معلومة

ما الذي يمكن أن يفعله الإنسان في وقت قصير (10-20 سنة) لتحسين الجينوم؟


انا اتسائل ما الذي يمكنني فعله لأجعل أطفالي يتلقون جينات أفضل؟

على سبيل المثال ، هل يمكن للياقة البدنية والاستحمام البارد والدراسة وما إلى ذلك تغيير مادتي الوراثية وتؤثر على أطفالي؟


لن يؤدي أي قدر من ممارسة أسلوب الحياة إلى تغيير جينوم السلالة الجرثومية (الموروثة).

ومع ذلك ، كانت هناك مقالتان حديثتان قاما فيهما الباحثون بإصلاح عيوب وراثية خطيرة في الأجنة باستخدام تقنية CRISPR-Cas9 والتي يمكن أن تشكل أساسًا للتكنولوجيا المستقبلية التي تصحح جميع الأمراض الوراثية الخطيرة المعروفة.

ضع في اعتبارك أن فكرة "البشر المصممون" (باستخدام التحرير الجيني لجعل البشر أكثر كمالًا بدلاً من مجرد إصلاح مشاكل وراثية خطيرة) لا تزال مثيرة للجدل بشكل لا يصدق ومتناقضة / محل نقاش مرير (وغير قانونية في معظم الدول الغربية). نتوقع أن تظل على هذا النحو خلال السنوات العشر القادمة.

إذا كنت تريد ذرية مثالية ولا تنتظر ، فقد تفكر في الغوص في الروبوتات والذكاء الاصطناعي بدلاً من ذلك وبناء روبوت. بهذه الطريقة ، إذا كان لديك أي مشاكل ، يمكنك دائمًا طلب قطع غيار جديدة أو تقديم دعم فني.


كيف يحاول وادي السيليكون شق طريقه نحو حياة أطول

يُعرف عمالقة صناعة التكنولوجيا بثقتهم في قدرتهم على حل أي مشكلة & # 8211even ، كما اتضح ، المشكلة التي هزمت كل محاولة أخرى حتى الآن. هذا & # 8217s لماذا يتم اختبار أكثر الاستراتيجيات بعيدة المدى لخداع الموت في ملعب أمريكا و 8217s للشباب ، أصحاب الجيوب العميقة والرائعة: وادي السيليكون.

قدم لاري إليسون ، المؤسس المشارك لشركة أوراكل ، أكثر من 330 مليون دولار للبحث عن أمراض الشيخوخة والأمراض المرتبطة بالشيخوخة. أطلق الرئيس التنفيذي لشركة Alphabet والمؤسس المشارك Larry Page شركة Calico ، وهي شركة أبحاث تستهدف طرقًا لتحسين عمر الإنسان. كما استثمر Peter Thiel ، المؤسس المشارك لـ PayPal ، الملايين في هذه القضية ، بما في ذلك أكثر من 7 ملايين دولار لمؤسسة Methuselah ، وهي مؤسسة غير ربحية تركز على علاجات إطالة الحياة.

بدلاً من الانتظار سنوات حتى تتم الموافقة على العلاجات من قبل المسؤولين الفيدراليين ، يختبر العديد منهم طرقًا لتعديل البيولوجيا البشرية التي تقع في مكان ما في الطيف بين العلم وريادة الأعمال. يطلق عليه & # 8217s اسم biohacking ، وهو & # 8217s أحد أكبر الأشياء التي تحدث في منطقة الخليج.

& # 8220 هدفي هو أن أعيش أكثر من 180 عامًا ، & # 8221 يقول ديف أسبري ، الرئيس التنفيذي لشركة المكملات Bulletproof ، الأكثر شهرة بترويجها للقهوة مع الزبدة العضوية الممزوجة. & # 8220 أنا أفعل كل شيء يمكنني القيام به هذا يحدث لنفسي & # 8221

بالنسبة للبعض ، هذا يعني تناول حبوب منع الحمل اليومية والصيام مرة واحدة في الأسبوع. بالنسبة للآخرين ، فهذا يعني ضخ دم شاب في عروقهم. & # 8220 أرى القرصنة البيولوجية كحركة شعبوية في مجال الرعاية الصحية ، & # 8221 يقول جيفري وو ، الرئيس التنفيذي لشركة تسمى Nootrobox التي تبيع المكملات الغذائية التي تعد بتحسين وظائف المخ.

كثير من العلماء متشككون. هنا & # 8217s ما & # 8217s معروف & # 8211 وما هو & # 8217t & # 8211 حول أحدث جبهة الإنسانية & # 8217s محاربة لا مفر منه.

عمليات نقل دم الشباب

المأجور: قد يبدو الأمر مصاص دماء ، لكن 50 شخصًا في الولايات المتحدة دفعوا 8000 دولار أمريكي مقابل نقل البلازما من شخص تتراوح أعمارهم بين 16 و 25 عامًا. تدير الدراسة Ambrosia ، وهي شركة مقرها في مونتيري ، كاليفورنيا.

الضجيج: تعتمد عمليات نقل الدم على فكرة أن حقن الدم بسعة لترين من الشباب قد تمنح فوائد طول العمر. الآن ، في أول تجربة سريرية بشرية معروفة من نوعها ، يقوم مطعم Ambrosia بتجنيد الأشخاص المستعدين لدفع الثمن الباهظ لمنحه فرصة.

يقول مؤسس Ambrosia & # 8217s ، جيسي كارمازين ، الحاصل على شهادة طبية ولكنه ليس طبيبًا مرخصًا ، إنه بعد عمليات نقل الدم ، يبحث فريقه عن التغييرات في دم المتلقي & # 8217 ، بما في ذلك علامات الالتهاب والكوليسترول ونمو الخلايا العصبية. & # 8220 عندما نكون صغارًا ، ننتج الكثير من العوامل المهمة للصحة الخلوية ، & # 8221 كما يقول. & # 8220 مع تقدمنا ​​في السن ، لا ننتج ما يكفي من هذه العوامل. الدم الصغير يعطي جسمك فترة راحة لإصلاح وتجديد نفسه. & # 8221

المناظرة: ينتقد العلماء هذه الدراسة بشدة ، ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى الطريقة التي تم تصميمها بها: لا توجد مجموعة مراقبة ، والمشاركة فيها مكلفة ، والأشخاص المسجلون لا يتشاركون الخصائص الرئيسية التي تجعلهم مرشحين مناسبين ليتم النظر إليها جنبًا إلى جنب.

& # 8220 ما يفعله Ambrosia ليس مفيدًا ويمكن أن يكون ضارًا ، & # 8221 تقول إيرينا كونبوي ، الأستاذة المشاركة في الهندسة الحيوية بجامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، والتي تدرس أيضًا الدم كهدف محتمل للشيخوخة.

ينبع هذا المفهوم من أبحاث الفئران التي أجراها Conboy وآخرون. في عام 2005 ، أظهرت هي وشريكها البحثي وزوجها مايكل كونبوي أنه عندما تم خياطة الفئران الأكبر سنًا جراحيًا لفئران أصغر سنًا ، أصبحت أنسجتها أكثر صحة. لم تكن الوجبات الجاهزة هي أن دماء الشباب هي العلاج للجميع ، لكن بعض رواد الأعمال ركضوا مع هذه الفكرة. & # 8220 القصة تحولت إلى بحث مبالغ فيه للغاية عن دم الشباب كحلقة فضية لمكافحة الشيخوخة ، & # 8221 تقول إيرينا.

في دراسة متابعة حديثة ، طور Conboys طريقة لتبادل دم الفئران الصغيرة والكبيرة دون الالتحاق بهم جراحيًا. ووجدوا أن الفئران المسنة شهدت بعض التحسينات ، لكن الفئران الصغيرة شهدت انخفاضًا سريعًا.

& # 8220 النتيجة الكبرى هي أن التبادل الفردي يضر الشريك الشاب أكثر مما يساعد الشريك القديم ، & # 8221 يقول مايكل. يقول أمبروسيا إن عمليات نقل البلازما آمنة ، وإذا ثبتت فعاليتها ، فيجب إتاحتها.

الخط السفلي: قد تظل العلاجات القائمة على الدم لطول العمر موجودة في مستقبلنا ، لكن العلم لم يعد موجودًا حتى الآن. & # 8220 تبرع بالدم يمكن أن ينقذ الأرواح ، لكن استخدامه لتجديد شباب المرء يؤدي إلى نتائج عكسية ، & # 8221 تقول إيرينا.

استخراج البيانات من الحمض النووي الخاص بك

المأجور: إذا كان بإمكانك معرفة مخاطر تعرضك لأكثر الأمراض رعباً بسنوات قبل أن تمرض بالفعل ، فهل ستفعل ذلك؟ بالنسبة للفضوليين (والشجعان) ، هناك & # 8217s Health Nucleus ، وهو اختبار جسدي من الداخل والخارج مدته ثماني ساعات ، بقيمة 25000 دولار ، يتضمن تسلسل الجينوم الكامل ، والمسح الضوئي عالي التقنية والتشخيص المبكر. والهدف من ذلك هو رسم صورة دقيقة عن مخاطر الصحة والأمراض للفرد ، والتي يمكن أن تفيد فيما بعد بنمط الحياة والخيارات الطبية التي تحافظ على صحتك لفترة أطول.

الضجيج: تُطلق Health Nucleus على برنامج النخبة اسم & # 8220a مشروع بحث سريري يعمل بالطاقة الجينية والذي لديه القدرة على تحويل الرعاية الصحية. & # 8221 تم تأسيسه في عام 2015 بواسطة J. Craig Venter ، العالم الذي يُنسب إليه الفضل على نطاق واسع لكونه من أوائل من تسلسل الجينوم البشري ، وهو لا يأتي بثمن بخس. سعر Health Nucleus مخصص لجلسة واحدة ، يحصل خلالها المرضى على تسلسل الجينوم والميكروبيوم ، وتصوير بالرنين المغناطيسي لكامل الجسم ومجموعة من اختبارات الدم. عندما تظهر النتائج ، يترجم الأطباء النتائج إلى قياسات يمكن للمرضى فهمها & # 8211 ونصائح يمكنهم العمل بناءً عليها.

يعتقد فريق Health Nucleus أن هذا الكم الهائل من المعلومات يمكن أن يساعد الأطباء في تحديد المشاكل التي قد تؤدي إلى الوفاة المبكرة لمرضاهم في المستقبل. & # 8220 الآن الطب هو نظام رجعي حيث إذا شعرت بألم أو أعراض أخرى ، فانتقل إلى طبيبك ليروا ما إذا كان بإمكانهم إصلاحه ، & # 8221 يقول فينتر. & # 8220It & # 8217s مختلفة تمامًا عن محاولة التنبؤ بالمخاطر أو تحديد المشكلات مبكرًا ، قبل أن تسبب مرضًا قاتلًا. إذا كانت لديك المعرفة الصحيحة ، يمكنك إنقاذ حياتك. & # 8221

المناظرة: يمكن لتسلسل الجينوم بالفعل تحديد المخاطر الجينية لبعض أنواع السرطان والأمراض الأخرى. ويمكن أن توفر ملامح الميكروبيوم & # 8211 التي تنظر إلى تركيبة البكتيريا في الأمعاء & # 8211 أدلة حول وجود بعض الأمراض المزمنة. يمكن أن تشير التغيرات في الكوليسترول وسكر الدم أيضًا إلى المرض ، على الرغم من أن هذا النوع من عمل الدم يتم اختباره بشكل روتيني من قبل أطباء الرعاية الأولية.

خضع حوالي 400 شخص تتراوح أعمارهم بين 30 و 95 عامًا للفحص البدني حتى الآن ، وقد حدد الاختبار مشاكل طبية كبيرة في 40٪ منهم ، وفقًا لفنتر ، الذي قال إنهم اكتشفوا السرطان وتمدد الأوعية الدموية وأمراض القلب لدى العديد من الأشخاص دون أعراض.

ومع ذلك ، فإنه يثير تساؤلات بين المتشككين حول ما إذا كان يمكن للمرضى استخدام معظم (أو أي) البيانات التي يتلقونها أم لا. كما يسلط الضوء على بعض مخاوف الأطباء & # 8217 بشأن العواقب السلبية للفحص الزائد ، حيث يوجد دائمًا خطر حدوث نتائج إيجابية خاطئة. & # 8220 عندما يخضع الأشخاص الأصحاء للمسح ، يمكن أن يأتي بنتائج عكسية ، & # 8221 يقول الدكتور إريك توبول ، مدير معهد Scripps Translational Science Institute ، الذي درس الطب القائم على البيانات. & # 8220 يمكن أن يكتشف التشوهات ويؤدي إلى مزيد من الاختبارات والإجراءات ، وكثير منها غير ضروري. يمكن أن يسبب الأذى ، ناهيك عن القلق والتكاليف & # 8221

هذا ليس خبرا & # 8217t لفنتر. & # 8220 النقد الذي يلقيه الناس هو & # 8216 كيف تجرؤ على فحص الأشخاص الأصحاء؟ & # 8221 يقول. & # 8220 ردي هو ، & # 8216 كيف تعرف أنهم & # 8217 صحيون؟ & # 8217 لقد وجدنا أدلة جيدة على أن الكثيرين ليسوا كذلك. & # 8221

يقول توبول إن دراسة دقيقة للبرنامج من قبل باحثين مستقلين يمكن أن تساعد في تسوية النتيجة. & # 8220 إذا تم التحقق من صحتها للاستفادة بهذه الطريقة ، & # 8221 يقول توبول ، & # 8220 توقعاتي ستكون أكثر إيجابية. & # 8221

الخط السفلي: يقر فينتر أنه في حين أن التكاليف قد تنخفض ، فإن مجموعة الاختبارات باهظة الثمن حتى الآن بحيث لا يمكن أن تكون واقعية بالنسبة لمعظم الناس. ما إذا كان يضيف سنوات إلى حياة الشخص & # 8217s هو أيضًا سؤال مفتوح. في الوقت الحالي ، يتطلب النظر إلى الكرة البلورية الكثير من المال & # 8211 والراحة مع عدم اليقين.

حبوب منع الحمل

المأجور: لقد جرب القراصنة البيولوجيون في وادي السيليكون وما وراءه منذ فترة طويلة فكرة أن حفنة من المكملات الغذائية ، التي يتم تناولها في التركيبة الصحيحة فقط ، قد تكون الترياق المضاد للشيخوخة. الآن ، يختبر العلماء ورجال الأعمال فكرة أن حبة واحدة أو حبتين فقط ، تؤخذ يوميًا ، قد تنجز المهمة أيضًا.

الضجيج: تبيع العديد من الشركات المكملات الغذائية مع فوائد طول العمر المشتبه بها ، ولكن واحدة من أكثر الشركات الجديدة التي تم الحديث عنها هي Elysium Health ، التي شارك في تأسيسها رواد الأعمال وباحث في مكافحة الشيخوخة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يدعى ليونارد جوارينتي. ابتكر Elysium مكملًا يوميًا يسمى Basis ، وهو & # 8220 مصممًا لدعم الرفاهية على المدى الطويل على المستوى الخلوي. & # 8221 لا يتم تسويق حبوب منع الحمل كعلاج للشيخوخة ، ولكن Elysium Health تستشهد بأدلة على أن المكونات في حبوب منع الحمل تزيد من مركب يسمى NAD + تقول الشركة إنه & # 8220 أساسي لمئات العمليات البيولوجية التي تحافظ على حياة الإنسان. & # 8221 تكلفة الأساس 50 دولارًا للإمداد الشهري ، والشركة ، التي لا تصدر & # 8217t أرقام المبيعات الرسمية ، تقول إن لديها عشرات الآلاف من العملاء حتى الآن.

المناظرة: يحتوي الأساس على مكونين رئيسيين: نيكوتيناميد ريبوسيد (NR) وبتيروستيلبين ، وكلاهما أظهر في الدراسات الحيوانية لمحاربة الشيخوخة على المستوى الخلوي. تخلق NR NAD + ، والذي يُعتقد أنه يحفز تجديد الخلايا ولكنه يتراجع بشكل طبيعي في الحيوانات مع تقدم العمر. في تجربة أجريت على 120 شخصًا سليمًا تتراوح أعمارهم بين 60 إلى 80 عامًا ، وجد Guarente أن الأشخاص الذين يتناولون Basis زادوا من مستويات NAD + بنسبة 40٪. & # 8220 نحن نحاول أن نكون معتمدين بشكل صارم على العلم ، & # 8221 يقول.

وقد أظهرت الدراسات أن تناول المكمل الغذائي يطيل الحياة في الفئران ، ولكن من غير المعروف ما إذا كان يزيد من طول عمر الإنسان. لمعرفة ما إذا كان الأمر كذلك & # 8211 وطلب موافقة إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) على تخليص حبوب منع الحمل & # 8217s كدواء & # 8211 ، يجب إجراء تجارب سريرية صارمة. بدلاً من ذلك ، أصدرت Elysium Health أساس Basis كمكمل غذائي. هذا يمنع الشركة من تقديم ادعاءات طبية محددة حول الحبوب & # 8211 شيء يحظره القانون في تسويق المكملات الغذائية.

