باستخدام الذكاء الاصطناعي .. العلماء يكتشفون سببًا جديدًا لتطور مرض الزهايمر

سرايا - كشفت دراسة حديثة أن الجين PHGDH الذي يُعدّ مؤشرًا حيويًا للإصابة بمرض الزهايمر، لا يقتصر دوره على كونه علامة للكشف عن الإصابة بالمرض، بل يؤدي دورًا مباشرًا في تطور المرض من خلال تعطيل تنظيم الجينات في الدماغ. وقد استخدم الباحثون الذكاء الاصطناعي لاكتشاف أن هذا الجين يتسبب باضطرابات تنظيمية في الحمض النووي تؤدي إلى الإصابة بالزهايمر، وهو أمر يختلف تمامًا عن نشاطه الإنزيمي المعروف.
تفاصيل الدراسة
يعاني نحو واحد من كل تسعة أشخاص تزيد أعمارهم على 65 عامًا مرض الزهايمر، وهو أكثر أشكال الخرف شيوعًا. ومع أن بعض الطفرات الجينية المعروفة تفسّر الإصابة ببعض الحالات من هذا المرض، فإن الغالبية العظمى من المرضى لا يحملون طفرات جينية معروفة، ويُصنفون ضمن حالات الزهايمر غير المفهومة الأسباب حتى الآن.
وفي دراسة حديثة نُشرت نتائجها في 23 أبريل 2025 في مجلة Cell، وجد باحثون في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو أن الجين PHGDH الذي كان يُعد مؤشرًا حيويًا للإصابة بمرض الزهايمر، يؤدي دورًا سببيًا في ظهور المرض.
فقد أجرى Sheng Zhong، الباحث الرئيسي في الدراسة والأستاذ في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو وفريقه دراسة مُعمّقة للجين (PHGDH)، ووجد الفريق أن ارتفاع مستويات التعبير الجيني لـ PHGDH يترافق مع تقدم المرض، وقد قلّت شدة المرض عند خفض هذه المستويات في الفئران. وهكذا، أثبت الباحثون أن PHGDH هو بالفعل جين سببي للإصابة بمرض الزهايمر.
ويُشير مصطلح التعبير الجيني (Gene Expression) إلى العملية التي يتم خلالها تحويل المعلومات الوراثية الموجودة في الجين (DNA) إلى منتج وظيفي، وهذه العملية مهمة لفهم الأمراض (مثل السرطان)، إذ تكون بعض الجينات مفرطة النشاط أو معطّلة.
وللتحقق من أن جين PHGDH له دور في الإصابة بمرض الزهايمر، استخدم الباحثون الذكاء الاصطناعي لنمذجة البنية الثلاثية الأبعاد للجين PHGDH، واكتشفوا أن هذا الجين يمتلك بنية فرعية ثلاثية الأبعاد تشبه مواقع الارتباط بالحمض النووي الموجودة في بعض عوامل النسخ (بروتينات نووية تُنظّم التعبير الجيني). وهذه الوظيفة التنظيمية لم تكن معروفة سابقًا، وتبين أنها تؤثر في تنظيم الجينات في الدماغ؛ مما يؤدي إلى اضطرابات تسبب تطور مرض الزهايمر.
وقال Sheng Zhong: اكتشاف هذه البُنية كان يتطلب دقة الذكاء الاصطناعي الحديث في نمذجة التركيب الثلاثي الأبعاد للجين .
الجزيء العلاجي NCT-503
مع تحديد الآلية التي يؤثر فيها جين PHGDH في تطور مرض الزهايمر، سعى الباحثون إلى إيجاد وسيلة للتدخل. وبدلًا من التركيز في إزالة ترسبات بروتين بيتا-أميلويد من أدمغة مرضى الزهايمر كما تفعل العلاجات الحالية، استهدفوا الجين المسبب للخلل في تنظيم الجينات، ووجدوا أن الجزيء الصغير NCT-503 يثبط الوظيفة التنظيمية الضارة للجين دون التأثير في إنتاج السيرين، وهو الحمض الأميني الذي ينتجه PHGDH بنحو طبيعي.
ويتميز الجزيء NCT-503 بقدرته على عبور الحاجز الدموي الدماغي. وعندما اختبره الباحثون على نموذجين من الفئران المصابة بالزهايمر، أظهر تحسنًا كبيرًا في الذاكرة وتقليلًا في مستويات القلق.
آفاق جديدة لتطوير علاج فعال للزهايمر
قال Sheng Zhong: لدينا الآن جزيء علاجي يُظهر فاعلية واعدة، وقد يفتح الباب لتطوير فئة جديدة كليًا من الجزيئات الصغيرة لعلاج الزهايمر .
ومن مزايا هذه الجزيئات أنها قد تُؤخذ عن طريق الفم، مما يمثل تحسنًا كبيرًا مقارنة بالعلاجات الحالية التي تعتمد على الحقن الوريدي. والخطوة التالية ستكون تحسين الجزيء والبدء بإجراء الدراسات التأهيلية اللازمة للحصول على موافقة إدارة الغذاء والدواء (FDA).

