقدة بصورة تفوق قدرة الحواسيب الحالية، ما يحول دون الوصول إلى محاكاة دقيقة أو سريعة تكفي لتصميم أدوية ناجحة في وقت وجيز.
يعد فهم التفاعلات بين الجزيئات والمستقبلات الخلوية من أهم الخطوات في مجال تصميم الأدوية. وهنا تبرز مزايا الحوسبة الكمية، فقدرتها على البحث في فضاءات حسابية شاسعة بسرعة عالية تسمح بمحاكاة أكثر تفصيلا للتفاعلات الكيمائية، والتحليل العميق للترابطات بين البروتينات والجزيئات الفعّالة (Drug Molecules). يمكن لحواسيب الكمّ إجراء عمليات رياضية تقوم بحل معادلات شديدة التعقيد تصف سلوك الالكترونات وتفاعلها داخل الجزيئات، وبشكل أسرع بكثير من الحواسيب التقليدية. ومن شأن هذا الدعم الحسابي الكمي أن يقلص دورة الاكتشاف الدوائي عبر تمكين محاكاة التركيبات الدوائية والتنبؤ بمدى ارتباطها بالبروتين الهدف (Target Protein)، مما يختصر الكثير من الاختبارات المخبرية المكلفة. وأيضا تحسين اختيار المركبات الأنسب لإجراء التجارب، ما يزيد من احتمال نجاح المرحلة السريرية وتجنب الهدر الكبير في التكلفة والوقت. وأيضا عزيزي القارئ، تساعد الحواسيب الكمية على دراسة بنى جزيئية معقدة تضم مئات الذرات بدقة أعلى، مما يفسح المجال لتطوير أدوية تستهدف أمراضا نادرة أو مقاومة للعلاج التقليدي.
في هذا المجال عزيزي القارئ، بدأت بعض الشركات الرائدة في عقد شراكات مع مؤسسات تقنية لتوظيف الحوسبة الكمية في البحوث الدوائية. فعلى سبيل المثال، أعلنت شركة «فايزر» (Pfizer) عن تعاون مع شركات حوسبة كمية مثل «آي بي إم» (IBM) و»غوغل» (Google) لدراسة وتقييم نماذج محاكاة جزيئية. كما ظهرت شركات ناشئة تتركز أعمالها بالكامل حول تقنيات المحاكاة الكمية وتحليل الجزيئات الدوائية سعيا لتوفير حلول تتفوق على قدرات الحواسيب التقليدية. على الرغم من أن هذه التجارب لا تزال في مراحلها الأولية، فإنّ النتائج المبكرة مشجّعة، وتكشف عن إمكانات كبيرة لتعزيز دقة المحاكاة وسرعة التنقيب الدوائي.
ما زال أمام الحوسبة الكمية طريق طويل قبل أن تصبح تقنية سائدة في ميدان اكتشاف الأدوية. إذ تستلزم المحافظة على الحالات الكمية بيئات معقدة من التبريد الشديد والوقاية من أي اهتزازات أو ضوضاء قد تُضعف الكيوبِتات وتؤثر في نتائج الحساب. وتتطلب الأجهزة الكمية الراهنة عددا محدودا من الكيوبِتات القادرة على العمل بدقة عالية، وهي مسألة تضع قيودا على تطبيقات ضخمة بحجم صناعة الأدوية العالمية. كذلك يطرح تساؤل حول جدوى التكلفة، إذ ما يزال الاستثمار في هذا المجال يتطلب ميزانيات ضخمة، وعقد شراكات طويلة الأمد بين المؤسسات البحثية والحكومات والشركات التقنية.
على الرغم من هذه التحديات، يعد اندماج الحوسبة الكمية في صناعة الأدوية اتجاها واعدا سيتطور تدريجيا خلال الأعوام القادمة. ومن المرجح أن تُحدث هذه الثورة نقلة في أسلوبنا لفهم الكيمياء الحيوية وتطوير العلاجات الموجّهة (Targeted Therapies) والطب الشخصي (Personalized Medicine). فقد يتمكن العلماء في المستقبل من نمذجة جزيئات دوائية معقدة في أيام أو ساعات بدلا من أشهر أو سنوات، وبالتالي تسريع طرح عقاقير مبتكرة في الأسواق لمكافحة أمراض مستعصية، وتخفيض تكاليف الأبحاث السريرية المرهقة على شركات الدواء.
nabilalhakamy@