& # 8220 أعتقد أن المسار الذي يستهدفه Guarente مثير للاهتمام & # 8221 & # 8211 مما يعني فكرة أن زيادة NAD + قد تؤدي أيضًا إلى إبطاء الشيخوخة & # 8211 & # 8220 لكن الأدلة السريرية مهمة ، & # 8221 يقول الدكتور نير برزيلاي ، باحث في كلية ألبرت أينشتاين للطب ، الذي يدرس أيضًا أدوية الشيخوخة.

علماء آخرون يشككون في نهج الملحق تمامًا. & # 8220 لا يوجد أي دليل على الإطلاق على أن [الأساس] ينتج فوائد صحية للبشر ، & # 8221 يقول الدكتور جيفري فليير ، العميد السابق لكلية الطب بجامعة هارفارد. & # 8220 العديد من الجزيئات التي لها بعض الفوائد الواضحة في الفئران أو الكائنات الحية الأخرى ليس لها أي فائدة عند دراستها على البشر. & # 8221

تمتلك الشركة سبعة علماء حائزين على جائزة نوبل و # 8211 في مجلسها الاستشاري ، وهي حقيقة أثارت بعض الدهشة أيضًا. يحذر Flier من أن ارتباط الشركة & # 8217s بالباحثين المشهود لهم لا يمكن أن يحل محل العلم المطلوب لإثبات أن المكملات الغذائية تقاوم الشيخوخة وأنها آمنة للاستخدام.

الخط السفلي: من السابق لأوانه معرفة ما إذا كان للمكملات أي آثار تطيل الحياة لدى البشر.

أدوية المخ

المأجور: هذه المكملات ، التي تسمى منشط الذهن أو في بعض الأحيان & # 8220 العقاقير الذكية ، & # 8221 تعد بصقل تفكيرك وتعزيز القدرات العقلية. العديد من مكونات منشط الذهن الشائعة # 8211 بما في ذلك هرمون الميلاتونين المعزز للنوم ، وفيتامينات ب المعززة للطاقة وكذلك الكافيين & # 8211 موجودة بالفعل في الأطعمة والحبوب التي يستهلكها الناس على أساس يومي.

الضجيج: Nootrobox ، إحدى الشركات التي تصنع منشط الذهن ، تجمع بين مكونات مثل فيتامينات ب والكافيين مع باقة من المكونات الأخرى لإنشاء كبسولات ذات أغراض مختلفة. & # 8220Rise & # 8221 حبوب تدعي أنها تعزز الذاكرة والقدرة على التحمل ، & # 8220Sprint & # 8221 حبوب منع الحمل دفعة فورية من الوضوح والطاقة ، & # 8220Kado-3 & # 8221 حبوب منع الحمل & # 8220daily حماية الدماغ والجسم ، & # 8221 و & # 8220Yawn & # 8221 حبوب منع الحمل ما تتوقع & # 8217d. حزمة مجمعة من 190 كبسولة تباع بالتجزئة بحوالي 135 دولارًا.

Nootrobox هي واحدة من أكثر الشركات الناشئة شعبية في منشط الذهن ، حيث تم تمويل أكثر من 2 مليون دولار من مستثمرين من القطاع الخاص مثل الرئيس التنفيذي لشركة Yahoo Marissa Mayer وشركة رأس المال الاستثماري Andreessen Horowitz. & # 8220 أعتقد أن منشط الذهن سيصبح أشياء نستهلكها على أساس يومي ، & # 8221 يقول جيفري وو الرئيس التنفيذي للشركة & # 8217s.

المناظرة: المكونات في مكملات منشط الذهن لها & # 8220 معترف بها بشكل عام على أنها آمنة ، & # 8221 أو GRAS ، تسمية من إدارة الغذاء والدواء ، وقد تمت دراسة بعضها لآثارها المعززة المعرفية. لكن التركيبات الفريدة في الحبوب نفسها ملاذ & # 8217t ثبت أنها تزيد من القدرات العقلية للناس. تقول Nootrobox إنها تجري حاليًا تجارب إكلينيكية على منتجاتها.

تشتهر إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بعدم التدخل عندما يتعلق الأمر بتنظيم المكملات الغذائية. في الولايات المتحدة ، لا يُطلب من الفيتامينات الخضوع لاختبارات صارمة للتأكد من فعاليتها أو سلامتها قبل بيعها.

يشك العديد من الأطباء أيضًا في أنهم يحدثون فرقًا في الأداء العقلي. & # 8220 هناك & # 8217s على الأرجح تأثير وهمي كبير ، & # 8221 يقول Kimberly Urban ، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في مستشفى Children & # 8217s في فيلادلفيا الذي درس تأثيرات منشط الذهن على الدماغ. & # 8220 أعتقد أنه يجب على الناس توخي بعض الحذر ، وخاصة الشباب.

الخط السفلي: من المحتمل أن تكون العديد من منشطات الذهن الموجودة في السوق أقل سكرية وأقل في الكافيين من معظم مشروبات الطاقة ، والتي غالبًا ما تحتوي على مكونات مماثلة لتلك الموجودة في الحبوب. ومع ذلك ، فإن فكرة أنها تجعل الناس أكثر حدة غير مثبتة إلى حد كبير. لذلك حتى تثبت التجارب السريرية المستقلة خلاف ذلك ، حذر المشتري.

أنظمة غذائية سريعة عالية التقنية

المأجور: تقييد السعرات الحرارية & # 8211 ممارسة لا تستهلك سوى الماء ليوم واحد في كل مرة أو خفض السعرات الحرارية بشكل كبير بضعة أيام في الأسبوع & # 8211 كانت شائعة لعقود من الزمن بين الباحثين عن الشباب الدائم والمكسرات الصحية على حد سواء. الآن ، تتخلص بعض الشركات من هذا التخمين من خلال مجموعات توصيل وجبات الصيام.

الضجيج: من المؤكد أن عدم تناول الطعام بشكل منتظم أمر مزعج ، لكن المؤيدين يقولون إن القيام بذلك يأتي مع فوائد صحة أفضل ، ونظام مناعة أقوى وربما حتى حياة أطول.

لمساعدة الناس على الاقتراب من هذا الهدف ، تقدم شركة L-Nutra ، وهي شركة مقرها لوس أنجلوس ورقم 8211 ، مجموعة وجبات منخفضة السعرات الحرارية للغاية لمدة خمسة أيام تسمى ProLon ، وهي مصممة لتقليد الصيام وتعزيز الصحة وطول العمر.

تشتمل مجموعة الوجبات على ألواح الطاقة والوجبات الخفيفة النباتية وحساء الخضار ومكملات زيت الطحالب التي تضيف ما يصل إلى إجمالي 770 إلى 1100 سعرة حرارية في اليوم. تبلغ تكلفة مجموعة الأدوات التي مدتها خمسة أيام والتي يجب أن يطلبها الطبيب 299 دولارًا.

المناظرة: تظهر الدراسات أن الأنظمة الغذائية المقيدة بالسعرات الحرارية مرتبطة بمتوسط ​​العمر المتوقع الأطول. ليس من الواضح السبب بالضبط ، لكن بعض العلماء يشكون في أن الضغط على الجسم يدفعه إلى وضع مؤقت يؤدي إلى تكوين خلايا جديدة صحية. تشير أبحاث أخرى إلى أن اتباع نظام غذائي منخفض السعرات الحرارية جدًا قد يجعل الجسم أكثر استجابة لعلاج السرطان ويمكن أن يبطئ من تطور التصلب المتعدد.

وجدت دراسة حديثة استمرت عامين أن الأشخاص الذين قللوا من تناول السعرات الحرارية بنسبة 25٪ فقدوا في المتوسط ​​10٪ من وزن أجسامهم ، وناموا بشكل أفضل وكانوا أكثر بهجة مقارنة مع أولئك الذين لم يفعلوا ذلك.

& # 8220 الأطباء يمكن أن يقدموا هذا للمرضى كبديل للأدوية ، & # 8221 يقول فالتر لونغو ، مدير معهد جامعة جنوب كاليفورنيا Longevity ومؤسس L-Nutra. (يقول Longo إنه لا يتلقى راتباً من عمله مع L-Nutra & # 8217.)

ومع ذلك ، لا يتفق الجميع على أن الأدلة قوية بما يكفي لدعم السعر & # 8211 أو الجهد المطلوب. & # 8220 أنا بالتأكيد لن & # 8217t أفعل ذلك ، & # 8221 تقول روزالين أندرسون ، الباحثة في جامعة ويسكونسن & # 8211 ماديسون ، التي تدرس تقييد السعرات الحرارية في القرود. & # 8220 الحياة قصيرة جدًا ، حتى لو زاد تقييد السعرات الحرارية عليها & # 8221

إن الوعد الحقيقي لهذا النوع من الأبحاث هو تحديد مسارات الخلايا التي تشارك في الشيخوخة وتنشط أثناء الصيام ، كما تقول. في نهاية المطاف ، يمكن أن يؤدي هذا إلى تطوير دواء يمكن أن يؤدي إلى نفس المسارات دون مطالبة الناس بتناول كميات أقل من الطعام.

الخط السفلي: يبدو أن تقييد السعرات الحرارية من حين لآخر له فوائد صحية ، ولكن مقدار ما يأتي من فقدان الوزن ومقدار ما يأتي من تغييرات الخلايا السليمة يحتاج إلى مزيد من الاستكشاف. متفق عليه على نطاق واسع أن أي نسخة من حمية الصيام يجب أن تتم تحت إشراف الطبيب.


ما الذي يمكن أن يفعله الإنسان في وقت قصير (10-20 سنة) لتحسين الجينوم؟ - مادة الاحياء

إصدار أبريل 2009

الأكل التطوري - ما يمكن أن نتعلمه من ماضينا البدائي
بقلم جوليان شيفر
اختصاصي تغذية اليوم
المجلد. 11 رقم 4 ص 36

يعتقد بعض العلماء أن جيناتنا مرتبطة تغذويًا بالعصر الحجري القديم ، ويبحثون عن أدلة ويجمعون إجابات قد تلقي الضوء على الأمراض الحديثة والاختلالات الغذائية.

نحن نعيش في عصر رقمي - عالم في حركة مستمرة وتغير مستمر. لذلك قد يتساءل المرء ، لأسباب مفهومة ، عما يمكن أن يتعلمه الأفراد المتحمسون للوجبات السريعة والوجبات السريعة من خلال إلقاء نظرة على حياة الصيادين وجامعي الثمار من العصر الحجري القديم ، وهي فترة استمرت حوالي 2.5 مليون سنة وانتهت حوالي 10000 عام مع تطور الزراعة. وفقًا لبعض العلماء ، يمكن للإنسان الحديث اكتساب بعض البصيرة الغذائية القيمة.

توجد حجج تتعلق بخصائص مطبخ الصيادين ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى تنوع النظم الغذائية على نطاق واسع اعتمادًا على المنطقة وجزئيًا لأن الصيادين وجامعي الثمار كانوا موجودين على مدى آلاف السنين ، حيث كانت الأطعمة المختلفة متاحة ومستخدمة على الأرجح. لكن العلماء يتفقون عمومًا على أن أسلافنا الذين عاشوا في العصر الحجري القديم من الصيادين وجامعي الثمار تناولوا على الأرجح مجموعة من الأطعمة التي يمكن اصطيادها أو صيدها ، بما في ذلك اللحوم الخالية من الدهون والمأكولات البحرية ، وبعض الأطعمة التي يمكن جمعها ، مثل الفواكه والنباتات والمكسرات والبيض والحشرات والفطر. ، الأعشاب والتوابل.

وبالمقارنة ، تشير التقديرات إلى أن ما يصل إلى 70٪ من السعرات الحرارية الغذائية الغربية يمكن أن تأتي من الأطعمة التي لم تكن متاحة لأولئك الذين يعيشون في العصر الحجري القديم (فكر في الحبوب المكررة والسكريات والزيوت النباتية). وعلى الرغم من أن عالمنا قد يتطور بسرعة رقمية ، وفقًا لبعض العلماء ، لا يزال العديد من جيناتنا عالقًا على مائدة عشاء الصيادين.

نظام غذائي حديث للجينات القديمة؟
يقول البعض في العالم العلمي إن البشر غير مهيئين وراثيًا لأكل نسبة كبيرة من متوسط ​​النظام الغذائي الحديث - الأطعمة التي ظهرت لأول مرة في ثورة العصر الحجري الحديث مع إدخال الزراعة وتربية الحيوانات منذ حوالي 10000 عام ، وأكثر من ذلك مع تصنيع النظام الغذائي في العصر الصناعي.

مع تحول الزراعة ببطء مرة واحدة - الصيادين - الجامعين من القبائل البدوية إلى مجتمعات أكبر لرعاية المحاصيل ، تغيرت النظم الغذائية اليومية أيضًا ، مما سمح باستهلاك كميات كبيرة من الحبوب والحليب واللحوم المدجنة. ثم جاء العصر الصناعي (قبل 200 عام فقط) ، حيث تم تكرير الحبوب الكاملة والسكر. هذا الاعتماد على الأطعمة المصنعة أكثر من الأطعمة الطازجة قادنا بشكل فعال إلى ما نقف عليه اليوم - على الأرجح على بعد 5 أميال من مفاصل الوجبات السريعة المتعددة.

يجادل بعض العلماء بأن جيناتنا ببساطة لم تلحق بهذا الاختلاف الغذائي وأنه يمكن أن يتسبب - أو على الأقل يساهم في - المستويات الوبائية للأمراض المزمنة ، مثل أمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان والسكري والسمنة ، انظر اليوم.

يقول لورين كوردين ، دكتوراه ، أستاذ ومؤلف كتاب حمية باليو. "لقد جاء وذهب 330 جيلًا بشريًا فقط منذ تطوير الزراعة. قبل هذا الوقت ، كان جميع البشر على هذا الكوكب يكسبون رزقهم كصيادين وجامعين. على الرغم من حدوث عدد من التغييرات الجينية منذ الثورة الزراعية ، إلا أن غالبية الجينوم البشري نتج عن بيئة أسلافنا من الصيادين والجامعين وما قبلها ".

وهكذا ، كما يقول كوردان ، فإن البشر المعاصرين ، مثل جميع الأنواع ، يتأقلمون وراثيًا مع البيئة التي عاش فيها أسلافهم والتي شكلت تركيبهم الجيني. ووفقًا لجورج أرميلاغوس ، دكتوراه ، الأستاذ ورئيس قسم الأنثروبولوجيا في جامعة إيموري ، فإن النمط الجيني للسكان الصيادين والجامعين قد تم تكييفه مع أوقات العيد أو المجاعة ، والتي يمكن رؤيتها في الطريقة التي تتراكم بها الدهون في الجسم. اليوم ، يمكن أن يسبب هذا النمط الجيني مشاكل بسبب الكميات الزائدة من الكربوهيدرات التي يأكلها بعض الناس.

يقول Armelagos: "هذا النمط الجيني ، بمجرد أن يكون لديك الكثير من الكربوهيدرات ، يصبح مشكلة صحية مع مرض السكري". "لدينا نمط وراثي تم تطويره للمراعي والغابات ، والآن نعيش في أودية المدن. مع مرور 10000 عام على تطوير الزراعة ، لم يكن هناك وقت كافٍ لتغيير التركيب الجيني للسكان البشريين. ... من منظور النظام الغذائي ، ليس من المحتمل وجود العديد من التغييرات [الجينية] الرئيسية. أعتقد أنه مع تطور الزراعة ، فإن الطريقة الأساسية التي نستهلك بها البروتينات والكربوهيدرات لم تتغير ".

قد يتوقع المرء أن يكون لدى أسلافنا ما قبل الزراعة نظام غذائي أقل توازناً مما هو عليه اليوم ، عندما تضم ​​متاجر البقالة خيارات لا حصر لها من الأطعمة التي لا تعد ولا تحصى ، لكن أرميلاغوس يقول إن الأمر ليس كذلك. "خلال العصر الحجري القديم ، كان هناك نمط أوسع بكثير لاستهلاك الغذاء. على الرغم من أنه قد يكون لديهم جوانب مجاعة ، إلا أن لديهم نطاقًا أوسع من الأطعمة ولذا كان لديهم نظام غذائي أكثر توازناً "، وإن كان ذلك عن طريق الخطأ ، كما يوضح. "مع تأثير الزراعة ، تميل إلى الحصول على مجموعة مختارة من الأطعمة الفائقة. على سبيل المثال ، في الأمريكيين الأصليين ، قد تكون الذرة ، التي تعاني من نقص ليسين ، وهذا يسبب مشاكل [غذائية]. "

يقول إن هذا الاعتماد على الأطعمة الفائقة لم يتسبب فقط في زيادة الأمراض المعدية في المجتمعات الزراعية ، بل أدى أيضًا إلى تدهور الصحة الغذائية ، والذي تفاقم فقط بسبب العصر الصناعي الذي جلب وفرة من الأطعمة عالية الكثافة للإنسان.