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

عمون

منذ 4 أيام

• عمون

الولايات المتحدة تجيز أول فحص دم يتيح تشخيص مرض الزهايمر

عمون - أجازت السلطات الصحية الأميركية الجمعة أول فحص دم يتيح تشخيص مرض الزهايمر، ما قد يمكّن المرضى من البدء بتناول الأدوية في وقت مبكر لإبطاء تقدم هذا المرض العصبي التنكسي. ويقيس الاختبار الذي ابتكرته شركة "فوجيريبيو داياغنوستيكس" نسبة بروتينين موجودَين في الدم. وترتبط هذه النسبة بوجود لويحات بيتا أميلويد في الدماغ، وهي من خصائص مرض الزهايمر، ولم يكن ممكنا اكتشافها قبل الآن إلا من خلال مسح الدماغ أو تحليل السائل النخاعي. ولاحظ مارتي ماكاري من إدارة الغذاء والدواء الأميركية أن "مرض الزهايمر يطال عددا كبيرا جدا من الناس، أكثر من سرطان الثدي وسرطان البروستاتا مجتمعين". وأضاف أن "10 في المائة ممن تبلغ أعمارهم 65 عاما فما فوق يعانون من مرض الزهايمر، ويُتوقع أن يتضاعف هذا الرقم بحلول سنة 2050"، آملا في "أن تساعدهم المنتجات الطبية الجديدة كهذا الفحص". ويتوافر راهنا دواءان مصرّح بهما لمرض الزهايمر، هما ليكانيماب ودونانيماب، يستهدفان اللويحة النشوية ويبطئان بدرجة محدودة التدهور المعرفي، لكنهما لا يحققان الشفاء. ويرى محبذو استخدام هذين الدواءين، ومن بينهم كثر من أطباء الأعصاب، أنهما يمكن أن يمنحا المرضى بضعة أشهر إضافية من الاستقلالية، وأن فاعليتهما تكون أكبر إذا أعطيا في مرحلة مبكرة. وتبيّنَ أن نتائج اختبار الدم في التجارب السريرية كانت مماثلة إلى حد كبير لتلك التي أفضت إليها فحوص الدماغ بتقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني وتحليل السائل النخاعي. ورأت ميشيل تارفر من مركز الأجهزة والصحة الإشعاعية في الهيئة الصحية الأميركية أن الموافقة على الاختبار الجديد "تشكل محطة مهمة لتشخيص مرض الزهايمر، ما يجعله أسهل ويضعه أكثر في متناول المرضى في الولايات المتحدة في مرحلة مبكرة من المرض". وأجيز إجراء الاختبار سريريا للمرضى الذين يعانون علامات تدهور إدراكي، على أن يأخذ تفسير نتائجه في الاعتبار معلومات سريرية أخرى. ويُعَدّ مرض الزهايمر الشكل الأكثر شيوعا من الخرف. ويتدهور وضع المصاب به مع مرور الوقت، ما يؤدي تدريجيا إلى فقدانه ذاكرته واستقلاليته.

رؤيا

منذ 4 أيام

• رؤيا

اختبار دم جديد يشخص الزهايمر مبكرًا... خطوة أمريكية واعدة

الاختبار الجديد يقيس مستويات بروتينين في الدم يرتبطان بتكوّن لويحات "بيتا أميلويد" في الدماغ في إنجاز طبي لافت، منحت السلطات الصحية الأمريكية ، الموافقة على أول اختبار دم يمكنه تشخيص مرض الزهايمر، ما يفتح باب الأمل أمام ملايين المرضى لبدء العلاج في مرحلة مبكرة من المرض العصبي التنكسي، الذي يتسبب في فقدان الذاكرة وتدهور الوظائف المعرفية تدريجيًا. الاختبار الجديد، الذي طورته شركة "فوجيريبيو داياغنوستيكس"، يقيس مستويات بروتينين في الدم يرتبطان بتكوّن لويحات "بيتا أميلويد" في الدماغ، وهي من السمات الرئيسية لمرض الزهايمر. وتُعد هذه التقنية تحولاً نوعياً في التشخيص، إذ إن اكتشاف هذه اللويحات كان يتطلب في السابق فحوصات معقدة مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني أو تحليل السائل النخاعي. وأكد مارتي ماكاري، من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، أهمية هذه الخطوة، مشيرًا إلى أن "مرض الزهايمر يطال عددًا هائلًا من الناس، أكثر من سرطان الثدي وسرطان البروستاتا مجتمعين"، موضحًا أن "نحو 10% ممن تزيد أعمارهم عن 65 عامًا يعانون من الزهايمر، ومن المتوقع أن يتضاعف هذا الرقم بحلول عام 2050". ويُعتقد أن الاختبار سيُسهم في توسيع نطاق التشخيص، خصوصًا مع توفر أدوية مرخصة مثل "ليكانيماب" و*"دونانيماب"*، واللذان يعملان على استهداف اللويحات النشوية في الدماغ، مما يبطئ تدهور القدرات المعرفية بدرجة محدودة، وإن كانا لا يؤديان إلى الشفاء الكامل. ويرى عدد من أطباء الأعصاب أن فعالية هذه العلاجات تكون أكبر عندما تُعطى في مراحل مبكرة، الأمر الذي يعزّز أهمية الكشف المبكر عن المرض باستخدام فحوصات الدم الأقل تكلفة والأسهل تطبيقًا مقارنةً بالفحوصات التقليدية. وأوضحت ميشيل تارفر، من مركز الأجهزة والصحة الإشعاعية في الهيئة الصحية الأمريكية، أن "الموافقة على الاختبار الجديد تشكل محطة مهمة لتشخيص مرض الزهايمر، ما يجعله أسهل ويضعه في متناول عدد أكبر من المرضى في الولايات المتحدة في وقت مبكر من المرض". يجدر بالذكر أن نتائج اختبار الدم في التجارب السريرية جاءت متقاربة إلى حد كبير مع نتائج الفحوصات الأخرى المعتمدة، مما يعزّز الثقة في دقته وموثوقيته. ويُتاح إجراء الاختبار حاليًا للمرضى الذين تظهر عليهم علامات تدهور إدراكي، على أن يُؤخذ في الحسبان عند تفسير نتائجه السياق السريري الكامل للمريض. ويُعدّ الزهايمر أكثر أنواع الخرف شيوعًا، وتدهور المصابين به عادةً ما يكون تدريجيًا، بدءًا من فقدان الذاكرة، وانتهاءً بفقدان القدرة على الاعتماد على النفس، ما يجعل من الكشف المبكر أداة حاسمة في إطالة أمد جودة حياة المريض.

