أحدث الأخبار مع #الأكاديميةالوطنيةللعلوم،
الشرق السعودية
٠٢-٠٥-٢٠٢٥
- صحة
- الشرق السعودية
خطوة لعلاج ألزهايمر.. علماء يبتكرون قطعة اصطناعية من بروتين "تاو"
تمكن فريق من العلماء في جامعتي نورث ويسترن، وكاليفورنيا سانتا باربرا الأميركيتين، من تطوير أول قطعة اصطناعية من بروتين "تاو" تعمل بطريقة مشابهة للبريونات، وهي بروتينات معروفة بقدرتها على نقل أشكالها الخاطئة إلى بروتينات طبيعية، مما يؤدي إلى تكدسها بطريقة مدمرة. ويتألف "البريون المصغر" الجديد من جزء قصير من بروتين "تاو"، ينطوي على قدرة فريدة؛ إذ يطوي نفسه بطريقة خاطئة، ويتراكم في خيوط دقيقة تُشبه الألياف وينقل هذا التشوه إلى البروتينات السليمة الأخرى، تماماً كما تفعل البريونات التقليدية. وتعد البروتينات المشوهة المشابهة للبريونات المحرك الرئيسي لتطور مجموعة من الأمراض التنكسية العصبية، وعلى رأسها مرض ألزهايمر. وتتسم هذه الأمراض بتراكم غير طبيعي لبروتين تاو المشوه داخل الدماغ، الأمر الذي يؤدي إلى تدهور الوظائف العصبية. وبحسب الباحثين، فإن تطوير نسخة اصطناعية مصغرة من بروتين "تاو" البشري الكامل يفتح الباب أمام تصميم أدوات تشخيصية وعلاجية أكثر تحديداً وفعالية لهذه الأمراض التي طالما استعصت على الطب الحديث. كما اكتشف العلماء دوراً خفياً ولكنه محورياً للماء المحيط بالبروتين. إذ تبين أن طفرة وراثية شائعة تستخدم عادةً في نمذجة أمراض التنكس العصبي تُغيّر بشكل طفيف بنية الماء حول البروتين، مما يسهم في دفعه نحو التشوه البنيوي. وتكشف الدراسة، التي ستُنشر في مجلة الأكاديمية الوطنية للعلوم، أن ترتيب جزيئات الماء المتغير نتيجة الطفرة يساهم في تثبيت البروتينات معاً، مما يساعد على بناء الألياف المرضية التي تميز هذه الاضطرابات العصبية. تقدم نحو فهم أمراض معقدة وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة، سونجي هان، أستاذة الكيمياء بجامعة نورث ويسترن، إن "طيف الأمراض التنكسية المرتبطة ببروتين تاو، واسع جداً، بدءاَ من الاعتلال الدماغي الرضحي المزمن لدى لاعبي كرة القدم، وصولاً إلى التنكس القشري القاعدي والشلل فوق النووي المترقي"، معتبرة أن "ابتكار أجزاء من بروتين تاو قادرة على تكرار البنية الليفية والتشوه الخاص بكل مرض، هو تقدم كبير نحو فهمنا لهذه الأمراض المعقدة". وفي معظم الأمراض العصبية التنكسية، تبدأ البروتينات السليمة بالتكدس بشكل خاطئ بعد احتكاكها بخيوط البروتين المشوه، مما يؤدي إلى سلسلة تفاعلات تحول المزيد والمزيد من البروتينات إلى الحالة المرضية. ورغم أن هذا السلوك يشبه سلوك البريونات التقليدية، إلا أنه لا ينطوي على مخاطر العدوى المباشرة بين الأفراد، على عكس الأمراض البريونية الحقيقية مثل مرض "كروتزفيلد جاكوب". بروتين "تاو" وحتى الآن، لا يمكن تشخيص أمراض "تاو" بدقة إلا بعد وفاة المريض، حيث تُحلل أدمغتهم باستخدام تقنيات التصوير الإلكتروني بالتبريد للكشف عن الألياف المشوهة. وللتغلب على تعقيد بروتين "تاو" الكامل، عمد الفريق البحثي إلى تطوير جزء صغير منه فقط، أطلقوا عليه اسم jR2R3، بطول لا يتجاوز 19 حمضاَ أمينياَ، ويتضمن