وفقًا لـ Armelagos ، قبل مليوني عام ، شهد أسلافنا البشريون انخفاضًا في طول الأمعاء الغليظة وزيادة في طول الأمعاء الدقيقة ، مما أجبر البشر الأوائل على الاعتماد على الأطعمة عالية الكثافة. يقول: "لم تكن هذه مشكلة خلال العصر الحجري القديم وربما لم تكن حتى في العصر الحجري الحديث" ، لأنه لم يكن هناك قط وفرة من الأطعمة عالية الكثافة المتاحة. لكن مع تصنيع نظام الغذاء ، الذي حدث قبل بضع مئات من السنين فقط ، "جاء وفرة الأطعمة عالية الكثافة ، والتي يمكن أن تخلق مشاكل للبشر من حيث الاستهلاك المفرط ،" يلاحظ.

من وجهة نظر كوردان ، فإن تطور نظامنا الغذائي قد يوفر إجابات لظهور الأمراض الحديثة ، حيث أن العديد من الأمراض المزمنة لم تظهر إلا بعد ظهور الزراعة. "تتكيف البشرية وراثيًا بشكل جيد مع نمط حياة الصيادين ، بما في ذلك أنواع الطعام التي يستهلكونها وأنماط تمارينهم. كما قال العالم الشهير ثيودوسيوس دوبزانسكي ذات مرة ، "لا شيء في علم الأحياء منطقي إلا في ضوء التطور." نظرًا لأن التغذية هي فرع من فروع علم الأحياء ، يمكن القول أنه لا يوجد شيء في التغذية منطقي إلا في ضوء التطور. بغض النظر عن مدى سخافة الأمر للوهلة الأولى ، فإن الاتجاه والقرائن التي يوفرها الدليل التطوري للتغذية البشرية المثلى صحيحة دائمًا "، كما يقول.

يستخدم كوردان منتجات الألبان كمثال. "لم يستهلك أي من الصيادين والجامعين الحليب بعد الفطام ونادرًا ما تناول الحبوب الحبوب. يشكل هذان الطعامان ما يقرب من 35٪ من الطاقة في النظام الغذائي الأمريكي النموذجي. من خلال الحفاظ على عقل متفتح للقوانين البيولوجية التي تحكم جميع العمليات الحية ، بما في ذلك التغذية ، فإن خبراء التغذية الذين يستخدمون هذه الأداة القوية سيكشفون عن معلومات جديدة تربط النظام الغذائي بالمرض. في الوقت الحالي ، مئات الأمراض التي ليس لها سبب معروف تصيب البشرية ، ولا سيما أمراض المناعة الذاتية مثل مرض السكري من النوع الأول ، والتصلب المتعدد ، والتهاب المفاصل الروماتويدي ، والصدفية ، وغيرها. هناك مجموعة متزايدة من الأدلة تشير الآن إلى أن النظام الغذائي هو المحفز البيئي الذي يتسبب في حدوث هذه الأمراض لدى الأفراد المعرضين للإصابة جينيًا ، والعوامل الغذائية في جميع هذه الأمراض هي الأطعمة والمجموعات الغذائية التي تم تقديمها بعد ظهور الزراعة ".

تفاصيل النظام الغذائي من العصر الحجري القديم
قبل بداية الزراعة ، يعتقد العلماء عمومًا أن الصيادين وجامعي الثمار اشتقوا أغذيتهم في الغالب من النباتات والحيوانات المعالجة بالحد الأدنى. كما كتب Armelagos و Harper في "الجينوميات في أصول الزراعة ، الجزء الأول" في الأنثروبولوجيا التطورية، "لآلاف السنين ، كان البشر موجودين كعلافين ، كما قيل ، كافحوا لكسب العيش عن طريق التجمع والصيد في البيئات الهامشية."

ولكن مع الزراعة وتربية الحيوانات ، وكذلك تصنيع الأغذية ، اتسعت إمدادات الغذاء بشكل كبير ، مما سمح بإدخال العديد من الأطعمة الجديدة وتغيير الخصائص الغذائية للنظام الغذائي العادي. وفقًا لمقال عام 2005 في المجلة الأمريكية للتغذية السريرية، يجادل كوردان وآخرون ، "الأطعمة الجديدة (منتجات الألبان ، والحبوب ، والحبوب المكررة ، والسكريات المكررة ، والزيوت النباتية المكررة ، واللحوم الدهنية ، والملح ، ومجموعات من هذه الأطعمة) التي تم تقديمها كمواد أساسية خلال العصر الحجري الحديث والعصر الصناعي تغيرت بشكل أساسي العديد من العناصر الرئيسية الخصائص الغذائية للأنظمة الغذائية لأسلاف أشباه البشر وكان لها في نهاية المطاف آثار بعيدة المدى على الصحة والرفاهية ".

مقارنة بالنظام الغذائي الغربي المعتاد اليوم ، يقول كوردان إن الوجبات الغذائية التي تعتمد على الصيد والقطاف في أواخر العصر الحجري القديم قد أظهرت الخصائص الغذائية التالية:

• قاعدة صافية غلة للكلية

• ارتفاع مستويات البوتاسيوم وانخفاض مستويات الصوديوم

• تناول الأحماض الدهنية المختلفة (ارتفاع أوميغا 3s ، وانخفاض أوميغا 6 ، وزيادة الأحماض الدهنية غير المشبعة عالية من كل من أوميغا 3 وأوميغا 6 ، والأحماض الدهنية غير المشبعة المنخفضة ، والأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة والأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة)

• بروتين أكثر وأقل كربوهيدرات و

• المزيد من الفيتامينات والمعادن والمواد الكيميائية النباتية.

نظرًا لأن كوردان يعتقد أن هذه الخصائص الغذائية المتغيرة تتداخل مع الجينات القديمة للإنسان المعاصر ، مثل أمراض القلب والأوعية الدموية ومرض السكري ، فقد ابتكر نظام باليو الغذائي ، الذي يقول إنه طريقة لتناول الطعام في العصر الحديث لتقليد أفضل تغذية لدينا. التراث التطوري والجيني.

على الرغم من أن أنماط الحياة الحديثة لا تسمح باستخدام النباتات والحيوانات البرية في المقام الأول كمصدر وحيد للتغذية ، يقول كوردان إن البشر المعاصرين لا يزال بإمكانهم استخدام الخصائص العامة للنظام الغذائي الذي يعتمد على الصيد وجمع الثمار لتحقيق أقصى قدر من الفوائد الصحية. يقول: "من الواضح أننا لا نستطيع تناول الأطعمة النباتية والحيوانية البرية كمصدر غذائي وحيد لنا ، ولكن من خلال محاكاة الخصائص الغذائية لهذه الأطعمة مع الأطعمة الشائعة المتوفرة في السوبر ماركت ، يمكننا تحسين صحتنا بشكل ملحوظ".

تعكس توصيات كوردان ما كان العديد من المتخصصين في التغذية يعظون به لسنوات: "أساسيات المفهوم بسيطة للغاية: تناول الفواكه الطازجة والخضروات واللحوم الخالية من الدهون والمأكولات البحرية. تجنب الأطعمة المصنعة والمعلبة ".

حجة ضد البساطة التطورية
على الرغم من أن بعض المتخصصين ، مثل Walter L. Voegtlin ، MD ، الذين روجوا لأول مرة لفكرة نمذجة النظام الغذائي الحديث بعد أسلافنا من العصر الحجري القديم في حمية العصر الحجري، و S. Boyd Eaton ، MD ، Marjorie Shostak ، و Melvin Konner ، MD ، PhD ، في وصفة العصر الحجري القديم، رائد هذا المفهوم منذ أكثر من عقد من الزمان ، لا يتفق الجميع على وجود فوائد في فحص العادات الغذائية للصيادين.

تتضمن بعض الحجج المضادة اقتراحًا بأن المرض الحديث لم يؤثر على مجتمعات الصيد والقطاف لمجرد أن متوسط ​​العمر المتوقع لديهم لم يسمح بذلك. يتساءل نقاد آخرون عن سبب عيش البشر الحديثين لفترة أطول إذا كان النظام الغذائي لأسلافنا أكثر صحة ، بينما يشكك البعض في فكرة أن ما يقرب من 10000 عام لم يكن وقتًا كافيًا لجينومنا للتكيف مع بيئة متطورة.

لا يزال آخرون ، مثل مارلين زوك ، دكتوراه ، أستاذة علم الأحياء في جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد ، لا يستبعدون الفكرة بشكل عام ولكنهم يعترضون على تبسيطها المفرط ، مع فكرة أن "الأكل مثل رجل الكهف" سيحل كل ما لدينا من أفكار حديثة. مشاكل طبية. Zuk ، الذي كتب مؤخرًا مقالًا في اوقات نيويورك، "البحث التطوري عن ماضينا المثالي" ، يقول إن الخطر في البحث عن إجابات غذائية حديثة في أسلافنا من العصر الحجري القديم هو أن التطور لم يكن بهذه البساطة أو الوضوح.

مشيرًا إلى أن النظام الغذائي للعصر الحجري القديم ، الذي يشار إليه أيضًا باسم حمية الكهف ، يناشد إحساسنا بأن الحياة كانت أكثر تزامنًا مع بيئتنا ، يوضح زوك أنه ليست جميع جوانب جسم الإنسان تعمل بشكل مثالي لأننا تطورنا تقنيًا من الأسماك (و ، قبل ذلك ، كانت الكائنات وحيدة الخلية) ، وليس من الصفر. وتقول إن هناك الكثير من التنازلات في التطور البشري ، مشيرة إلى الفواق والفتق والبواسير كأمثلة. "لكن السبب في ذلك ليس لأن التطور أفسد ذلك لأن التطور يجب أن يبدأ من نقطة مقيدة. وأعتقد أن هذا أمر مثير للاهتمام يجب التفكير فيه فيما يتعلق بالنظام الغذائي أيضًا - أن أنظمتنا الهضمية وأسناننا يجب أن تأتي من مكان ما. لم يخترعوا دي نوفو للناس فقط.

يقول زوك إنه غالبًا ما يكون من السهل إساءة فهم مفهوم التطور لأنه عملية معقدة لم يجد حتى العلماء جميع الإجابات عنها. تقول: "تتغير الجينات المختلفة بمعدلات مختلفة". "نتشارك الكثير من الجينات مع القرنفل وشقائق النعمان البحرية والعديد من الحيوانات الأخرى ، وهناك العديد من الجينات التي نشترك فيها مع ذبابة الفاكهة [ذبابة الفاكهة]. لكن لا أحد يقترح علينا أن نأكل ما يأكله الذباب ، على الرغم من أن لدينا جينات مشتركة مع الذباب.

"يمكنك أن تشير إلى أن هناك الكثير من أوجه التشابه في جميع الحيوانات ، ولذا فمن المحتمل أن يكون لدينا المزيد من الجينات المشتركة مع أسلافنا في الآونة الأخيرة أكثر من أسلافنا البعيدين. لكن هذا لا يعني أنه بالنسبة لأي جين معين ، فقد تغيروا جميعًا أو لم يتغيروا جميعًا ".

يعطي Zuk قدرة البشر على هضم الحليب كمثال على الجين الذي تغير بسرعة ملحوظة من الناحية التطورية. "ومع ذلك ، سيستمر الناس في القول إن أسلافنا من الصيادين والقطافين لم يشربوا الحليب بعد الفطام ، لكن أسلافنا الزراعيين كانوا يفعلون ذلك. والسبب في ذلك هو أن جيناتهم قد تغيرت وكان هناك تطور منذ أن كنا صيادين وجامعين ، "كما تقول ، مشيرة إلى أنه لم يكن هناك تطور بالتأكيد في كل جيناتنا.

على الرغم من أنها تأسف لأن العديد من المستهلكين قد ينظرون إلى النظام الغذائي للعصر الحجري القديم على أنه علاج شامل أو حل سهل لعادات الأكل السيئة ، إلا أنها ترى فائدة في فحص القواعد العامة حول كيفية تناول الصيادين وجامعي الثمار ومدى ارتباط ذلك بما لدينا. إعادة القيام به اليوم.

يستشهد زوك بدراسة للسكان الأصليين الأستراليين بحثت عن صلة محتملة بين نظام غذائي أصلي والأمراض الحديثة مثل السكري وأمراض القلب والسمنة. وتقول: "اتبع الناس نظامًا غذائيًا للسكان الأصليين - تناولوا نسبة عالية جدًا من الألياف ، والمشي طوال معظم اليوم ، واستخراج الدرنات البرية - وكان هناك انخفاض حاد في ضغط الدم ومستويات السكر في الدم". "لذا يمكنك إثبات أن تناول الطعام بالقرب من الطريقة التي يأكل بها الكثير من أسلاف السكان الأصليين من الناس المعاصرين سيكون له آثار جيدة على أحفاد هؤلاء الأشخاص. لكن هذا لا يعني أن الجميع بحاجة لتناول البطاطا الحلوة ، على سبيل المثال. من المحتمل أنهم إذا تناولوا النظام الغذائي الموروث لأسلاف الناس من جنوب شرق آسيا أو النظام الغذائي الموروث لأجداد الناس من أمريكا الجنوبية ، فإنهم سيكونون أفضل حالًا أيضًا.

وتتابع قائلة: "السبب الوحيد الذي يجعلنا نعتقد أن الناس في مجتمعات أسلافنا التي تعتمد على الصيد وجمع الثمار كانت لديهم هذه النظم الغذائية الرائعة التي تكيفوا معها تمامًا هو أنهم ليسوا موجودين للتحدث إلينا حول كيف لم يكن الأمر كذلك". "يمكنك أن ترى أن التطور قد أثر على الكثير من جوانب فسيولوجيتنا والطريقة التي نفعل بها كل شيء. أنت فقط لا تريد أن يكون لديك فكرة مبسطة عن التقدم بطلب ".

الصورة الاكبر
يعتقد Armelagos أن الرسالة الجاهزة في فحص التغذية من العصر الحجري القديم قد لا تكمن ببساطة في إعادة العملاء إلى طريقة قديمة لتناول الطعام ولكن في مساعدتنا في تحديد كيفية وصولنا إلى هذا المكان في التاريخ - وأفضل طريقة للمضي قدمًا. "عندما ننظر إلى التاريخ التطوري ، لا أعتقد أن ما يدعونا للقيام به هو أن نأكل مثل رجل الكهف. ما يخبرنا به هو كيف نشأت هذه المشاكل. جزء مما أراه في البحث الذي أجريته هو السماح لنا بفهم كيف وصلنا إلى معضلتنا الحالية. ومن ثم قد يكون لدينا طرق أخرى للتعامل مع تلك القضايا الخاصة "، كما يقول.

نقلاً عن دراسة عام 1992 نشرت في مجلة جمعية الحمية الأمريكية حيث وجد مورفي وآخرون أن 22 ٪ فقط من المشاركين كانوا يتبعون ثلثي البدلات اليومية الموصى بها وأن 14 ٪ فقط كانوا يستهلكون أقل من 30 ٪ من الدهون الغذائية ، مع 2 ٪ فقط يتبعون كلاهما ، يطرح السؤال ، "إذا كان الإنسان العاقل هو الحكماء الذين نصبوا أنفسهم ، فلماذا لا نأكل بشكل صحيح؟"

في حين يعتقد مورفي أن الإجابة تكمن في تثقيف الجمهور بشكل أفضل حول التغذية ، يقول أرميلاغوس إنه يمكن أن يكون في فهم أفضل لتاريخنا التطوري. ويقول: "لكنها مهمة صعبة عندما يكون لديك كل هذه الأنظمة التي يمكنها تقديم الكثير من الطعام للعديد من الأشخاص بتكلفة منخفضة".

"إذا نظرت إلى الأمر من منظور تطوري ، فلديك أولاً التغيير التطوري الذي يكون لديك فيه طلب على الأطعمة عالية الكثافة ، مما خلق القوة الانتقائية الرئيسية لبضعة ملايين من السنين في البشر ، ومن ثم يكون لديك تأثير الزراعة مما زاد من أمراض التغذية والأمراض المعدية. ثم منذ حوالي 200 عام ، كان لديك تطور في تصنيع النظام الغذائي ، مما أدى إلى تفاقم المعضلة الغذائية التي يواجهها البشر.

بينما يوافق على أنه يمكننا تعلم الكثير من العموميات لما أكله أسلافنا من الصيد والجمع ، يختتم Armelagos بما يعتقد أن أكبر مكسب يمكن أن يخفيه أصدقاؤنا من الصيادين والجامعين: التمرين. "بالنسبة للوقت الذي استغرقته امرأة! Kung [الصياد والجمع] للخروج وجمع الطعام ، استغرق الأمر حوالي 20 دقيقة للذهاب إلى متجر البقالة للحصول على هذا الطعام و 20 دقيقة لطهيه ، [ما يعادل] 40 الدقائق. استغرق الأمر ساعتين أو ثلاث ساعات من الخروج وجمع الأشياء. الفرق الآن هو أنني يجب أن أعمل لكسب المال لدفع ثمن ذلك الطعام ، لكنني أكسب ذلك الجلوس في التفكير والكتابة. إذا كان هناك أي شيء وصفة العصر الحجري القديم ستخبرنا ، أننا بحاجة إلى مزيد من التمرين ".