رؤيا نيوز

منذ 6 أيام

• رؤيا نيوز

سابقة علمية.. استخدام دماغ بشري حي لرصد الزهايمر قبل ظهوره

في إنجاز علمي فريد من نوعه، استخدم فريق من الباحثين في جامعة إدنبرة البريطانية أجزاءً من دماغ بشري حي لدراسة الآثار المبكرة لمرض الزهايمر، في خطوة قد تُمهّد الطريق لتشخيص المرض قبل ظهور أي أعراض سريرية. ويُعد الزهايمر الشكل الأكثر شيوعاً للخرف، إذ يصيب أكثر من 55 مليون شخص حول العالم. ورغم عقود من البحث، لم يتم التوصل إلى علاج شافٍ حتى اليوم. البروتينات المسببة للضرر ركزت الدراسة على بروتينين رئيسيين يُعتقد أنهما يلعبان دوراً محورياً في تدمير الخلايا العصبية: 'أميلويد بيتا' و'تاو'. وأظهرت النتائج أن حتى التغيرات الطفيفة في شكل أو تركيز بروتين 'أميلويد بيتا' يمكن أن تتسبب بخلل في وظائف الدماغ السليمة، خصوصًا عندما يكون البروتين في شكله السام. وخلال التجربة، قام الباحثون بتعريض شرائح دماغية بشرية – تم الحصول عليها بإذن من المرضى خلال عمليات جراحية – إلى أشكال مختلفة من البروتين. وبينما لم يظهر الشكل الطبيعي أي تأثير ضار، تسبب الشكل السام في تلف عصبي دائم لم تتمكن الأنسجة من إصلاحه، وفقاً لما ورد في 'إنتريستنغ إنجينيرينغ'. تقنية مبتكرة وملاحظات دقيقة ومن خلال تقنية مختبرية متقدمة، تمكن الفريق من إبقاء أنسجة الدماغ البشرية حية لأسابيع، ما أتاح لهم مراقبة التغيرات العصبية في الوقت الفعلي، وهي خطوة غير ممكنة باستخدام نماذج التجارب الحيوانية التقليدية. والمثير أن بعض العينات أظهرت بالفعل لويحات أميلويد وتشابكات تاو – وهما علامتان مميزتان للزهايمر – رغم أن المتبرعين لم يُظهروا أية أعراض سريرية واضحة، ما يسلط الضوء على أهمية الاكتشاف المبكر للمرض. خطوة نحو علاجات واعدة الدكتورة كلير دورانت، قائدة البحث وزميلة برنامج دايسون التابع لمؤسسة RAD، صرحت بأن هذا النموذج التجريبي باستخدام أنسجة حية 'يمنحنا فرصة غير مسبوقة للإجابة على أسئلة جوهرية حول الزهايمر'، مؤكدة أن هذه الأداة يمكن أن تسرّع نقل النتائج المخبرية إلى أرض الواقع وتُقرب العالم من مستقبل خالٍ من معاناة الخرف. ويأمل الفريق أن تساعد هذه النتائج في تطوير أدوية جديدة تحمي المشابك العصبية، التي تُعد بمثابة خطوط الاتصال بين خلايا الدماغ، إذ يرتبط تآكلها بشكل مباشر بتدهور الذاكرة والقدرات المعرفية.