fbpx


جامعة قطر توظف علم الوراثة والذكاء الاصطناعي في بحوث كوفيد-19

/ 14-04-2020

جامعة قطر توظف علم الوراثة والذكاء الاصطناعي في بحوث كوفيد-19

مع استمرار ارتفاع أعداد المصابين بفيروس كورونا المستجد في المنطقة العربية، يعمل مركز البحوث الطبية الحيوية بجامعة قطر على تسريع العمل لدعم الجهود المبذولة لفهم فيروس السارس –كوف –  2 بشكل أفضل.

بدأ المركز مؤخرًا العديد من المشاريع البحثية المتعلقة بالفيروس الجديد، بما في ذلك تحليل مفصّل للحالات المصابة بالفيروس داخل وخارج قطر، ودراسة الاستجابات المناعية للفيروس، ودراسة لتقييم استجابة الفيروس لبعض الأدوية المضادة للفيروسات والمركبات الطبيعية.

قال هادي ياسين، الأستاذ المشارك في علم الأوبئة والأمراض المعدية في جامعة قطر ومدير المشاريع البحثية في مركز البحوث الطبية الحيوية، “نستخدم نمذجة الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي للتسلسل الجيني للفيروس والبحث عن مثبطات يمكن أن تمنع عدوى الخلية. يمكّننت هذا النوع من الأبحاث من توقع استجابة الفيروس لبعض الأدوية.”

حتى 12 نيسان/ أبريل، تم الإبلاغ عن 2,979 حالة إصابة بـ كوفيد-19 في قطر، مع 7 وفيات. ظهر المرض لدى القطريين العائدين من أوروبا والعمال المهاجرين. منعت قطر معظم الرحلات القادمة من الخارج، وأغلقت المناطق العامة، وأغلقت منطقة صناعية يعيش فيها العديد من العمال المهاجرين، حيث كانت نسب العدوى مرتفعة.

علاجات محتملة لمرض كوفيد-19 

يسمح استخدام تقنيات المحاكاة للباحثين بدراسة ملايين المركبات بسرعة لتحديد الأدوية المرشحة للاختبار. في هذا النوع من الدراسات، يصنع الباحثون بنية ثلاثية الأبعاد للفيروس ثم يختارون عددًا من الأدوية المعروفة بأن لها أنشطة مضادة للفيروسات ويستخدمون الذكاء الاصطناعي لمُحاكاة تفاعل الأدوية مع الفيروس. إذا حدد الباحثون دواءً لا يُستخدم حاليًا لعلاج المصابين، فيمكنهم أولاً اختبار فعاليته في المختبر.

قالت فتيحة بن سليمان، الباحثة المشاركة في المركز، “وجدنا بالفعل بعض النتائج الواعدة ونتوقع نشرها في غضون الأسبوعين المقبلين.”

تشارك بن سليمان في مشروع بحثي آخر حول التسلسل الوراثي للفيروس بهدف تحديد أي طفرات. على الرغم من أن مؤسسات بحثية أخرى قامت بمعرفة تسلسل الجينوم، أو التسلسل الجيني الكامل للفيروس، فإن مجموعة متنوعة من الباحثين يبحثون الآن عن طفرات، أو تغييرات في التسلسل.

“نستخدم نمذجة الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي للتسلسل الجيني للفيروس والبحث عن مثبطات يمكن أن تمنع عدوى الخلية. يمكّننت هذا النوع من الأبحاث من توقع استجابة الفيروس لبعض الأدوية.”

هادي ياسين   الأستاذ المشارك في علم الأوبئة والأمراض المعدية في جامعة قطر ومدير المشاريع البحثية في مركز البحوث الطبية الحيوية

في جميع الفيروسات، تحدث طفرات معينة خلال دورة حياتها. لبعض الطفرات تأثير ضئيل أو معدوم على الفيروس، والبعض الآخر يمكن أن يجعله أكثر فتكًا. من خلال تحديد مثل هذه الطفرات، يمكن للعلماء استخدام الذكاء الاصطناعي لدمج الطفرة في هيكل ثلاثي الأبعاد للفيروس، والتحقق مما إذا كانت هذه الطفرة المحددة تؤثر على تفاعل الفيروس مع نظام العلاج الحالي، وبالتالي تحديث بروتوكولات العلاج الحالية.

قالت بن سليمان “نحن نستخدم تكنولوجيا أكسفورد نانوبور، وهي واحدة من أحدث تقنيات التسلسل الجيني الحديثة. يسمح لنا ذلك بتسليم التسلسل في ثماني ساعات فقط.”

حدد الباحثون في المركز بالفعل طفرات معينة وهم في طريقهم لنشر النتائج للأطباء في قطر.

هادي ياسين، أستاذ مشارك في علم الأوبئة والأمراض المعدية بجامعة قطر
هادي ياسين، أستاذ مشارك في علم الأوبئة والأمراض المعدية بجامعة قطر

تحديات السلامة في بحوث مرض كوفيد-19

تطرح دراسة فيروس جديد مثل السارس – كوف – 2 العديد من التحديات للباحثين.

قال ياسين “لا نعرف الكثير عن هذا الفيروس. هذا يعني أننا يجب أن نكون حذرين للغاية عند التعامل مع العينات السريرية. يجب أن يكون هناك مستوى عالٍ من السلامة.”

تتم دراسة الفيروسات من هذا النوع في مختبر من المستوى الثالث من ناحية السلامة البيولوجية. وهذا يعني مختبر خاص يتمتع بدرجة عالية من الأمان في كل من المعدات المستخدمة والبروتوكولات المتبعة. يتم استخدام هذا المختبر للعمل على العوامل التي قد تسبب أمراضًا خطيرة أو مميتة وقد تلوث البيئة.