- جوليان شيفر هو مساعد تحرير في اختصاصي تغذية اليوم.


ما الذي يمكن أن يفعله الإنسان في وقت قصير (10-20 سنة) لتحسين الجينوم؟ - مادة الاحياء

أطلقت Deloitte Life Sciences and Health Care مؤخرًا رؤيتها للصحة في عام 2040. بينما قد يعتقد البعض أن هذا المنظور حول مستقبل الصحة يبدو خياليًا ، تعتقد Deloitte أن هناك علامات وإشارات كافية في السوق للنموذج الذي يصفه بداية يظهر.

"اسمحوا لي أن أقدم لكم مثالاً ، قبل 20 عامًا ، قمنا للتو بوضع تسلسل أول مسودة أولية للجينوم البشري واستغرق الأمر 13 عامًا وكلفنا مليار دولار لم نتخيل أبدًا قبل 20 عامًا أنه يمكننا البصق في أنبوب من أجل أقل من 100 دولار ، أرسلها بالبريد ، وفي فترة قصيرة من الوقت اكتشف ما إذا كان لدي تباين جيني معين أم لا ، "قال ديفيد بيتس ، مدير قسم علوم الحياة والرعاية الصحية في شركة Deloitte Consulting.

وقال "لكن يمكننا القيام بذلك اليوم". "لذا يتعين علينا تعليق القليل من عدم التصديق ، ولكن في نفس الوقت هناك ما يكفي من المعقولية والإشارات في السوق التي تمنحنا الثقة لطرح هذه الفكرة هناك."

البيانات القابلة للتشغيل المتبادل جذريًا

إذن ما الذي تتوقعه شركة Deloitte أن يحدث في مجال الصحة بحلول عام 2040؟ تتضمن التنبؤات بيانات قابلة للتشغيل البيني بشكل جذري ستؤدي إلى صحة شخصية للغاية أو شديدة التركيز على المستهلك ، وقد تدمج دورة الابتكار التالية هذه التكنولوجيا مع البيانات القابلة للتشغيل البيني والذكاء الاصطناعي ، ومن المحتمل أن تصبح جميع المعلومات الصحية متاحة - مع الأذونات المناسبة - على نطاق واسع و من المرجح أن تبدو القطاعات التقليدية التي تشكل الآن النظام الإيكولوجي للرعاية الصحية مختلفة تمامًا بحلول عام 2040 ، وسوف تتلاشى الخطوط وستشهد الصناعة تعاونًا أكبر.

أولاً ، يناقش بيتس كيف ستؤدي البيانات القابلة للتشغيل البيني بشكل جذري إلى صحة شخصية للغاية أو شديدة التركيز على المستهلك ، وكيف يمكن لدورة الابتكار التالية أن تدمج هذه التكنولوجيا مع البيانات القابلة للتشغيل البيني والذكاء الاصطناعي.

"ما نعنيه بالبيانات القابلة للتشغيل البيني بشكل جذري هو أننا نتخيل عالماً يمكننا فيه جمع مجموعة متنوعة من مصادر البيانات ومجموعات البيانات من جوانب مختلفة من حياة المستهلك ، وأنهم مستعدون وقادرون على مشاركة تلك البيانات مثل الوضع المالي والحالة الصحية السلوكية والحالة الصحية وبيئتهم ونشاطهم ، يمكننا أن نقرن ذلك بالبيانات التي تصف بشكل كامل ما يحدث مع الطقس وصحة السكان ".

وقال إن الصناعة ستستخدم هذه البيانات لتقديم توصيات أو تنبيهات شخصية للغاية للفرد لمساعدته على الحفاظ على رفاهيته. إذا كانت الصناعة قادرة على الجمع بين مجموعة واسعة ومتباينة من البيانات حول الفرد والبيئة التي يعيشون فيها ، تعتقد شركة Deloitte أن الصناعة يمكنها استخدام هذه البيانات لتطوير المزيد من الأفكار حول صحتهم مما يسمح لهم بإدارة أفضل رحلتهم الصحية.

"لذلك ، في عالم نمتلك فيه بيئة حساسة للغاية ، حيث تكون المستشعرات في كل مكان ، ودائمًا قيد التشغيل والنسبية غير مرئية ، يمكننا جمع البيانات حول أنشطة الفرد ، وحالته الصحية ، والبيئة التي يعيش فيها ، ومن خلال هذا التشغيل المتبادل بشكل جذري البيانات والأنظمة الأساسية المفتوحة والآمنة ، يمكننا استخدام الذكاء الاصطناعي لتمكين المستهلك المفعم بالتمكين الفائق من امتلاك رحلته الصحية ".

العمل بشكل استباقي

وقال إن هذا من شأنه أن يسمح للصناعة بالقيام بأمرين. أولاً ، يمكن للصناعة أن تتنبأ بالتغيرات في الحالة الصحية وأن تكون استباقية بشأنها.

قال بيتس: "وثانيًا ، يمكننا أن نكون سباقين في الحفاظ على الرفاهية". "تخيل لو كان مساعدك الافتراضي يعلم أنك خرجت في وقت متأخر من الليلة الماضية وتناولت نبيذًا أكثر مما يجب أن تتناوله ولديك تمرين مجدول لليوم. ماذا لو تمكنا من توفير آلية رعاية مخصصة ومكملات لاستعادة جسمك في الصف بصحة جيدة؟

وأعد ترتيب الجدول الزمني للشخص بحيث لا يعمل الفرد على ما يتوقعه المزود أن يكون ارتفاع عدد حبوب اللقاح في اليوم ، ولكن بدلاً من ذلك يحرك جدول الشخص بشكل استباقي لوضع التمرين في فترة ما بعد الظهر عندما يكون من المفترض أن لقد أمطرت لمدة 30 دقيقة ويتوقع المزود أن يكون عدد حبوب اللقاح أقل ، قال بيتس.

وقال: "هذه البيانات القابلة للتشغيل المتبادل بشكل جذري ، والمنصات المفتوحة والآمنة والذكاء الاصطناعي ، تعمل على تمكين وإشراك المستهلكين لامتلاك رحلتهم الصحية بشكل استباقي". "يختار المستهلكون المشاركة في هذا النوع من البيئة لأنه من خلال مشاركة بياناتهم ، يحصلون على قيمة في المقابل."

البيانات المشتركة على نطاق واسع

لدى Betts الكثير ليقوله عن التنبؤ بأن جميع المعلومات الصحية من المحتمل أن تصبح متاحة - مع الأذونات المناسبة - مشاركة على نطاق واسع.

وقال: "ما نعنيه بهذا هو أن البيانات المتاحة حول الفرد وما نعتبره بيانات صحية للفرد ستكون أوسع بكثير مما قد نفكر فيه اليوم".

"نحن نفكر في البيانات التي تتجاوز حدود سجل لبعض المعاملات التجارية ، إلى فهم طولي في الوقت الحقيقي لبيولوجيا الفرد ، والكيمياء الحيوية ، وجينومه وميكروبيومه جنبًا إلى جنب مع بيانات حول ما يحدث حول الفرد ، نحن الحصول على عرض أوسع وأكثر اكتمالاً في الوقت الفعلي لصحة الفرد ، وسيتمكن المستهلكون من امتلاك بياناتهم الصحية الشخصية ".

ترى Deloitte إشارات إلى هذا في السوق اليوم حيث يمكن للمرء أن يجمع بياناته الصحية على هواتفه الذكية أو الساعات المتصلة أو أجهزة تتبع اللياقة البدنية ، لإنشاء مجموعة بيانات قيّمة من المحتمل أن تمنحهم رؤية ثاقبة ، ولكن من المحتمل أيضًا أن تكون ذات قيمة للمنظمات التي تركز في تحديد البصيرة الجديدة وبروتوكولات العلاج والتدخل والخوارزميات.

قال بيتس: "بصفتنا مالكي هذه البيانات ، يتحكم المستهلكون مع من ومتى وكيف يشاركون هذه البيانات مع الأطباء والمؤسسات الصحية ومطوري المنتجات ومطوري العلوم والرؤى ومقدمي الرعاية الصحية". "ويمكنك تخيل عالم لدينا فيه آلية آمنة للغاية لاختيار كيف ومتى وأين أشارك بياناتي ومع من."

استخراج القيمة من مشاركة البيانات

قال بيتس إن بإمكانه ، على الأرجح ، تأجير نسخة رقمية من بيولوجيته للباحث ، وإذا كان مصابًا بمرض نادر ، فيمكن للباحث إجراء اختبارات في السيليكا لخيارات العلاج والتدخلات الجديدة المحتملة. لذلك ، يمكنه استخراج القيمة من خلال مشاركة البيانات ولم يعد يخضع فقط لشخص آخر لديه حق الوصول إلى بياناته. يمكنه اختيار متى وكيف وأين يريد استخدامه. وقال إن هذا تحول أساسي عن طريقة تفكير الصناعة بشأن البيانات الصحية اليوم.

وأوضح أنه "من أجل إحياء هذا العالم ، يمكنك تخيل عالم يكون فيه الوصول الواسع إلى تلك البيانات أمرًا ضروريًا". "وهكذا ، فإن المؤسسات التي يمكنها بناء مستوى ثقة حول كيفية استخدام تلك البيانات من خلال توفير قيمة لتلك البيانات ، ستكون ناجحة في هذا النوع من العالم. ننتقل من عالم يركز فقط على إصلاح مشكلة ، إلى عالم يركز على الوقاية من الأمراض والتغلب عليها وتعزيز الرفاهية. إنه نموذج مختلف تمامًا ".

"تعمل هذه البيانات القابلة للتشغيل المتبادل بشكل جذري ، والمنصات المفتوحة والآمنة والذكاء الاصطناعي ، على تمكين المستهلكين وإشراكهم لامتلاك رحلتهم الصحية بشكل استباقي."

ديفيد بيتس ، شركة Deloitte Consulting

وأخيراً ، قالت شركة Deloitte إن القطاعات التقليدية التي تشكل الآن النظام الإيكولوجي للرعاية الصحية من المرجح أن تبدو مختلفة تمامًا بحلول عام 2040. وسوف تتلاشى الخطوط وسيشهد المتخصصون في هذا المجال تعاونًا أكبر.

قال بيتس: "ستضطر الجهات الفاعلة التقليدية في النظام البيئي للرعاية الصحية اليوم إلى التطور حيث يصبح المشهد أكثر تركيزًا على المستهلك". "نحن ننتقل من نموذج الرعاية الصحية للأعمال التجارية إلى نموذج الرعاية الصحية للأعمال التجارية ، في الواقع تجاوز نموذج الرعاية الصحية للمستهلكين من الأعمال التجارية ، إلى نموذج المستهلك إلى نموذج الأعمال التجارية."

الأدوار المتطورة

لذا فإن الأدوار التي سيلعبها اللاعبون المختلفون في الصناعة يجب أن تتطور وفقًا لذلك ، كما قال. ستتوقف الصناعة عن التفكير في القطاعات المنعزلة من النظام الإيكولوجي للرعاية الصحية وستبدأ في رؤية عدم وضوح الخطوط بين تلك القطاعات وإنشاء ما تعتقد شركة Deloitte أنه نماذج مختلفة من الأعمال التي يمكن أن تكون ناجحة في هذه الصناعة المستقبلية.

تأخذ هذه الفئات ثلاث فئات رئيسية: تصبح البيانات والمنصات فئة واحدة من مؤسسات النظام الإيكولوجي للصناعة التي تركز على تقديم الرعاية والرفاهية وفئة ثالثة تشمل الروابط والوسطاء - تلك المنظمات التي تركز على تمويل الرفاهية ، وربط مختلف اللاعبين من الناحية اللوجستية ، وأولئك الذين يضعون المعايير والمنظمون الذين ينشئون الإطار الذي تحدث فيه المنافسة.

وقال بيتس "هذه ليست نماذج تقليدية للصناعة كما هي اليوم". "لن يؤدي ذلك إلى زيادة مصادر الدخل والقيمة الجديدة فحسب ، بل سيؤدي أيضًا إلى القضاء على المؤسسات وإجبارها على التنافس على أساس مختلف عما هو عليه اليوم. لذلك ، نعتقد أن الخطوط ستظل ضبابية وسنرى تعاونًا ومنافسة أكبر عبر النماذج الأصلية المختلفة لكي تنجح المنظمات في هذه البيئة ".

وخلص بيتس إلى أن الأدوار التقليدية التي يتم لعبها في النظام البيئي للرعاية الصحية اليوم تعطلت بشكل كبير.

تعامل المستهلكين مع الروتين

وقال "بعضها آلي وبعضها ديمقراطي ولا مركزي". "الكثير من الرعاية المقدمة اليوم تعتمد على الخوارزميات بدرجة عالية ويمكن التنبؤ بها ، ونعتقد أننا سنصل إلى نقطة لا نحتاج فيها إلى تدخل فرد عالي التكلفة ومدرب تدريباً عالياً للتعامل مع المواقف الأكثر خوارزمية وروتينية."

على سبيل المثال ، تخيل إذا كان الطفل مصابًا بعدوى في الأذن ، يعلم الوالد أنها عدوى في الأذن ، والوالد يعرف عمومًا ما يحتاج إلى علاجه. ماذا لو كان لديها تشخيص في المنزل من شأنه ببساطة تأكيد تشخيصها ، ومن خلال منصات مفتوحة وآمنة تمنحها إمكانية الوصول إلى العلاج ، وحتى توصيله مباشرة إلى عتبة بابها؟

وقال "يمكنني الوصول إلى نوع العلاج الضروري دون إشراك شخص مدرب تدريباً عالياً وعالي التخصص ومكلفاً لتأكيد شيء روتيني وخوارزمي للغاية". "هذا هو نوع العالم الذي نتخيله".


ما الذي يمكن أن يفعله الإنسان في وقت قصير (10-20 سنة) لتحسين الجينوم؟ - مادة الاحياء

عرض اليوم & # 8217s يقدمه لك Audible. يرجى زيارة موقع Audible podcast dot com slash point للحصول على تنزيل كتاب صوتي مجاني. هذا هو نقطة الاستفسار ليوم الجمعة 10 سبتمبر 2010.

مرحبا بكم في نقطة الاستفسار. I & # 8217m نقطة استفسار كريس موني هي البرنامج الإذاعي والبودكاست لمركز التحقيق ، وهو مؤسسة فكرية تعمل على تطوير العقل والعلم والقيم العلمانية في الشؤون العامة وعلى مستوى القاعدة الشعبية. قبل الوصول إلى برنامجنا ، أود أن أذكرك بأن نقطة الاستفسار ترعاها شركة audible dot com. Audible هو المزود الرائد للويب & # 8217s للصوت المنطوق والترفيه والمعلومات والبرامج التعليمية. تمتلك شركة Amazon dot com ، Audible ، قائمة تضم 75000 كتابًا لتنزيلها على جهاز الكمبيوتر أو جهاز iPod أو قرص مضغوط. لذا دع & # 8217s نقول أنك & # 8217re تنغمس في الحلم الأمريكي. أنت & # 8217re ستقود سيارتك عبر البلاد. كما تعلم ، كنت تريد دائمًا تجربته. ولكن بعد ذلك ستعجبك ولاية أيوا وكل ما تحصل عليه على الراديو هو مجموعة من محطات موسيقى الروك المسيحية. Aren & # 8217t هل ستتمنى أن & # 8217d تصبح مستخدم dot com مسموعًا ولديك شيء جيد لتظهر فيه؟ إنه & # 8217s مسافة طويلة بالسيارة أمامك. لذا ، فإن توصياتي تذهب إلى موقع الويب التالي ، والبودكاست المسموع ، ونقطة نقطة dot com ، وتحصل على تنزيل مجاني للكتب الإلكترونية. اختر واحدة طويلة. أو الأفضل من ذلك ، كن عضوًا. في الشهر الماضي ، تشرفت بحضور مؤتمر يسمى Techonomy ، فلسفة جديدة للتقدم. كان هذا هو نوع المؤتمر الذي حضره بيل جيتس ومتحدثًا. لكنني انجذبت إلى إحدى الجلسات الأصغر حيث كان ضيفنا الحالي يتحدث بجدية شديدة حول كيفية إطالة متوسط ​​عمر الإنسان. إنه & # 8217s موضوع أنا & # 8217d كتبته منذ نصف عقد من الزمان. لكن العلماء الآن مثل S.J Olshansky يعتقدون بشكل متزايد أنها قد تكون الصفقة الحقيقية. لذلك أردت أن يكون أولشانسكي في العرض للمناقشة مع تمديد حياتها أمر ممكن حقًا وما قد يبدو عليه العالم الذي نعيش فيه جميعًا لفترة أطول. إس جيل سانسكي أستاذ في كلية الصحة العامة بجامعة إلينوي في شيكاغو. يركز عمله على تقدير الحدود العليا لطول عمر الإنسان ، بالإضافة إلى متابعة الوسائل العلمية لإبطاء الشيخوخة لدى البشر. الدكتور أولشانسكي هو المؤلف مع بروس كارنز حول السعي إلى الخلود.