طفرة P301L الشهيرة في عالم أمراض "تاو". والطفرة P301L هي تغيير جيني يحدث في بروتين "تاو"، حيث يتم استبدال الحمض الأميني البرولين في الموقع 301 بالحمض الأميني الليوسين. وترتبط هذه الطفرة بعدة أمراض تنكسية عصبية، مثل مرض ألزهايمر والشلل فوق النووي المترقي، إذ تجعل بروتين "تاو" أكثر عرضة للطيّ الخاطئ والتجمع في ألياف مرضية، مما يسرع من عملية فقدان الخلايا العصبية وتدهور وظائف الدماغ. وقد أظهر هذا الجزء المصغر الذي صممه العلماء قدرة على تشكيل الألياف المرضية والعمل كـ"بذرة" لتحفيز تشوه بروتينات تاو السليمة. وتقول هان، إن الفريق تمكن من صنع نسخة مصغرة "تقوم بكل شيء يقوم به البروتين الكامل إذ تؤدي إلى التحفيز، والتكدس، وحتى إعادة تشكيل البروتينات الأخرى". وقد أكد التصوير الإلكتروني بالتبريد أن الطفرة P301L تساهم في نوع معين من الطي الخاطئ، الذي يُلاحظ غالباً في أدمغة المرضى، مما يشير إلى دور الطفرة المحوري في تغيير السلوك البنيوي للبروتين. وتوسعت الدراسة لتكشف عن جانب مدهش، فليس البروتين وحده من يتبدل، بل الماء الذي يحيط به يتغير أيضاً. وتقول هان، إن "الماء قد يبدو سائلاً وعشوائياً، لكنه في الحقيقة منظم أكثر مما نظن! التغير في هيكلية الماء يساعد على تثبيت الألياف مثلما يدعم الغراء قطع الخشب معاً". وتشير هذه النتائج، إلى أن الماء المنظم يثبت الخيوط البروتينية معاً، مما يسمح لها بالتكدس والانخراط في سلسلة من الطيات الخاطئة المستمرة. يعتزم الفريق البحثي تعميق دراستهم لهذه البروتينات الاصطناعية المشابهة للبريونات، واستكشاف إمكانياتها في تطوير أدوات تشخيصية وعلاجية جديدة لمكافحة أمراض "تاو".
اغاني اغاني
١٨-٠٤-٢٠٢٥
- صحة
- اغاني اغاني
دواء NU-9 يفتح نافذة أمل لمرضى ألزهايمر
يُعد مرض ألزهايمر من أكثر الأمراض العصبية الشائعة، إذ يصيب الملايين حول العالم، ولا يزال يمثل تحديًا كبيرًا للعلماء والأطباء بسبب عدم توفر علاج فعّال يوقف تطوره. ومع التقدم المستمر في مجال أبحاث الأعصاب، تبرز بين الحين والآخر آمال جديدة من خلال تجارب دوائية واعدة قد تُمهّد الطريق نحو فهم أعمق للمرض وإيجاد حلول عملية. وفي هذا السياق، كشفت دراسة علمية حديثة عن نتائج مشجعة لعقار يُدعى "إن يو-9 (NU-9). في التفاصيل، كشفت دراسة حديثة أن العقار "NU-9" يُظهر قدرة واعدة على تحسين صحة الخلايا العصبية في النماذج التجريبية لمرض ألزهايمر. وكان هذا الدواء قد حصل سابقاً على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأميركية لإجراء تجارب سريرية على مرضى التصلب الجانبي الضموري. وأجريت الدراسة من قبل باحثين في جامعة نورث وسترن بولاية إلينوي الأميركية، ونُشرت نتائجها في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، كما سلط موقع نيوزويك الضوء على أبرز ما ورد فيها. في التفاصيل، أوضح ريتشارد سيلفرمان، مخترع الدواء وأستاذ بجامعة نورث وسترن، أن هناك حاجة لاختباره على البشر لتحديد فعاليته الدقيقة في علاج ألزهايمر، لكنه أشار إلى أن أداء الخلايا العصبية في النماذج الحيوية المستخدمة يُعد مشابهاً إلى حد كبير لأداء الخلايا