حالياً يوجد مختبر بحثي واحد فقط من هذا المستوى في قطر.

قال ياسين “لا تمتلك كل المؤسسات القدرة على بناء وتشغيل هذا النوع من المختبرات لأن بناءه والحفاظ عليه ليعمل بشكل صحيح أمر مكلف للغاية. كما يتطلب جلب العينات تصاريح وموافقات أخلاقية. وهذا يمكن أن يبطئ تقدم البحث.”

في حين يركز جزء كبير من الأبحاث في قطر على الأمراض المزمنة مثل مرض السكري والسرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية، يركز مركز البحوث الطبية الحيوية عمله على الأمراض المعدية منذ إنشائه في عام 2015.

“أحاول أن أنظر إلى الصورة من جانب المضِيف وليس من جانب الفيروس. نعرف البيانات الجينومية وشدة المرض. سنحاول ربط هذه المعلومات لرؤية الجينات الشائعة بين الأشخاص الذين يعانون من مرض كوفيد-19 الحاد مقارنة بالأشخاص الذين يعانون من مرض أخف.”

ماريا سماتّي   طالبة الدكتوراه ومساعدة البحوث في المركز

يعتقد ياسين أن هذا سمح للباحثين ببناء قدراتهم في هذا المجال وإعدادهم للعمل بسرعة على فيروس السارس – كوف – 2.

قال “تعني التجارب المتراكمة، من العمل مع فيروسات أخرى مماثلة، مثل الإنفلونزا والفيروس التاجي لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية، أننا مستعدون لسيناريوهات تفشي الفيروس.”

وأضاف “لدينا بالفعل مختبرات يمكن أن تستوعب مثل هذه البحوث. لدينا تقنيات فاعلة بالنسبة للتسلسل الوراثي. كما طورنا قدرات الطلاب العاملين في المختبر لتحليل العينات.”

من هو الأكثر عرضة للإصابة بالمرض؟

أطلق المركز أيضًا دراسة لتحديد العوامل الوراثية التي تزيد من خطر الإصابة بكوفيد-19 أو مضاعفات أكثر خطورة من العدوى بين بعض السكان.

قالت ماريا سماتّي، طالبة الدكتوراه ومساعدة البحوث في المركز، “أحاول أن أنظر إلى الصورة من جانب المضِيف وليس من جانب الفيروس. نعرف البيانات الجينومية وشدة المرض. سنحاول ربط هذه المعلومات لرؤية الجينات الشائعة بين الأشخاص الذين يعانون من مرض كوفيد-19 الحاد مقارنة بالأشخاص الذين يعانون من مرض أخف.”

وهذا يسمح للباحثين بتحديد السكان الذين يمكن أن تكون لديهم أعراض أكثر شدة بسبب القابلية الجينية. بعد ذلك، قد يكون في إمكان الأطباء ومسؤولي الصحة العامة اتخاذ احتياطات خاصة لحماية أولئك المعرضين بشكل خاص للمرض.

قالت سماتّي إن الدراسات السابقة وجدت بالفعل جينات تتعلق بالاستجابة المناعية لفيروسات مشابهة لفيروس كورونا، لكن عملها أوسع لأنه لا يركز فقط على هذه الجينات المعروفة. بدلاً من ذلك، ستقوم بفحص جميع الطفرات التي ترتبط بخطورة مرض كوفيد-19.

البحث عبارة عن تعاون بين المركز وبرنامج قطر جينوم، بالإضافة إلى كونه تعاونًا مع باحثين وأطباء من Genomics England، والذي يسعى إلى معرفة التسلسل الجيني لـ 100,000 شخص، وإمبريال كوليدج لندن.

قالت “لدينا إمكانية الوصول إلى أكثر من 15,000 جينوم للسكان القطريين وإلى بيانات 100,000 جينوم من سكان المملكة المتحدة. بدأنا بدراسة البيانات من قطر جينوم [الذي يحتوي على جينومات القطريين] ونتوقع إنهاء هذه المرحلة من البحث بنهاية العام.”

يقول ياسين أن هناك رؤية ثابتة لتطوير البحث العلمي في قطر، لكن مرض كوفيد-19 أعطى المشروع دفعة إلى الأمام.

قال “في الوقت الذي نواجه فيه تفشي حقيقي للوباء الآن، فإن هذه فرصة لاكتساب الخبرة المباشرة وبناء قدراتنا لمكافحة أي فيروس جديد أو مرض ناشئ يظهر في المستقبل.”




تعليقات 3اكتب تعليقاً

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

  1. يقول محمد محمد:

    د.محمد ماهر . دكتوراة التشخيص الجزئي والكشف المبكر للاورام الوراثية.
    كان لى مشروع ولى رأى . فى التوصل لعلاج لفيروس كورونا فيجدر بالذكر الإشارة إليه.

  2. يقول محمد محمد:

    لو تسمحوا لى ممكن أن اتكلم عن نظريتى للقضاء بشكل كبير او جزئيا على هذا المرض ممكن التواصل عن طريق الواتس ٠١١٢٤١٤٩٦٩١

  3. يقول مها اسعد عبد الحميد طه:

    بارك اللهم بحضراتكم .


What Others are Readingالأكثر قراءة

Copyright © 2018 Al-Fanar Mediaحقوق © 2018 الفنار للإعلام

arabic

Copyright © 2018 Al-Fanar Mediaحقوق © 2018 الفنار للإعلام