العلم في حدود الشيخوخة. Sanski ، مرحبًا بكم في Point of Inquiry. يسعدني أن أكون هنا.

إنه لأمر رائع أن تكون لديك. أردت أن أشارك في العرض بعد أن حضرت جلسة في مؤتمر Techonomy الأخير في بحيرة تاهو. كنت هناك في الغرفة مع Google & # 8217s Larry Page تتحدث عن أفضل الاحتمالات لإطالة عمر الإنسان من خلال نوع من التدخل أو حبوب منع الحمل. لذا دعونا نتحدث عن هذا & # 8217s. هل تعتقد أن هذا احتمال واقعي بشكل متزايد؟

حسنًا ، إذا سألتني منذ 10 أو 15 عامًا ، لكنت قلت ، لا ، إنه & # 8217s غير واقعي على الإطلاق ، على الأقل على المدى القصير. ولكن حدث الكثير منذ ذلك الحين. & # 8217 كان هناك الكثير من التطورات العلمية التي دفعت عددًا من العلماء ، وأنا من بينهم ، إلى الاعتقاد بأنها أصبحت الآن معقولة بالفعل. وليس من المعقول فقط أن نتمكن من تطوير تدخل يبطئ الشيخوخة ، لكنني أعتقد أنه من الضروري للغاية أن نتابع ذلك. والسبب واضح إلى حد ما. النموذج الطبي الحالي ، الطريقة التي نتعامل بها مع المرض اليوم ، هو في الأساس مهاجمتهم واحدًا تلو الآخر. أمراض القلب والسرطان والسكتة الدماغية كلها مستقلة عن بعضها البعض. إذا تركنا وحده العملية الأساسية للشيخوخة ، فإنه يؤثر عليهم جميعًا. حسنًا ، نقترح الآن أن الوقت قد حان لمتابعة تأسيس كل ما يحدث لنا بشكل خاطئ مع تقدمنا ​​في العمر. وهذا يعني مهاجمة الشيخوخة نفسها.

وتعتقد أنه يمكننا الحصول على حياة صحية أطول ، أليس كذلك؟ ليس فقط حياة أطول ، لأنه ، بالطبع ، لا أحد يريد هذا إذا كان يعني عقدًا إضافيًا في المستشفى.

حسنًا ، هذا صحيح & # 8217s. الشيء الوحيد الذي نتحدث عنه هو إطالة الحياة الصحية. سأكون صريحًا. لا أتحدث حقًا عن تمديد الحياة نفسه ، على الرغم من أنني متأكد من أن هذا سيكون المنتج. أحد النتائج الثانوية لهذا الجهد ، الشيء الوحيد الذي نتحدث عنه هو تمديد الحياة الصحية. بكم غير مؤكد. لدينا هدف في الاعتبار & # 8217d نرغب في متابعته. هناك بعض الناس الذين يحبون الخلود كهدف. أعتقد أنه من الممتع التحدث عنه ، على ما أعتقد ، ولكنه غير واقعي وغير قابل للقياس أيضًا ، بالمناسبة. لكن ، كما تعلمون ، هناك أهداف واقعية أعتقد أنه يمكن تحقيقها في حياتنا. وستكون الفوائد لهؤلاء الأفراد والبلدان التي يعيشون فيها هائلة.

وأنا أفهم أن هناك أدلة من مجموعة متنوعة من الأنواع الأخرى تُظهر أنه يمكنك بطريقة ما تغيير مدة حياتها.

نعم ، هناك & # 8217s لا شك في أن مدة الحياة يمكن أن تمتد في مجموعة متنوعة من الأنواع باستخدام تقييد السعرات الحرارية ، والحد من السعرات الحرارية. سواء كان هذا هو الحال في البشر أم لا ، فإننا لا نعرف حتى الآن. من المحتمل أن يكون الأمر كذلك ، لكننا لا نعرف على وجه اليقين. كان هناك عدد من التدخلات الجينية في عدد من الأنواع التي أدت إلى إطالة مدة الحياة. كانت هناك & # 8217 دراسات على الديدان الأسطوانية ، الفئران ، الكلاب ، الخميرة ، تم تحقيق إطالة الحياة في كل هذه. وتذكر أن تمديد الحياة قد تحقق في البشر. فكر بخصوصها لثانية. كان متوسط ​​العمر المتوقع في عام 1900 حوالي تسعة وأربعين. الآن & # 8217s حوالي 80 أو نحو ذلك. وهكذا حققنا & # 8217 إطالة مهمة في حياة البشر ، ولكن ليس لأننا قمنا بتغيير الشيخوخة ، ولكن لأننا قمنا بتغيير أمراض معينة أو أسباب محددة للوفاة ، خاصة تلك التي تقتل مبكرًا. لذا ، نعم ، هناك الكثير من الأدلة على إمكانية إطالة العمر. ما إذا كان إطالة العمر ناتجًا عن تأخر الشيخوخة أو تأخر المرض أم لا.

حسنا هي كذلك. أعتقد أنني سمعت شيئًا من التغيير الكبير منذ عام 2002. لقد كتبت أنت وبعض العلماء الآخرين مقالًا في Scientific American. كان عنوانه لا حقيقة ل ينبوع الشباب. وقد أجريت مقابلة معك في ذلك الوقت. كنت حريصًا حقًا على فضح شعوذة مكافحة الشيخوخة ، والتي يوجد الكثير منها. وبالتالي. فلماذا التغيير في اللهجة؟

لم يتغير شيء منذ نشر هذا المقال. ما قلناه آنذاك كان صحيحًا. وإذا كنت سأقول الشيء نفسه اليوم ، فلا يوجد شيء اسمه دواء مضاد للشيخوخة موجود اليوم. على الرغم من محاولة الأشخاص بيعها لنا ، إلا أن النقطة التي كنا نحاول أن نعيدها في عام 2002 هي أن هناك الكثير من الناس يبيعون الأدوية المضادة للشيخوخة دون أي دليل على فعاليتها. ما نقوله الآن هو هذه التدخلات التي يمكن أن تبطئ الشيخوخة أو في مكان ما في المستقبل ، ونأمل في المستقبل القريب ، ويجب أن نتابعها بقوة. لذا لا تخلط بين الاثنين. في السابق ، قلنا أنها غير موجودة & # 8217t. كنا على حق في ذلك الوقت و # 8217 الآن بقول نفس الشيء بالضبط.

الشيء الوحيد الذي نهتم به حقًا في نقطة الاستفسار هو نوع من الكذب. الدجل ، والعلم السيئ ، والعلم الزائف ، وتلك الأنواع من الادعاءات ، وهناك الكثير من الأشياء الزائفة عندما يتعلق الأمر بإطالة الحياة ، وهو ما أعتقد أنه ما كنت تحاول الحصول عليه في عام 2002 في Scientific American. إذا كان بإمكاننا الحصول على عقار فعال هناك ، فهل سيكون الأمر كذلك ، كما تعتقد ، أن بعض الأشياء السيئة ستختفي؟

لا ، لحسن الحظ ، لسوء الحظ ، أعتقد أن الأمر سيزداد سوءًا لأن ما حدث ، والطريقة التي يعمل بها هي بمجرد أن يأتي العلماء الحقيقيون بأي نوع من التدخل المحتمل. اقتنصها غير العلماء وحاولوا بيعها على الفور. وقد رأيت هذا مع ريسفيراترول منذ بضع سنوات. أعني ، هناك & # 8217s علم شرعي يشارك في دراسة ريسفيراترول وتأثيره المحتمل على إبطاء الشيخوخة. وبدأ الناس في بيعه على الإنترنت. كما تعلم ، ربما في غضون أسابيع من صدور أول مقال يشير إلى أنه قد ينجح. لذا فإن ما يفعلونه هو أنهم يستفيدون من الإمكانات التي لم يدركها العلم بعد أو التي يدعمها العلم بالتأكيد. لذا ، لا ، مع استمرارنا في إحراز تقدم في عالم العلوم ، سيزداد الباعة المتجولون قوة.

حسنًا ، هذا & # 8217s ذلك & # 8217s مؤسف. لكن مع ذلك ، قد يستفيد بعض الناس. لذا دع & # 8217s تقول أنك & # 8217re على حق.

تشير كل هذه الأدلة إلى الاتجاه ، على الأقل ، قد يصبح بعض التدخل ممكنًا في المستقبل. ما الذي سنفعله بالفعل للتدخل في البشر؟ لأننا لن نقوم بهندسة أنفسنا وراثيًا مثلما نفعل مع الفئران. نحن لا نقيد أنفسنا من حيث السعرات الحرارية كما يفعل بعض الناس ونتبع نظامًا غذائيًا للجوع. ما الذي سنستطيع فعله في الواقع؟

حسنا، جيد. يجب أن يكون نوعًا من التدخل. هذا شيء يمكن أن يفعله الناس ويمكن أن يفعلوه بسهولة ونأمل أن يكون رخيصًا نسبيًا. الآن ، في اجتماع Techonomy ، ظهرت هذه المشكلة وسعدت بالإجابة على هذا السؤال. إنه & # 8217s وجهة نظري الشخصية. هناك العديد من المسارات ، كما أعتقد ، نحو تقدم العمر المتباطئ ، حيث سيثبت المرء في النهاية أنه الخيار الصحيح أو الأفضل.لا أعرف & # 8217t. لكن بالنسبة لي ، أحد أكثر الأساليب الواعدة ، الكعكة تحت أنوفنا تمامًا ، وهذا هو الوالد الذي تباطأ ، والشيخوخة ، وإطالة الحياة الصحية التي نلاحظها بالفعل في مجموعات فرعية من البشر. يعيش بعض الناس بصحة جيدة ، بعد مرور 100 عام أو حتى 110 عامًا على فترة طويلة جدًا. ومن الواضح أن سر طول عمرها الاستثنائي موجود في جينومها. وأعتقد أن تحديد ماهية تلك الجينات تجد طريقة لتحديد تلك الجينات ، وما هي المنتجات الجينية التي تنتجها تلك الجينات ، وتكرار تلك الموجودة في المختبر ، سواء كانت شركة أدوية تقوم بذلك أو شركة أخرى ، وإدخال ذلك مرة أخرى في شكل حبوب منع الحمل ، أعتقد أنه الأكثر استساغة في هذه المرحلة. وأنت تتغلب من خلال القيام بذلك بهذه الطريقة ، بالمناسبة ، تتغلب على العديد من المشكلات المرتبطة بالاستقراء بين الأنواع. أنت لا تعرف ، على سبيل المثال ، إذا قمت بزيادة العمر الافتراضي بالطريقة التي تم بها القيام بذلك لهذه الحيوانات الأخرى ، سواء كان ذلك & # 8217s سيكون له تأثير نظامي على جميع جوانب الشيخوخة عند البشر أو ما إذا كان & # 8217s فقط سيؤثر على الجسد المادي وليس العقل. آخر شيء نريد حدوثه هو إطالة عمر الجسد دون توسيع وظائف العقل. . قد يكون ذلك كارثة ولذا علينا أن نكون حذرين حقًا. لكننا & # 8217 لقد لاحظنا هذا بالفعل في كبار السن من البشر الذين يعيشون خارج مئات الآلاف من الرجال الذين نجحوا في ذلك. إنهم يتمتعون بصحة جيدة وعقولهم وأجسادهم سليمة.

المعمرين هم بالتأكيد موضوع رائع. وقرأت في مكان ما أن توأم المعمر يتمتع بفرصة أكبر في أن يصبح شخصًا واحدًا ، كما تعلم ، من شخص ليس له صلة قرابة. لذلك من شأن ذلك أن يوحي بأن الأمر يتعلق بعلم الوراثة. أفهم أيضًا أن هناك مجموعات معينة من الأشخاص حيث تعيش نسبة أعلى من الأشخاص حتى يبلغوا 100 عام. هل يمكنك التحدث عن ذلك؟ هل هذا هو من علينا الذهاب للدراسة؟

نعم فعلا. أعني ، هناك مجموعات فرعية في جميع أنحاء العالم. يبدو أن هناك مجموعة فرعية في أوكيناوا باليابان وسردينيا بإيطاليا. أعتقد أن هناك & # 8217s مجموعة في كاليفورنيا ، السبتيين واليوم السابع. أعتقد أن هناك & # 8217s مجموعة فرعية في نوفا سكوشا ، في كندا. ولكن هناك أيضًا المعمرين والمعمرين في أجزاء أخرى من العالم. وكما تعلم ، فإن تلك الجيوب مثيرة للاهتمام. لكنني سأدرس الناس في جميع أنحاء العالم. أعني ، بطريقة ما ، أن بعض هؤلاء الأشخاص المثيرين للاهتمام الذين يجب دراستهم سيكونون هم الذين تجاوزوا 100 أو 110 الذين عاشوا أنماط حياة فظيعة مثل جون كولمان كان أطول مستند بشري تم توثيقه بالطريقة العلمية shmita. مائتان واثنان وعشرون سنة ونصف. كانت تدخن مائة عام. من الواضح أن التدخين لم يكن عامل خطر لها. لذلك كان هناك شيء ما يحميها من الأشياء التي تقتل بقيتنا عندما ندخن. لذا ، كما تعلمون ، بالنسبة لي ، فإن بعض الأشخاص الأكثر إثارة للاهتمام الذين يجب دراستهم هم أولئك الذين يعيشون أكثر أنماط الحياة فظاعة ويجعلونها صحية بشكل استثنائي في الأعمار القديمة. وهم & # 8217re في جميع أنحاء العالم.

حسنًا ، ما هو وضع تمويل هذا النوع من الأبحاث حاليًا؟ هل لدينا ما يكفي من خلال. معاهد الصحة ، هل نحتاج. أحتاج المزيد؟

بالكاد يتم إنفاق أي أموال في هذا النوع من البحث. تذهب الغالبية العظمى من أموال البحث في المعاهد الوطنية للصحة نحو أمراض معينة. وأنا أفهم ذلك. وأنا أفهم المنطق وراء ذلك. أعني ، هذه هي الطريقة التي نشأت بها المعاهد الوطنية للصحة. أعتقد أن إقناع الأطباء وإقناع العلماء الآخرين بأن الشيخوخة تستحق الدراسة كان أمرًا صعبًا ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى كل الدجل. أود أن أشير إلى أن & # 8217s أضر بنا من نواح كثيرة. وهو في الواقع أحد الأسباب التي جعلتني & # 8217 صريحًا جدًا ضد الدجل ، لأنني أعتقد أنه يضر في الواقع بتمويل البحث العلمي المشروع. لذا فإن المحصلة النهائية هي أن مبالغ صغيرة جدًا جدًا من المال يتم تخصيصها حاليًا لمتابعة الشيخوخة المتباطئة. وأعتقد أن هذا يجب أن يزيد بشكل كبير. قبل عامين في مقال مع العالم ، نشرنا مقالًا بعنوان In Pursuit of the Longevity Dividend. وفي هذا المقال ، أوضحنا أن استثمارًا بقيمة ثلاثة مليارات دولار سنويًا لبضع سنوات فقط من المحتمل أن يؤدي إلى تدخل يبطئ الشيخوخة خلال فترة زمنية قصيرة نسبيًا أكثر مما يدفع ثمنه. وستكون له فائدة اقتصادية إيجابية كبيرة للأفراد الذين يستفيدون من ذلك والبلدان التي يعيشون فيها.

حسنًا ، دع & # 8217s نواصل الحديث عن هذه الفائدة ، لأنني أعتقد أنه عندما يسمع الناس عن هذا ، فإن أول شيء يعتقدون أن بعض شركات الأدوية تحصل على فائدة كبيرة في أن تصبح ثريًا حقًا لأن الناس يدفعون الكثير مقابل هذه الحبة. أنا & # 8217m على افتراض أن هذا & # 8217s جزء من النمو الاقتصادي. ولكن ما هي الطرق الأخرى التي تعتقد من خلالها أن هذا سيكون بشكل واضح فائدة صافية؟

حسنًا ، فكر في الأمر لمدة دقيقة. أعني ، كما تعلم ، لدينا حاليًا فترة زمنية معينة يعاني فيها معظم الأشخاص الذين يتقدمون في السن من الضعف والإعاقة قبل الموت. وبعض أكبر التكاليف المرتبطة بنهاية العمر تحدث بالفعل في العام الماضي. ولكن حتى قبل ذلك ، في غضون عامين قبل ذلك ، يمكن أن تكون تكاليف ونفقات الرعاية الصحية مرتفعة بشكل غير عادي. وتذكر أيضًا أنه عندما يكون الناس ضعيفين ومعوقين ، فإنهم لا يعملون. هم & # 8217re لا يسافرون. إنهم لا يساهمون كثيرًا في الاقتصاد باستثناء المؤسسة الطبية. إذا تمكنت من الحفاظ على صحة الناس لفترة أطول ، فلن يقتصر الأمر على استمرار العديد منهم في العمل لفترة أطول باختيارهم ، والبقاء في القوة العاملة لفترة أطول ، بل يمكن أن يساهموا بالمال في الاقتصاد لفترة أطول.