العصبية لدى البشر، مما يُعزز من المؤشرات الإيجابية حول الدواء. ويُعد مرض ألزهايمر من الأمراض العصبية المزمنة التي تؤثر تدريجياً على الذاكرة والسلوك والقدرات الإدراكية، وصولاً إلى تدهور شامل في وظائف الدماغ. ويُعتقد أن تراكم بروتينات بيتا أميلويد المشوهة هو أحد الأسباب الرئيسية للمرض، إذ تفقد هذه البروتينات شكلها الطبيعي وتبدأ في الالتصاق ببعضها، مما يؤدي إلى تلف واسع في الخلايا العصبية. وقد أظهرت التجارب أن عقار "NU-9" يستهدف الآليات المرتبطة بتطور المرض، حيث ساهم في الحد من تراكم البروتينات غير الطبيعية داخل الخلايا العصبية وعلى امتداد تفرعاتها، واحتفظ بتأثيره حتى بعد التوقف عن استخدامه. كما كشفت النتائج عن انخفاض واضح في مستويات التهاب الدماغ. وصرّح ويليام كلاين، الباحث المشارك في الدراسة، أن العلاج بـ "NU-9" أسهم بشكل كبير في تقليل الالتهاب العصبي، وهو أحد العوامل التي تُسهم في تدهور الدماغ لدى مرضى ألزهايمر. في هذا السياق، تشير أبحاث إضافية إلى أن الدواء قد يُساعد على تنشيط الليزوزومات، وهي عضيات خلوية مسؤولة عن تفكيك المخلفات وإعادة تدويرها، مما يُعزز من صحة الخلايا العصبية ويُبطئ من تفاقم المرض. وتفتح هذه النتائج باباً جديداً للأمل في تطوير علاج فعال لمرض ألزهايمر، وسط استمرار الأبحاث والتجارب السريرية الهادفة إلى تحويل هذا الاكتشاف إلى خيار علاجي قابل للتطبيق البشري. المصدر: Info3
الجزيرة
١٦-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- الجزيرة
تغير المناخ يضاعف موجات الحر في البحار ويهدد التوازن البيئي
تسبب تغير المناخ في مضاعفة مدة موجات الحر البحرية 3 مرات، مما أدى إلى تفاقم العواصف المميتة وتدمير أنظمة بيئية حيوية في المحيطات مثل الشعاب المرجانية ومروج الأعشاب البحرية، لا سيما في البحر المتوسط ، وفق دراسة حديثة. ووفقا للبحث، المنشور أمس الاثنين في مجلة " وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم"، فإن نصف موجات الحر البحرية التي شهدها العالم منذ عام 2000 ما كانت لتحدث لولا ظاهرة الاحتباس الحراري الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري. كما أوضح البحث، الذي يعد أول تقييم شامل لتأثير أزمة المناخ على موجات الحر في محيطات العالم، أن موجات الحر البحرية لم تزد فقط من حيث التكرار، بل أصبحت أكثر حدة، مع ارتفاع درجات الحرارة بمتوسط درجة مئوية واحدة، بينما شهدت بعض المناطق ارتفاعات أكبر بكثير. المتوسط "يغلي" وأكدت مارتا ماركوس من معهد البحر المتوسط للدراسات المتقدمة في مايوركا، والتي قادت الفريق البحثي، أن درجات حرارة البحر الأبيض المتوسط ارتفعت بمقدار 5 درجات مئوية، ووصفت الوضع بقولها: "الأمر مروع، وكأنك تسبح في حساء". وأضافت ماركوس أن تدفئة المحيطات لا تؤثر فقط على الحياة البحرية، بل تُغذي أيضا العواصف المدمرة التي تطال المناطق الساحلية والداخلية. إعلان وذكّرت بكارثة الفيضانات التي ضربت ليبيا عام 2023 وتسببت في مقتل أكثر من 11 ألف شخص، مشيرة إلى أن الاحترار الاستثنائي في البحر المتوسط ساهم في تكوين كميات ضخمة من بخار الماء، ما