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

24 القاهرة

منذ 19 دقائق

• 24 القاهرة

عرض مؤلفات الموجي في أوبرا الإسكندرية.. الليلة

تُقيم دار الأوبرا المصرية برئاسة الدكتور علاء عبد السلام حفلًا، لفرقة أوبرا الإسكندرية للموسيقى والغناء العربي بقيادة المايسترو الدكتور مصطفى حلمي في التاسعة مساء اليوم الخميس، على مسرح سيد درويش بأوبرا الإسكندرية. عرض مؤلفات الموجي في أوبرا الإسكندرية.. الليلة ويضم الحفل فاصلًا لمؤلفات الموسيقار محمد الموجي ومجموعة من غنائيات عمالقة الطرب بمشاركة الفنانة حنين الشاطر ونجوم الموسيقى العربية ياسر سعيد، آلاء أيوب، وائل أبو الفتوح ومحمد الخولي. جدير بالذكر أن الموسيقار محمد الموجي أحد أبرز المجددين في الموسيقى والغناء العربي بعد ثورة يوليو 1952، ولد في مارس 1923 بمحافظة كفر الشيخ، حصل على دبلوم الزراعة عام 1944، وعمل في عدة وظائف. وبعدها ظهرت ميوله إلى الغناء، بعدها اتجه إلى التلحين، وكانت أول أغنياته صافيني مرة، التي غناها عبد الحليم حافظ بعدها قدم ألحانًا لعمالقة الطرب العربي منهم أم كلثوم، ونجاة، ووردة الجزائرية، وصباح، وفايزة أحمد، ورحل عن عالمنا عام 1995 تاركًا تراثًا فنيًا من الألحان الخالدة. وفي سياق آخر، تستعد دار الأوبرا المصرية لتقديم حفل للفنان مدحت صالح، وذلك في شهر يونيو المقبل، وسيقام الحفل على خشبة المسرح الكبير بدار الأوبرا المصرية، ضمن موسم حفلات صيف 2025، وطرحت شركة تذكرتي، أسعار تذاكر حفل مدحت صالح في الأوبرا، والتي وصلت إلى 3500 جنيه. تصل إلى 3500 جنيه.. أسعار تذاكر حفل مدحت صالح في دار الأوبرا أمير كرارة وإياد نصار وياسمين صبري على ريد كاربت العرض الخاص لـ فيلم المشروع X بدار الأوبرا

مستقبل وطن

منذ 19 دقائق

• مستقبل وطن

تفاصيل مقتل موظفين بالسفارة الإسرائيلية في إطلاق نار بواشنطن

قتل رجل وامرأة بالرصاص أمام المتحف اليهودي في واشنطن العاصمة وأحد القتيلين موظف بالسفارة الإسرائيلية، وفق وسائل إعلام إسرائيلية. ونقلت وسائل إعلام إسرائيلية عن مصادر أمنية إن الشخصين اللذين تعرضا لإطلاق نار قرب المتحف بواشنطن مرتبطان بالسفارة الإسرائيلية. وذكرت شبكة "إيه بي سي" الإخبارية أن فرقة العمل المشتركة لمكافحة الإرهاب التابعة لمكتب التحقيقات الفيدرالي تجري حاليا تحقيقا في الحادث . ويعتقد أن واحدا على الأقل من الأشخاص الذين أصيبوا بالرصاص هو عضو في طاقم السفارة الإسرائيلية، بحسب تقارير إعلامية إسرائيلية. وقالت مصادر أمنية إن الشرطة الأمريكية تستجوب أحد الأشخاص المعنيين. من جهته قال سفير إسرائيل لدى الأمم المتحدة إن "إلحاق الأذى بالدبلوماسيين وبالجالية اليهودية يعتبر تجاوزا لخط أحمر". وشدد على أن "إطلاق النار المميت خارج المتحف اليهودي بواشنطن عمل إرهابي معاد للسامية" وأن "إسرائيل ستواصل العمل بحزم لحماية مواطنيها وممثليها في جميع أنحاء العالم..على ثقة بأن السلطات ستتخذ إجراءات صارمة ضد من قاموا بهذا العمل الإجرامي". ولفت السفير إلى أن موظفين في السفارة الإسرائيلية من بين المصابين في إطلاق النار.

CNN عربية

منذ 21 دقائق

• CNN عربية

أول تعليق من ترامب على مقتل موظفي السفارة الإسرائيلية في واشنطن

(CNN)-- في أول تعليق له على حادثة إطلاق النار، مساء الأربعاء، قدّم الرئيس الأمريكي، دونالد ترامب، تعازيه لعائلتي موظفي السفارة الإسرائيلية اللذين قُتلا بالقرب من المتحف اليهودي في واشنطن العاصمة. وكتب الرئيس في منشور على منصة تروث سوشيال: "يجب أن تنتهي هذه المجازر المروعة في واشنطن العاصمة، والتي تستند بوضوح إلى معاداة السامية، فورًا! لا مكان للكراهية والتطرف في الولايات المتحدة، تعازيّ لعائلات الضحايا، من المحزن أن تحدث مثل هذه الأمور! بارك الله فيكم جميعًا". وكانت وزيرة الأمن الداخلي الأمريكية، كريستي نويم، قد أعلنت مقتل اثنين من موظفي السفارة الإسرائيلية في واشنطن، ليلة الأربعاء، بالقرب من المتحف اليهودي في العاصمة الأمريكية. وقالت شاهدة العيان سارة مارينوزي لشبكة CNNإن مطلق النار الذي قتل زوجين شابين خارج المتحف اليهودي في واشنطن العاصمة، الأربعاء، "تظاهر بأنه شاهد" وانتظر وصول الشرطة لأكثر من 10 دقائق قبل أن يدّعي أنه فعل ذلك "من أجل غزة". "من أجل غزة".. شاهدة عيان تتحدث لـCNN عن مقتل موظفين بسفارة إسرائيل بأمريكا