كما تعلم ، عندما تكون & # 8217 بصحة جيدة ، تكون بصمتك المالية أكثر دراماتيكية مما لو كنت & # 8217 غير صحي. وإذا تمكنت من تحقيق ذلك على مستوى السكان ، فمن المدهش تمامًا كيف ستستفيد دولة ما من خلال إطالة الحياة الصحية لبضع سنوات. الآن ، النقطة الأخرى التي يجب تذكرها هي أن عملية الشيخوخة المتباطئة التي يعاني منها الأفراد ، إذا حدثت بالطريقة التي نعتقد أنها ستحدث ، ستضغط أيضًا على المراضة والإعاقة إلى فترة زمنية أقصر قرب نهاية العمر. لذا فإن التكاليف ، والضعف ، والعجز ، وكل الأشياء السلبية المرتبطة بنهاية الحياة سوف يتم ضغطها في فترة زمنية قصيرة للغاية. سيكون أقل تكلفة بكثير.

إنه أمر مثير للاهتمام لأنه ، كما تعلم ، بصفتك خبيرًا في الديموغرافيا ، كما تعلمون ، فإن السكان في جميع أنحاء العالم يشيخون بالفعل في الوقت الحالي. وقد أدى ذلك & # 8217s إلى أن يقول الكثير من الناس ، كما تعلمون ، من خلال الكثير من مخزونات الأدوية ، من خلال الكثير من أسهم الرعاية الصحية ، تنظيم الإنفاق أكثر على هذا ، وليس أقل. وهذا هو نوع الاعتراض الذي تحصل عليه غالبًا ، وهو أنك & # 8217 تقول العكس تمامًا.

حسنًا ، إذا تمكنا من إبطاء الشيخوخة بشكل عام ، فإن الرأي صحيح. أعني ، نعلم أننا نعلم أن السكان سيتقدمون في العمر بشكل كبير في السنوات القادمة. الآن ، تذكر أن العمر يعني بشكل كبير حدوث تحول في الهيكل العمري. لذا فإن نسبة إجمالي السكان الذين يبلغون من العمر 65 عامًا وأكثر من 85 عامًا سترتفع حتماً بشكل كبير. لذا ، إذا كنت تعتقد أنه يمكنك جني الأموال من الاستثمارات في شركات الأدوية التي تتعامل مع هؤلاء السكان الأكبر سنًا ، بكل الوسائل.

ما نقترحه هو أن الشيخوخة المتباطئة ، إذا عانى منها السكان ، ستؤخر بشكل كبير الكثير من التكاليف ، والتكاليف السلبية ، المادية والمالية المرتبطة بالعيش في هذه المناطق الخارجية من العمر. لذا ، نعم ، أنا أقدم حجة مضادة ، لكنها تتطلب شيخوخة متباطئة. اسمحوا لي أن أوضح ، بالمناسبة ، أنه إذا لم نفعل ذلك ، إذا لم نجد طريقة لإبطاء الشيخوخة واستمرنا في إحراز تقدم تدريجي ضد أمراض القلب والسرطان والسكتة الدماغية كما نفعل الآن ، قد ننتج تأثيرًا معاكسًا جدًا لما أتحدث عنه. قد نطيل فترة الضعف والعجز في الشيخوخة.

تذكر ، إذا لم تموت من أمراض القلب ، وإذا نجت بطريقة ما من الموت من أمراض القلب ، فلن تقضي على خطر الإصابة بجميع الأمراض والاضطرابات الأخرى التي تظهر في الأعمار الأكبر. وبما أن المرض والموت في نهاية المطاف عبارة عن لعبة محصلتها صفر ، إذا قللت من خطر الموت من أحد الأمراض ، فإنك في النهاية تزيد من خطر الإصابة بمرض آخر. وعلينا أن نكون حذرين فيما نتعامل معه. نريد أن نتأكد من أننا نتبادل معه من أجل حياة أكثر صحة بدلاً من حياة غير صحية. المثال الكلاسيكي هو زميل لي أعمل معه. اسمه بروس كوران & # 8217s. كان والده قد خضع لعملية جراحية في الشريان التاجي في أواخر الخمسينيات من عمره. أنقذه التكنولوجيا الطبية. لقد سُمح له بالعيش ، على ما أعتقد ، بعد 27 عامًا أخرى. الغالبية العظمى من تلك السنوات كانت صحية. لكن في آخر سبعة ، أصيب بمرض الزهايمر & # 8217. لذلك كانت هناك مقايضة. كما تعلم ، لقد حصل على 20 عامًا بصحة جيدة. وفي المقابل ، كان عليه أن يدفع ثمن ذلك بسبع سنوات من مرض الزهايمر & # 8217. لذلك علينا توخي الحذر فيما نتمناه. نحن لا نريد تمديد الحياة إلا إذا كنا نعلم أن هذه سنوات صحية.

ماذا عن الآراء الدينية حول الشيخوخة وإطالة العمر؟ هل تتوقع أن تكون هناك & # 8217 أي اعتراضات ستظهر بناءً على نوع من الإحساس بأنه لا ينبغي لنا & # 8217 أن نتدخل فيما & # 8217s بطبيعة الحال على الطريقة التي تسير بها الأمور؟ هل سير حياتنا طبيعي؟ أم أن هذه الآراء ستكون أكثر اختلاطًا؟ بعض المحترفين. بعض يخدع؟

أوه ، أنا & # 8217d أحب الدخول في نقاش مع شخص ما من اليمين الديني حول هذه المسألة بالذات. أو ربما & # 8217s اليسار. لا أعرف من أين أتوا & # 8217re ، لكنها حجة سخيفة تشير إلى أنه ، كما تعلمون ، يجب ألا نحارب الطبيعة البشرية. كلنا كذلك. ما رأيك ماذا كنا نفعل منذ مائة عام؟ أعني ، السبب في أننا نعيش طويلاً الآن هو أننا & # 8217 ، نحارب الطبيعة البشرية. لقد عزلنا أنفسنا عن العالم الخارجي. لقد حمينا أنفسنا من الأمراض المعدية التي تقتلنا عادة. هل تعلم هل يقترحون علينا إعادة الأمراض المعدية؟ ألا يقومون بتلقيح أطفالهم؟ كما تعلمون ، إذا أصيبوا بنوبة قلبية ، ألا يذهبون إلى الطبيب ويتعالجون لها؟ ألم يأخذوا الأسبرين للألم؟ أعني ، ليس من المنطقي بالنسبة لي أن أجادل في أننا & # 8217re ، كما تعلم ، ننتهك بطريقة ما خطة الطبيعة & # 8217. حسنًا ، يجب أن أتمنى مخالفة تعهد الطبيعة & # 8217s.

دعونا نتحدث عن الجانب الإيجابي للأشياء. أعني ، هل ترى عالماً يعتقد فيه الناس أنني سأحصل على مهنة واحدة ، وسأصبح محامياً ، ثم أنا & # 8217m مهنة ثانية. أنا & # 8217m سأصبح طبيبة. سأقضي حوالي 25 أو 30 عامًا يقضيها كل منهم. أعني ، هل هذا ما نتطلع إليه؟

أعتقد أن هذا الاختيار يجب أن يكون متاحًا لنا. وأعتقد أن هذا في جزء منه. سنعرض إذا تمكنا من إطالة حياة صحية. يمكن للناس أن يختاروا لاحقًا في الحياة اختيار مهنة مختلفة ، بغض النظر عن ماهيتها ، سواء كانت & # 8217s ، كما تعلم ، إذا كنت & # 8217 طبيبًا. الجزء الأول من حياتك وتريد أن تكون إنسانيًا. الجزء الأخير من حياتك ، رائع. مهما كان الأمر ، طالما أن لديك حياة صحية تقضيها في تغيير مهنتك. هذا هو ما نحن & # 8217 هو ما نذهب بعده. لكن في النهاية ، السؤال الذي تطرحه هو سؤال مهم ، وهذا هو مفهومنا الأساسي للعمل. سوف تضطر إلى التغيير نتيجة لتمديد الحياة الصحية. وأعتقد أن الجواب على ذلك هو نعم. أعتقد أن التغيير يمكن ، ويمكن أن يكون مفيدًا لأولئك الذين يختارون القيام به. ولكن يجب أن يكون خيارًا لدينا ، وليس خيارًا سلبنا منا من خلال تمكين المرض من التعبير عن نفسه كما هو الحال الآن في الأعمار الأكبر.

لكنه سيتطلب بالطبع بعض تمديد سن التقاعد التقليدي إلى. كنت تعتقد وإلا كنت & # 8217d. هذا اعتراض آخر قد يثيره الناس. ماذا عن الضمان الاجتماعي؟ الأشخاص الأصحاء على الضمان الاجتماعي لمدة 20 أو 30 عامًا؟

حسنًا ، سيستفيد الضمان الاجتماعي من خلال تمديد الحياة الصحية. سيستمر العديد من الأشخاص في البقاء في القوى العاملة لفترة زمنية أطول وسيستمرون في المساهمة في الضمان الاجتماعي لفترة زمنية أطول. لذا ، كما تعلم ، تحدث مشكلة الضمان الاجتماعي والرعاية الطبية عندما تحصل على تمديد لحياة غير صحية ، ثم تحصل على أشخاص ينجذبون إلى القوى العاملة ويقومون & # 8217 بسحب مبالغ كبيرة من Medicare أو Medicaid في النهاية ومبالغ كبيرة من الضمان الاجتماعي كتكنولوجيا طبية يطيل فترة الحياة غير الصحية. لذا فإن الحجة التي يتم إجراؤها أو التي تقوم بها هنا هي حجة أعتقد أنها تتعارض بشكل مباشر مع النموذج الطبي الحالي. دعونا & # 8217s لا تطيل فترة الحياة غير الصحية. دع & # 8217s لا تطيل فترة الشيخوخة ، لأن هذا هو بالضبط نوع الشيء الذي نريد تجنبه من حيث تأثيره السلبي المحتمل على الضمان الاجتماعي والرعاية الطبية. أكبر فائدة للضمان الاجتماعي ، ميديكير سيحدث مع إطالة الحياة الصحية.

دعونا نفكر في بعض الاختلافات الكبيرة الأخرى المحتملة في النسيج ، ومسار حياتنا إذا كان الجميع يعيشون لفترة أطول بشكل ملحوظ. هل تعتقد أن الناس سيكتبون تواريخ في عقود زواجهم ، على سبيل المثال؟ كما تعلم ، أريد فقط حوالي 25 عامًا من هذا.

حسنا حسنا حسنا. إذا كتبوا هؤلاء في البداية حيث قد يكون ذلك مشكلة. لكنك تعلم ، أنت & # 8217re على حق ، رغم ذلك. ربما ستتغير الحياة الأسرية.

لا أعرف & # 8217t. إنه & # 8217s كما تعلم ، بصراحة تامة ، يمكننا & # 8217t أن نقول الآن. يمكننا & # 8217t إصدار حكم بشأن ما إذا كانت الأمور ستكون أفضل. سيكونون مختلفين. وأعتقد أن علينا أن ندرك ذلك. ولكن ، كما تعلمون ، يختلف الأمر الآن عن مائة عام مضى. تذكر أن نسبة جيدة من الأطفال الذين ولدوا قبل 100 عام ماتوا قبل السنة الأولى من حياتهم. بمجرد أن تجاوزت السنوات الأربع الأولى ، كانت لديك فرصة جيدة للوصول إلى 60. لكن 60 ، إذا وصلت إلى 60 من بين 19 مائة ، فأنت تعتبر شخصًا أكبر سنًا. الآن ، 60 بالكاد في منتصف العمر. بقدر ما أنا معني & # 8217m ، وخاصة منذ أن أقترب من الإدارة ، بالمناسبة. والكثير من الناس لديهم نظرة مختلفة حول ما يقوم عليه مفهومنا للشيخوخة على ما حدث خلال القرن الماضي. ولا يوجد سبب للاعتقاد بأن الأمور ستكون مختلفة بعد 50 عامًا من الآن أو بعد 20 عامًا من الآن. إذا تمكنا من إيجاد طريقة لإبطاء الشيخوخة وجعلنا أكثر صحة لفترة أطول ، فسنغير وجهات نظرنا حول معنى التقدم في العمر.

حسنًا ، دعني أطرح عليك سؤالاً أخيرًا هنا. هذا نوع من التكهنات ، ولكن ربما يمكننا أن نتعامل معه باعتبارك خبيرًا في شيخوخة البشر وكخبير ديموغرافي ، إذا كان عليك نوعًا ما محاولة التفكير في شيء مثل عام 2050. ما هي المدة التي يقضيها الناس معيشة؟ ما مدى اختلافها؟

حسنا. & # 8217ll أرسم سيناريوهين لك. السيناريو الأول هو ، إذا فشلنا في إبطاء الشيخوخة ولم نفعل شيئًا سوى الاستمرار في النهج الحالي لمهاجمة مرض واحد في الوقت المناسب ، فأعتقد أننا يمكن أن نؤخر السرطان بشكل كبير. يمكننا أن نصاب بأمراض القلب بشكل كبير في بعض الحالات ، وربما نقترب من القضاء عليه لبعض المجموعات الفرعية من السكان. تذكر أن هذا & # 8217s حدث بالفعل في اليابان. يبلغ متوسط ​​العمر المتوقع في اليابان حوالي 80 شخصًا ، وأكثر من 80 عامًا للرجال والنساء مجتمعين ، وحوالي 85 عامًا للنساء. وقد تمكنوا من القضاء على أمراض القلب بشكل أساسي. يمكنك أن ترى المستقبل نوعًا ما بالنظر إلى اليابان. لذلك أعتقد في ظل هذه الظروف ، أننا قد نكون قادرين على دفع مظروف البقاء على قيد الحياة لبضع سنوات بحلول عام 2050. ولكن ما أخشى أنه قد يحدث في ظل السيناريو الأول هو ارتفاع كبير في مرض الزهايمر والخرف والخرف وغيره من الإعاقات المعرفية مثل نتيجة القدرة على. إطالة فترة الشيخوخة عن طريق الحد من مخاطر الإصابة بأمراض قاتلة كبيرة. هذا هو السيناريو الأول. وأنا ، لا أريد أن يحدث ذلك. السيناريو الثاني هو إذا وجدنا طريقة لتأخير العملية البيولوجية للشيخوخة لمدة سبع سنوات ، على سبيل المثال. هذا ما اقترحناه في مقالتنا في The Scientist قبل بضع سنوات. في ظل هذه الظروف ، أعتقد أننا ربما نحصل أيضًا على بضع سنوات من متوسط ​​العمر المتوقع ، ربما أكثر بقليل مما هو متوقع حاليًا. قد نكون قادرين في الواقع على دفع مظروف متوسط ​​العمر المتوقع إلى أواخر الثمانينيات بدلاً من منتصف الثمانينيات حيث قد ينتهي به الأمر الآن. لذلك قد نحصل على بضع سنوات إضافية ونأمل أن تكون تلك السنوات القليلة الإضافية بصحة جيدة. وفي ظل هذه الظروف ، أعتقد أن الفوائد التي ستعود على الأفراد الذين يصنعونها ستكون هائلة. الفوائد التي تعود على المجتمع ستكون ضخمة. ستكون الفوائد لجميع الأجيال القادمة كبيرة. وهذا هو السيناريو الذي أفضل رؤية السيناريو الثاني. وأعتقد أنها & # 8217s مسألة اختيار. أعتقد أنه يمكننا الاختيار. يمكننا اختيار السير في طريقنا الحالي. ومن المغري للغاية السير في هذا المسار الحالي لأن هذا ما كنا نفعله في معظم القرن العشرين وبداية القرن الحادي والعشرين. وهو المسار الأسهل الذي يجب اتخاذه. لكنني أعتقد أنه & # 8217s هو الذي & # 8217s أقل ثاقبة ، الذي لديه القدرة على تغيير قواعد اللعبة. السيناريو الذي لديه القدرة على تغيير علم الأحياء الأساسي لدينا بطرق مواتية هو السيناريو أيضًا. وهذا هو الذي أعتقد أنه لديه القدرة على تحسين الحياة بشكل كبير في عام 2050. ومن الآن وحتى عام 2050.

حسنًا ، أقول لكم ، إنه موضوع محير وهو مستقبل مختلف تمامًا يمكن أن نتجه نحوه. لذلك أتمنى لك ولزملائك العلماء حظًا سعيدًا في هذا المجال لدراسة كيفية تغيير الشيخوخة.

حسنًا ، كل من يستمع يجب أن يأمل في أن ننجح لأنهم يستفيدون.

شكرا لوجودك في البرنامج ، دكتور أورشانسكي. إنه لمن دواعي سروري.