أدى إلى أمطار غزيرة بشكل كارثي. كما حذرت من أن المحيطات الأكثر حرارة أصبحت تمتص كميات أقل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يزيد من حدة الأزمة المناخية. ولفتت إلى أن الحل الوحيد يكمن في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وقالت إنه "إذا توقفنا عن تسخين الغلاف الجوي، سيتوقف تسخين البحار". موجات حر وأشارت الدراسة إلى موجات حر بحرية كبرى شهدها العالم مؤخرا، من بينها موجة طويلة في المحيط الهادي بين عامي 2014 و2015 أدت إلى نفوق واسع للكائنات البحرية، وموجة أخرى في بحر تسمان بين عامي 2015 و2016. كما شهد عام 2023 تسجيل درجات حرارة قياسية في مياه البحر حول المملكة المتحدة والبحر المتوسط. من جانبها، قالت الدكتورة زوي جاكوبس من المركز الوطني لعلوم المحيطات في المملكة المتحدة، إن موجات الحر البحرية تُمثل خطرا اقتصاديا واجتماعيا كبيرا، إذ تؤثر على قطاعات حيوية مثل الصيد وتربية الأحياء المائية والسياحة، وتؤدي إلى تفاقم الظواهر الجوية المتطرفة كالأعاصير والعواصف. واعتمدت الدراسة على نماذج تحاكي درجات حرارة سطح البحر منذ أربعينيات القرن الماضي، مع إزالة تأثير الاحترار العالمي، ثم قورنت بالبيانات الفعلية لإظهار أثر الانبعاثات على ارتفاع درجات الحرارة. وخلص التحليل إلى أن عدد أيام موجات الحر البحرية قفز من 15 يوما سنويا في الأربعينيات إلى نحو 50 يوما في المتوسط العالمي حاليا. بينما تشهد بعض المناطق مثل المحيط الهندي وغرب الهادي ما يصل إلى 80 يوما سنويا. وتُظهر هذه الأرقام، بحسب الباحثين، أن الأنشطة البشرية تُحدث تغييرات جذرية في المحيطات، مما يستدعي تحركا عاجلا لحماية النظم البيئية البحرية من الانهيار.
نافذة على العالم
٠٦-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- نافذة على العالم
أخبار التكنولوجيا : دراسة: الخفافيش تتجنب حوادث الاصطدام فى الجو عن طريق تعديل موقعها بالصدى
الأحد 6 أبريل 2025 12:00 مساءً نافذة على العالم - تخرج الخفافيش من الكهوف بأعداد كبيرة كل ليلة، ورغم طيرانها بأعداد هائلة، إلا أنها لا تصطدم، وقد لاحظ العلماء ذلك لسنوات، ولا تزال قدرة الخفافيش على التنقل دون اصطدام محل دراسة. تعتمد العديد من الأنواع على تحديد الموقع بالصدى لاستشعار محيطها، حيث تُصدر نداءات وتستمع إلى أصداء الأصوات، وعندما تستخدم العديد من الخفافيش تحديد الموقع بالصدى في الوقت نفسه، يحدث تداخل. ويُطلق العلماء على هذه المشكلة اسم "التشويش"، وهذا يثير تساؤلاً حول سبب عدم اصطدام الخفافيش عند مغادرة الكهوف في مجموعات كبيرة. كيف تتنقل الخفافيش دون تصادمات وفقًا لدراسة نُشرت في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، قام باحثون بفحص خفافيش ذيل الفأر الكبيرة وأُجريت الدراسة على مدار عامين، وُضعت أجهزة تتبع صغيرة على عدة خفافيش ، وسجّلت هذه الأجهزة مواقعها وأصواتها. احتوى بعض هذه الأجهزة على ميكروفونات فوق صوتية ، وُضعت هذه الميكروفونات لالتقاط المشهد السمعي ، ولأن الخفافيش كانت مُعلّمة خارج الكهف، لم تكن البيانات عند مدخل الكهف متاحة ، واستُخدم نموذج