أود أن أشكركم على الاستماع إلى هذه الحلقة من Point of Inquiry للمشاركة في مناقشة حول آفاق تمديد حياة الإنسان. تأكد من زيارة منتدياتنا عبر الإنترنت بالذهاب إلى مركز منتديات دوت نت سلاش ، ثم النقر فوق نقطة الاستفسار. أيضًا ، لا تنسَ الانتقال إلى النقطة المائلة لبودكاست دوت كوم Audible لتنزيل كتابك الصوتي المجاني. الآراء المعبر عنها حول نقطة الاستفسار ليست بالضرورة آراء مركز التحقيق أو آراء المنظمات التابعة له. يمكن إرسال الأسئلة والتعليقات على عرض اليوم & # 8217s إلى التعليقات عند نقطة الاستفسار. نقطة org.

تم إنتاج نقطة الاستفسار من قبل آدم إسحاق في أمهيرست ، نيويورك. وموسيقانا من تأليف مايكل وايلان الحائز على جائزة إيمي. عرض اليوم & # 8217s أيضًا مساهمات من ديبي جودارد. أنا & # 8217m مضيفك ، كريس موني.


من جديد تجميع الجينوم: ما يجب أن يعرفه كل عالم أحياء

مع تجميع المزيد من الجينومات من الصفر ، يكافح العلماء لتقييم جودتها وتحسينها.

عند سؤاله عن مدى نضج مجال تجميع الجينوم ، يقارنه إيان كورف من جامعة كاليفورنيا ، ديفيس ، بمراهق يتمتع بقدرات كبيرة. يقول: "لديها تأكيدات جريئة حول ما يمكن أن تفعله ، لكنها في نفس الوقت ترتكب أخطاء محرجة". ربما يكون أكبر عائق أمام النضج هو أن هناك طرقًا قليلة لتمييز البصيرة الحقيقية عن الزلة الحمقاء. عندما يتم تجميع جينوم أحد الأنواع حديثًا ، لا أحد يعرف ما هو حقيقي وما هو مفقود وما هو الأداة التجريبية.

هذا لا يبطئ من وتيرة التجميع. في عام 2009 ، أطلق علماء الحشرات مبادرة لتسلسل 5000 جينوم حشرة في مشروع يعرف باسم i5k. بعد ذلك بوقت قصير ، تم تنظيم تعاون دولي يسمى Genome 10K حول هدف لتسلسل آلاف الأنواع من الفقاريات. اعتبارًا من فبراير 2012 ، أدرجت قاعدة بيانات الجينوم على الخط 1 التي استضافها معهد الجينوم المشترك التابع لوزارة الطاقة الأمريكية ، في والنوت كريك ، كاليفورنيا ، أكثر من 15000 مشروع تسلسل ، ما زال 12000 منها قيد التنفيذ أو في مراحل التخطيط. وضع مركز التسلسل العالمي BGI ومقره شينزين بالصين هدفًا يتمثل في تحديد تسلسل مليون جينوم بشري ومليون جينوم ميكروب ومليون جينوم نباتي وحيواني آخر. حتى أن الباحثين حريصون على القيام بذلك من جديد التجميع على الجينوم البشري ، من الأفضل اكتشاف الاختلاف المخفي عند محاذاة تسلسل البيانات إلى مرجع.

تمت كتابة العشرات من برامج الكمبيوتر لتحويل بيانات التسلسل الخام إلى تجميعات سليمة. ولكن على الرغم من حجم الموارد البشرية والحاسوبية والمختبرية التي يتم ضخها في التجميع ، تظل الأسئلة الرئيسية بدون إجابة. ما هي مجموعة بيانات التسلسل وخوارزميات الكمبيوتر التي يمكن أن تنتج تجميعًا عالي الجودة؟ والأهم من ذلك ، بمجرد تجميع الجينوم ، كيف يمكن للعلماء معرفة مدى جودته؟

ملايين القطع بنسخ متعددة

نظرًا لأن برامج تجميع الجينوم تدمج معًا كروموسومات الكائن الحي من قراءات مجزأة للحمض النووي ، فإنها تؤدي بعضًا من أكثر العمليات الحسابية تعقيدًا في علم الأحياء. ينتج تسلسل سانجر ، وهو أول تقنية تسلسل سائدة ، شظايا من الحمض النووي تصل إلى 1000 زوج أساسي من القراءات المتجاورة التي تتداخل عادةً مع بضع مئات من الأزواج الأساسية. يؤدي هذا بشكل أساسي إلى تحويل الجينوم البشري أحادي الصبغة إلى لغز أحجية مكون من 30 مليون قطعة ، معقدًا بسبب الحقائق التي مفادها أن بعض القطع مفقودة تمامًا وأن بعض القطع تحتوي على أخطاء. للتعويض ، يحتاج المجمّعون إلى حوالي ثماني نسخ من كل قطعة من الجينوم.

جعلت تقنيات تسلسل القراءة القصيرة التحدي الحسابي أكثر صعوبة. يمكن لأجهزة التسلسل من الجيل التالي قراءة الأزواج الأساسية من جزء من مائة إلى جزء من الألف من تكلفة تسلسل Sanger ، لكن القراءات أقصر بكثير. باستخدام تقنيات تسلسل القراءة القصيرة ، يمكن أن يحتوي لغز الجينوم البشري على 2 أو 3 مليارات قطعة مع 100 نسخة من كل قطعة.

تحدث أخطاء في التجميع لأسباب عديدة. غالبًا ما يتم تجاهل القطع بشكل غير صحيح حيث يتم دمج الأخطاء أو تكرار قطع أخرى في أماكن أو اتجاهات خاطئة. يقول آدم فيلسنفيلد ، مدير برنامج التسلسل واسع النطاق في المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI) ، في بيثيسدا ، ميريلاند ، إن الباحثين سيصارعون مع هذه الأنواع من القضايا لفترة من الوقت. يقول: "القراءات الطويلة جدًا وعالية الجودة ستحدث العجائب للتجميع ، وتصلح العديد من هذه المشكلات". "لكننا لسنا هناك بعد."

لتجميع الجينوم ، تستخدم برامج الكمبيوتر عادةً بيانات تتكون من قراءات فردية ومزدوجة. القراءات الفردية هي ببساطة الأجزاء المتسلسلة القصيرة نفسها التي يمكن ضمها من خلال مناطق متداخلة في تسلسل مستمر يُعرف باسم "contig". التسلسلات المتكررة وتعدد الأشكال والبيانات المفقودة والأخطاء تحد في النهاية من طول contigs الذي يمكن للمجمعين بناؤه.

عادةً ما تكون القراءات المزدوجة بنفس طول القراءات الفردية ، ولكنها تأتي من أي من طرفي أجزاء الحمض النووي التي تكون طويلة جدًا بحيث لا يمكن تسلسلها مباشرة. اعتمادًا على تقنية التحضير ، يمكن أن تكون تلك المسافة قصيرة مثل 200 زوج أساسي أو كبيرة مثل عشرات الكيلوبات. إن معرفة أن القراءات المزدوجة تم إنشاؤها من نفس قطعة الحمض النووي يمكن أن تساعد في ربط contigs بـ `` سقالات '' ، وهي مجموعات مرتبة من contigs مع وجود فجوات بينهما. يمكن أن تشير بيانات القراءة المقترنة أيضًا إلى حجم المناطق المتكررة ومدى تباعد contigs.

أصبح تقييم الجودة أكثر صعوبة لأن تكنولوجيا التسلسل تتغير بسرعة كبيرة. في يناير من هذا العام ، أطلقت Life Technologies إصدارات جديدة من آلاتها Ion Torrent ، والتي يمكن أن يُزعم أن تسلسل الجينوم البشري في يوم واحد ، مقابل 1000 دولار من المعدات والكواشف. في فبراير ، أعلنت Oxford Nanopore Technologies عن تقنية تسلسل عشرات الكيلوبات في امتدادات مستمرة ، والتي من شأنها أن تسمح بتجميع الجينوم بدقة أكبر بكثير وعمل حسابي أقل بشكل كبير. الشركات الأخرى ، مثل Pacific Biosciences ، لديها أيضًا آلات تنتج قراءات طويلة ، وعلى الأقل بعض الباحثين يجمعون بالفعل أنواع البيانات لاستخلاص مزايا كل منها.

يعرف مهندسو البرمجيات الذين يكتبون برامج التجميع أنهم بحاجة إلى التكيف. يقول ديفيد جافي ، الذي يعمل على طرق تجميع الجينوم في معهد برود في كامبريدج ، ماساتشوستس: "في كل مرة تتغير البيانات ، تكون هذه مشكلة جديدة". "المُجمِّعون يحاولون دائمًا اللحاق بالبيانات." بالطبع ، حتى تصبح التكنولوجيا متاحة لفترة من الوقت ، من الصعب معرفة مقدار استخدام الباحثين لها. يصعب تقييم التكلفة وسهولة الاستخدام ومعدلات الخطأ والموثوقية قبل أن يكتسب المجتمع الأوسع خبرة أكبر في الإجراءات الجديدة. لحسن الحظ ، فإن الجهود المستمرة لتقييم التجميعات قصيرة القراءة يجب أن تجعل الابتكارات أسهل في التقييم والدمج.

في حالة عدم وجود جينوم مرجعي عالي الجودة ، غالبًا ما يتم تقييم مجموعات الجينوم الجديدة على أساس عدد السقالات و contigs المطلوبة لتمثيل الجينوم ، ونسبة القراءات التي يمكن تجميعها ، والطول المطلق لل contigs والسقالات ، وطول contigs والسقالات بالنسبة لحجم الجينوم.

المقياس الأكثر استخدامًا هو N50 ، وهو أصغر سقالة أو كونتيج يتم تمثيل 50٪ من التجميع فوقه. لكن هذا المقياس قد لا يعكس بدقة جودة التجميع. التجمع المبكر لبخ البحر Ciona intestinalis لديها N50 من 234 كيلو قاعدة. قامت مجموعة لاحقة بتوسيع N50 أكثر من عشرة أضعاف ، لكن تحليلًا أجراه كورف وزملاؤه أظهر أن هذا التجميع يفتقر إلى العديد من الجينات المحفوظة ، ربما لأن الخوارزميات تجاهلت التسلسلات المتكررة 2. هذا ليس مثالًا منفردًا: فقد وجد التحليل نفسه أن مجموعة جينوم الدجاج تفتقر إلى 36 جينًا محفوظًا عبر الخميرة والنباتات والكائنات الحية الأخرى. لكن يبدو أن هذه الجينات مفقودة من التجمع وليس الكائن الحي: إعادة التحليل المركزة للبيانات الخام وجدت معظم هذه الجينات في تسلسلات لم يتم تضمينها في التجميع.

على الرغم من أن بخاخ البحر وجينومات الدجاج قد تم تجميعها منذ عدة سنوات ، إلا أن مثل هذه الأمثلة لا تزال ذات صلة لأن التجميع أكثر صعوبة مع القراءات الأقصر المستخدمة اليوم ، كما تقول ديانا تشيرش ، وهي عالمة في معاهد الصحة الوطنية الأمريكية والتي تقود الجهود المبذولة لتحسين التجميعات. للفأر والجينوم البشري. تقول: "من واقع خبرتي ، لا ينظر الناس إلى التجمعات بشكل نقدي بما فيه الكفاية".

في الوقت الحالي ، عندما يصف الباحثون مجمّعًا جديدًا ، فإنهم غالبًا ما يقومون بتشغيله على مجموعة بيانات جديدة ، مما يجعل المقارنات صعبة. لكن هناك عدد قليل من المشاريع التي تدرس كيفية أداء المجمعات المختلفة بنفس البيانات. الهدف هو معرفة كيفية تجميع الجينوم عالي الجودة وكيفية التعرف على التجميع عالي الجودة. بالنسبة للتقييمات الذهبية المعيارية لتجميع الجينوم (GAGE) ، قام العلماء بقيادة ستيفن سالزبيرج في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز بتجميع أربعة جينومات (ثلاثة منها نُشرت سابقًا) باستخدام ثمانية من أشهرها من جديد خوارزميات التجميع 3.

جهدان آخران ، Assemblathon و dnGASP (من جديد مشروع تقييم تجميع الجينوم) ، على شكل مسابقات. تتكون الفرق بشكل عام من مصممي البرامج لمجمعين معينين ، والذين يمكنهم ضبط المعلمات كما اعتقدوا بشكل أفضل قبل تقديم الجينومات المجمعة للتقييم. تم تقييم الأداء باستخدام بيانات محاكاة من الجينوم المصمم بالكمبيوتر 4.

يقول إيفو جوت ، مدير المركز الوطني لتحليل الجينوم في إسبانيا ، الذي أدار dnGASP ، إن النقطة لا تكمن في تحديد أفضل مُجمِّع شامل في وقت معين ، ولكن إيجاد طرق لتقييم المجمعات وتحسينها بشكل عام. قارن dnGASP أداء فرق التجميع على مجموعة مصممة خصيصًا من الكروموسومات الاصطناعية: ثلاثة مشتقة من الجينوم البشري ، وثلاثة من جينوم الدجاج ، وأخرى تمثل ذبابة الفاكهة ، والديدان الخيطية ، وخميرة البيرة ، ونوعين من نبات الخردل. بالإضافة إلى ذلك ، تضمن منظمو المسابقة "كروموسومات التحدي" الخاصة التي اختبرت أداء المجمّع على العديد من الهياكل المتكررة والأليلات المتباينة والمحتويات الصعبة الأخرى.

يجب أن تكون مجموعة البيانات لكروموسومات المعايرة هذه متاحة مجانًا في وقت لاحق من هذا العام. "يمكنك تشغيل [مجموعة البيانات المرجعية] من خلال المجمّع الخاص بك وإعادة نشر النتائج على الخادم. وبعد ذلك يمكنك تحسين نتائجك "، كما يقول جوت. يمكن للباحثين ضبط معلمات التجميع لجينوم اهتمامهم وقياس أداء الإصدارات الجديدة من المجمعات الخاصة بهم ، والحصول على مؤشر مبكر لأداء المجمّع باستثمار متواضع للوقت الحسابي ، كما يوضح. مجموعة المعايرة مخصصة للمجمعات التي تعمل على البيانات التي تنتجها أجهزة التسلسل من Illumina.

يقول جافي إن تحسين البيانات الاصطناعية قد لا يكون هو الأمثل على الإطلاق. يقول: "ليس استخدامًا جيدًا [للموارد] لتحسين الأشياء التي تختلف عن الواقع". وبغض النظر عن مقدار الجهد المبذول في محاكاة القطع الأثرية التجريبية والتحيزات ، فإن البيانات المحاكاة لن تعكس البيانات الفعلية بشكل جيد ، كما يقول. يوافق Salzberg. يقول: "تعمل بعض المجمعات بشكل جميل على بيانات محاكاة ولكنها تنخفض إلى البيانات الفعلية".

يعترف كورف ، منظم Assemblathon ، بأن البيانات المحاكاة ليست مثالية ، لكنه يقول إنها تقدم ميزة عملية ضخمة. حتى أفضل الجينومات المرجعية المنشورة تحتوي على أخطاء ، والمسابقات تتطلب استخدام بيانات غير منشورة ، كما يقول. "للحكم على برامج التجمع ، من الجيد [للقضاة] معرفة الإجابة." لكن كورف يقول إن Assemblathon 1 وانتشار مشاريع التسلسل قد غير اللعبة حرفياً. قدم Assemblathon 2 بيانات تسلسل حقيقية لببغاء وسمك بلطي وعاقب أفعى لم يتم نشر جينوماته بعد. يجب الإعلان عن النتائج في وقت لاحق من هذا العام.

أظهر كل من Assemblathon و dnGASP و GAGE ​​أنه حتى أفضل المجمعين يرتكبون أخطاء عديدة ومهمة. يقول سالزبيرج إن علماء الأحياء الذين يعملون مع جينومات الأنواع المتسلسلة حديثًا يجب أن يتذكروا ذلك. "كل هذه التجمعات هي مسودات. الجودة ليست قريبة في أي مكان مما كنت تحصل عليه من تجميعات Sanger ". قد تكون تكلفة التجمعات الأحدث من مائة إلى جزء من الألف ، كما يقول ، "ولكن سيصاب الناس بخيبة أمل كبيرة إذا كانوا يتوقعون الكثير [منهم]."

بنديكت باتن ، عالم الأحياء الحاسوبية في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، الذي يحلل نتائج Assemblathon على أمل تطبيق الدروس على مشاريع تسلسل الفقاريات ، لديه نظرة أكثر تفاؤلاً. يقول: "لقد شعرت بالقلق عندما بدأت ذلك لأن كل شيء كان ضجيجًا ، لكنني شعرت بالاطمئنان ، بالنسبة لمبلغ المال ، من مدى جودة التجمعات".

لكن تحديد مدى جودة التجميع قد يكون صعبًا. يقول كورف: "نود أن نكون قادرين على القيام بذلك ، لنقول" هذا جينوم 5 نجوم "، لكن الواقع أكثر تعقيدًا. قام المجمع بتقييم حوالي مائة مقياس من حيث مدى اكتمال ودقة التجميعات. على الرغم من أن N50 ارتبط ، تقريبًا ، بجودة الجينوم ، خلص العلماء إلى أنه لا توجد مجموعة من المقاييس كانت مثالية. يقول باتن: "لقد استخدم الناس هذه كمعيار للجودة ، لكن هذا أمر ساذج". "لا توجد طريقة للتوصل إلى أفضل مقياس واحد."