حاسوبي طوّره عمر مزار لمحاكاة البيانات المفقودة ، وأعاد هذا النموذج إنشاء التسلسل الكامل لخروج الخفافيش. النتائج المتعلقة بتعديلات تحديد الموقع بالصدى وفقًا للنتائج، تعطلت 94% من عمليات تحديد الموقع بالصدى عند خروج الخفافيش من الكهف ، وفي غضون خمس ثوانٍ، انخفض التعطل بشكل ملحوظ. ولوحظ تغيران سلوكيان، أولًا، ابتعدت الخفافيش عن المجموعة الكثيفة مع بقائها في تشكيل، غيّرت استراتيجية تحديد الموقع بالصدى، و أصبحت النداءات أقصر وأضعف وأعلى ترددًا ، وتوقع العلماء أن تتجنب الخفافيش التعطل بالتشتت ، لكن هذا التغير في التردد كان غير متوقع. السبب وراء تغيرات تحديد الموقع بالصدى أوضح عمر مزار، الباحث المشارك في الدراسة، هذا التحول. صرّح في مقابلة أن الخفافيش تُعطي الأولوية لاكتشاف أقرب حاجز، في هذه الحالة يكون الحاجز خفاشًا آخر. وقد فعلوا ذلك بتغيير طريقة تحديد الموقع بالصدى، حيث يجمعون معلومات دقيقة عن محيطهم المباشر، مما يُقلل من خطر الاصطدام.
بوابة ماسبيرو
٠٦-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- بوابة ماسبيرو
الخفافيش تتجنب حوادث الاصطدام فى الجو عن طريق تعديل موقعها بالصدى
تخرج الخفافيش من الكهوف بأعداد كبيرة كل ليلة، ورغم طيرانها بأعداد هائلة، إلا أنها لا تصطدم، وقد لاحظ العلماء ذلك لسنوات، ولا تزال قدرة الخفافيش على التنقل دون اصطدام محل دراسة. تعتمد العديد من الأنواع على تحديد الموقع بالصدى لاستشعار محيطها، حيث تصدر نداءات وتستمع إلى أصداء الأصوات، وعندما تستخدم العديد من الخفافيش تحديد الموقع بالصدى في الوقت نفسه، يحدث تداخل. ويطلق العلماء على هذه المشكلة اسم "التشويش"، وهذا يثير تساؤلا حول سبب عدم اصطدام الخفافيش عند مغادرة الكهوف في مجموعات كبيرة. نشرت في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، قام باحثون بفحص خفافيش ذيل الفأر الكبيرة وأجريت الدراسة على مدار عامين، وضعت أجهزة تتبع صغيرة على عدة خفافيش ، وسجّلت هذه الأجهزة مواقعها وأصواتها. احتوى بعض هذه الأجهزة على ميكروفونات فوق صوتية ، وضعت هذه الميكروفونات لالتقاط المشهد السمعي ، ولأن الخفافيش كانت معلمة خارج الكهف، لم تكن البيانات عند مدخل الكهف متاحة ، واستخدم نموذج حاسوبي مطور لمحاكاة البيانات المفقودة ، وأعاد هذا النموذج إنشاء التسلسل الكامل لخروج الخفافيش. وبالنتائج، تعطلت 94% من عمليات تحديد الموقع بالصدى عند خروج الخفافيش من الكهف ، وفي غضون خمس ثوان، انخفض التعطل بشكل ملحوظ. ولوحظ تغيران سلوكيان، أولا، ابتعدت الخفافيش عن المجموعة الكثيفة مع بقائها في تشكيل، غيرت استراتيجية تحديد الموقع بالصدى، و أصبحت النداءات أقصر وأضعف وأعلى ترددا ، وتوقع العلماء أن تتجنب الخفافيش التعطل بالتشتت ، لكن هذا التغير في التردد كان غير متوقع. أوضح الباحثين المشاركين في الدراسة، هذا التحول. صرح في مقابلة أن الخفافيش تعطي الأولوية لاكتشاف أقرب حاجز، في هذه الحالة يكون الحاجز خفاشا آخر. وقد فعلوا ذلك بتغيير طريقة تحديد الموقع بالصدى، حيث يجمعون معلومات دقيقة عن محيطهم المباشر، مما يقلل من خطر الاصطدام.