غالبًا ما تأتي التحسينات في أحد المقاييس على حساب المقاييس الأخرى. تتطلب ما يسمى بالمجمعات المحافظة تداخلًا واسعًا وبيانات قوية لربط القراءات في contigs و contigs في سقالات لديهم معدلات خطأ أقل ، لكن contigs والسقالات أقصر بكثير وبالتالي لا تكشف عن كيفية تنظيم الجينوم. تنتج المجمعات العدوانية contigs والسقالات أطول ولكن من المرجح أن تنضم إلى المناطق بالترتيب والتوجيه الخاطئين. على الرغم من أن الباحثين يعملون على إيجاد طرق لتحديد العلامات الدالة على سوء التجميع وتصحيحها ، إلا أنه من الصعب اكتشاف الأخطاء.

بالإضافة إلى محاولة العثور على مقاييس أو مجموعة من المقاييس التي تعمل كبديل لجودة التجميع ، يجب على الباحثين أن يروا مدى دقة أداء المجمعات مع مجموعات البيانات للجينومات ذات الخصائص الجيدة ، مثل الفئران والبشر ، كما يقول جافي. ويضيف أن التقييمات الأخرى تحتاج إلى أن تكون أكثر توحيدًا: تحلل معظم أوراق التجميع عدد الجينات التي تم تحديدها في الجينوم ، أو مقدار النسخ التي يمكن العثور عليها في التجميع ، لكن طرق التحليل تختلف كثيرًا بحيث يصعب الحصول على النتائج تفسير ويصعب مقارنتها.

لا تعتمد دقة واكتمال تجميع الجينوم على برامج الكمبيوتر وتقنيات التسلسل فحسب ، بل تعتمد أيضًا على خصائص الجينوم المراد تجميعه. قام GAGE ​​بتقييم المجمعات باستخدام بيانات عن جينومين بكتيريين معقدين نسبيًا (أحدهما يحتوي على بلازميدات متعددة) والكروموسوم البشري 14 وجينوم النحل الطنان. بالنسبة للكروموسوم البشري 14 ، أغفل المجمع المستخدم على نطاق واسع 1.7٪ فقط من تسلسل التجميع المرجعي. ولكن على الرغم من أنه احتل المرتبة الأولى في هذا المقياس مع الكروموسوم البشري ، إلا أن البرنامج كان في المركز الأخير رودوباكتر سبيرويدسمع حذف 7.5٪ من الجينوم.

يختلف أفضل نهج لتجميع الجينوم باختلاف الكائن الحي ، كما يقول دانييل روخسار ، قائد مجموعة حقيقيات النوى في معهد الجينوم المشترك ، الذي عمل على جينومات النباتات والفطريات والحيوانات. الحلول الروتينية للجينومات البكتيرية الصغيرة مستحيلة أو غير عملية بالنسبة لحقيقيات النوى. غالبًا ما يتم تكاثر السلالات المختبرية من الديدان والأسماك والفئران بحيث يكون هناك القليل من تغاير الزيجوت ، مما يبسط تجميع التسلسل. ويختلف حجم المناطق المتكررة وتباعدها وترتيبها بطرق يمكن أن تؤدي إلى تعثر المجمعات. يقول روخسار: "هناك حقائق تلعب دورها يمكن أن تعتمد على الجينوم بطرق لا نفهمها حقًا".

بخ البحر مثال جيد. تختلف الجينومات البشرية بين الأفراد بمعدل زوج أساسي واحد لكل 1000 ، كما يوضح روخسار. تعتبر نفاثات البحر أكثر تعددًا في الأشكال: حوالي 1 من كل 50-100 زوج قاعدي تختلف بين الكروموسومات المتجانسة. عندما يواجه المجمّع قراءات مختلفة قليلاً عن بعضها البعض ، يجب أن يقرر ما إذا كانت القراءات مشتقة من نفس المكان أو من مناطق متكررة. يمكن أن تؤدي الافتراضات الخاطئة حول معدلات تعدد الأشكال إلى قيام المجمعين بإسقاط الجينات ، وخاصة أعضاء عائلات الجينات وثيقة الصلة.

يقول جافي إن تنسيقات البيانات الحالية تجبر مجموعات الجينوم على أن تكون غير دقيقة. على سبيل المثال ، كما يقول ، قد يكون من الواضح أن الموضع يحتوي على سلسلة من الثايمينات ، ولكن ليس عددها. أو قد يعرف العلماء أن قسمًا ما يتكرر ولكن ليس عدد المرات ، أو أن موضعًا واحدًا متغير بدرجة كبيرة. من الصعب تضمين مثل هذه المعلومات في التجميع لأن تنسيق البيانات الحالي ، المسمى FASTA ، لا يمكن أن يمثل مثل هذه الشكوك ، كما يوضح جافي ، الذي يعمل مع مجموعة Assemblathon على إصدار جديد ، يسمى FASTG ، والذي من شأنه "السماح للمجمعين بإظهار الاحتمالات نكون."

أخذ البيانات الصحيحة

قام GAGE ​​بتقييم مدى الأداء الأفضل لمجمعات الجينوم إذا تضمنت البروتوكولات خطوات إضافية لتصحيح الأخطاء لإزالة القراءات الخاطئة قبل التجميع. آلات التسلسل نفسها مجهزة بمرشحات حسابية لإزالة تسلسلات القراءة الخاطئة وكذلك تلك التي تحتوي على تسلسلات من القطع الأثرية لإعداد المكتبة وتلوث البكتيريا ، لكن هذه المرشحات ليست مثالية ، كما يقول سالزبيرج. "إذا كان لديك قراءة تحتوي حتى على قاعدتين أو ثلاث قواعد لا تنتمي ، فبمجرد وضع هذه القراءة في contig ، لا يمكن تمديد contig." ويقول إنه حتى الأخطاء الصغيرة في 1٪ من القراءات ذات الصلة يمكن أن تفكك التجميع. بما في ذلك خوارزميات تصحيح الخطأ الإضافية ، أنتجت N50s أكبر ، كما خفضت معدلات الخطأ في الارتباط.

وتحدث بعض أهم الأعمال قبل بدء التسلسل. يجب على الباحثين التأكد من تقليل أخطاء التسلسل ، والحصول على تغطية عالية بما يكفي ، والحصول على قراءات طويلة بما يكفي وقراءات مقترنة متباعدة بشكل صحيح. يقول كورف: "يتحدث الجميع عن التجميع ، لكن هذا يعتمد على التسلسل ، وهذا يعتمد على المكتبة [التي يتم إدخالها في جهاز التسلسل]".

قد تتحسن التجميعات أيضًا إذا تم تصميم المجمعات لتضمين المزيد من أنواع البيانات. يقول سالزبيرج: "لقد استخدمنا الحمض النووي الريبي المنسوخ في الماضي لتصحيح وتحسين تجميعات سانجر ، لكنه ليس جزءًا من أي مجمع جاهز للإنتاج [يستخدم قراءات قصيرة]." كجزء من Assemblathon 2 ، كان لدى المتسابقين إمكانية الوصول إلى أنواع متعددة من البيانات ، مثل القراءات المتسلسلة التي تنتجها تقنيات التسلسل المختلفة. ومع ذلك ، فإن البيانات خارج القراءات القصيرة غير مستغلة بشكل كافٍ ، كما يقول كورف.

التعامل مع الغموض

لا يزال بإمكان علماء الأحياء استخدام المقاييس الإجمالية للتعرف على مدى الحذر ، كما يقول جين روبنسون ، عالم الحشرات في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين ، الذي عمل مع Salzberg على GAGE ​​ويقود أيضًا جهود i5K. "شيئان يحتاج علماء الأحياء إلى معرفتهما من جديد التجميع هو "ما المقدار المقدر من الجينوم الذي سيتم تضمينه في التجميع؟" و "كم عدد القطع المختلفة غير المتصلة التي يتضمنها التجميع؟" تشير هذه المعلمات إلى مدى سهولة إجراء التحليلات المقارنة والوظيفية والتطورية على تسلسل الجينوم.

يقول فيلسنفيلد ، إذا بدت منطقة معينة من الجينوم سيئة التجميع ، فيمكن التفكير في التسلسل المستهدف. في بعض الحالات ، سيكون من المنطقي التركيز على المناطق الجينومية ذات الأهمية البيولوجية العالية ، وربما نشر مناطق معينة في fosmids أو الكروموسومات الاصطناعية البكتيرية. ويقول إن مثل هذه الدراسات باهظة الثمن بحيث لا يمكن إجراؤها على الجينوم بأكمله ، لكنها قد تكون مفيدة في بعض المناطق. يقول: "الكمال أمر غير عملي". "افعل أفضل ما يمكنك ، ثم صقله."

بغض النظر عن تقنية التسلسل المستخدمة لبناء الجينوم ، يجب على علماء الأحياء محاولة توقع ما قد يكون خطأ في مجموعاتهم (الإطار 1). يقول تشيرش: "من الناحية الواقعية ، لن تحصل معظم الجينومات على الصقل الذي حصل عليه الإنسان والفأر". وحتى تلك الجينومات جيدة التوصيف تحتوي على إغفالات رئيسية. كشفت جهود "التلميع" على جينوم الفأر النهائي عن ما يقرب من 140 ميجا قاعدة من التسلسل الجديد.علاوة على ذلك ، فإن آلاف الجينات في المناطق المكررة كانت حديثة تطوريًا ومخصصة للفئران ، وقد جعلتها مستويات عالية من الازدواجية مقاومة للتجمع 5. في عمل آخر ، وجد إيفان إيشلر وزملاؤه من جامعة واشنطن أن أ من جديد كان تجميع الجينوم البشري ينقصه 420 ميجا قاعدة من التسلسل المتكرر وأكثر من 2000 إكسون مشفر للبروتين 6.

من الناحية المثالية ، يجب على علماء الجينوم العمل على المزيد من المقاييس لمناطق معينة من الجينوم ، وليس فقط للجينوم ككل ، كما يقول فيلسنفيلد. يقول: "يحب الناس الحديث عن صفة مطلقة ، لكن لا توجد صفة". "عليك أن تسأل عن الجودة المتعلقة بالاستخدامات المحتملة."

المربع 1: نصائح للتجمعات الجديدة

إذا كنت تريد تجميع الجينوم.

طلب المساعدة. بالنسبة إلى dnGASP و Assemblathon ، تقوم بعض الفرق ببساطة بإدخال البيانات في المُجمع وتطبيق جميع الإعدادات الافتراضية. كان أداء تلك الفرق ضعيفًا ، وحتى تشغيل المجمّع وفقًا لإعداداته الافتراضية يتطلب خبرة حسابية كبيرة. يقول Ivo Gut: "يعرف مطور البرامج عادةً كيفية استخدامه بشكل أفضل". يحتاج الباحثون أيضًا إلى المساعدة في التخطيط وإنشاء مكتباتهم.

اعرف ما الذي تريد. المجمعين لديهم نقاط قوة وضعف مختلفة. الشخص الذي يهتم بكيفية ترتيب مساحات كبيرة من الجينوم سيقدر كونتيجيز أطول وأكثر دقة. سيكون العالم الذي يهتم بالحصول على إطارات قراءة صحيحة للجينات أكثر قلقًا بشأن الأخطاء الدقيقة.

خذ النسخة أيضًا. يمكن أن يؤدي تحليل المناطق المكتوبة إلى تحسين التجميعات بشكل كبير. "كل من جديد يجب أن يكون لمشروع الجينوم مشروع RNA-seq موازٍ "، كما يقول إيان كورف. إلى جانب تحديد بنية intron-exon داخل الجينات ، كما يقول ، يمكن أن يساعد ذلك في تقييم دقة التجميع ، وإبلاغ بناء السقالة ، والمساعدة في تدريب الخوارزميات التي تعثر على الجينات.

كن واقعيًا بشأن موارد الكمبيوتر. يجب على العلماء الذين يفكرون في استخدام نسخة سطح المكتب لمجمع الجينوم معايرة التوقعات لحجم الجينوم الذي يأملون في تحليله. وجدت إحدى الدراسات التي قارنت ثمانية مجمعات أن ثلاثة برامج فقط عملت على جينوم النحل الطنان الذي تبلغ سعته حوالي 250 ميغا بايت. تطلب أحدها أنواعًا معينة من البيانات لم تكن متوفرة. بالنسبة لأربعة آخرين ، كان الجينوم ببساطة أكبر من أن تستوعب ذاكرة الكمبيوتر.

إذا كنت ترغب في تحليل جينوم تم تجميعه حديثًا.

لا تفترض أن الميزات المفقودة من المجموعة مفقودة من الكائن الحي. إذا كانت هناك عشرة جينات وثيقة الصلة في الجينوم ، فقد لا يتمكن برنامج التجميع من إثارة هذه الجينات ، وقد يتم إسقاط بعض الجينات. إذا كان الباحثون مهتمين حقًا بجين معين أو ميزة أخرى ، فيجب عليهم التفكير في إعادة التسلسل المستهدف. يقول بنديكت باتن: "لا تأخذ مخرجات برنامج التجميع مثل الإنجيل". "إذا كانت ورقتك ستعتمد على هذه [النتيجة] ، فمن الضروري للغاية أن تقوم بتجارب تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) وتجارب متابعة أخرى."

قارن التجميعات البديلة. على الرغم من أن الجمع بين التجميعات لا يزال صعبًا ، إلا أن النظر إلى التجميعات المختلفة قد يمنح الباحثين المعلومات التي يحتاجون إليها. على سبيل المثال ، تحتوي مجموعتان من جينوم البقر على أعداد متشابهة من الجينات لم يتم تجميعها معًا بشكل صحيح ، لكن الجينات المعنية مختلفة.

قم بتشغيل مسارات التجميع. على الرغم من وجود عدد قليل من الإجراءات المحلية التي تقيِّم جودة الجينوم ، يجب على علماء الأحياء الأذكياء أن يكونوا على اطلاع على المشاكل. يمكن التعرف على العديد من عمليات التجميع الخاطئة من خلال مقياس يُعرف بإحصائية تمدد الضغط ، كما يقول مايكل شاتز من مختبر كولد سبرينج هاربور. "هذا هو أحد المقاييس الحساسة والمحددة القليلة لتحديد عمليات الإدخال والحذف في التجميع دون الحاجة إلى جينوم مرجعي."

قد تمثل المناطق التي تحتوي على عمق قراءة أقل بكثير من بقية المجموعة موضعًا متعدد الأشكال واحدًا صنفه المجمع كموقعين متميزين. إذا كان عمق القراءة مرتفعًا جدًا ، فقد يكون المجمّع قد دمج مناطق متكررة ، خاصة نوع من التسلسل المتكرر المعروف باسم التكرار القطاعي. إذا كان الجين أو المنطقة محل الاهتمام بالقرب من فجوة بين contigs ، فيجب أن يكون الباحثون مرتابين. أيضًا ، إذا أشار المتعقب إلى مستويات عالية من البيانات المتعارضة والمتوافقة ، فقد تكون المنطقة متعددة الأشكال ، مع وجود اختلافات بين الكروموسومات المتجانسة.

توقع جودة أقل في المناطق الصعبة. يصعب تجميع بعض الجينومات أكثر من غيرها. بشكل عام ، كلما زاد حجم الجينوم ، زادت الأخطاء. ولكن إذا كانت منطقة اهتمام العالم تحتوي على نسبة عالية من محتوى الجوانين والسيتوزين أو الكثير من التكرارات ، فينبغي لهذا العالم أن يكون حذرًا بشكل خاص: تضخيم الحمض النووي وتقنيات التجميع تتعامل بشكل سيء مع هذا المحتوى.


تقترح دراسة MIT & # 038 هارفارد أن لقاح mRNA قد يغير الحمض النووي بشكل دائم بعد كل شيء

سعى المؤلفون إلى الإجابة عن كيفية اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) قادرًا على اكتشاف أجزاء من الحمض النووي الريبي الفيروسي عندما يكون الفيروس غائبًا عن جسم الشخص. لقد افترضوا أنه بطريقة ما يتم نسخ أجزاء من الحمض النووي الريبي الفيروسي في الحمض النووي ثم دمجها بشكل دائم في الحمض النووي للخلايا الجسدية "

في مدونتي السابقة ، "هل سيغير لقاح الحمض النووي الريبي الحمض النووي الخاص بي بشكل دائم؟" ، وضعت العديد من المسارات الجزيئية التي من المحتمل أن تمكن الحمض النووي الريبي في لقاح الرنا المرسال ليتم نسخها ودمجها بشكل دائم في حمضنا النووي. لم أتفاجأ مطلقًا عندما وجدت أن غالبية الناس ادعوا أن هذا الاحتمال مستحيل في الواقع ، كنت أتوقع هذه الاستجابة - جزئيًا لأن معظم الناس لا يمتلكون فهمًا عميقًا بما يكفي للبيولوجيا الجزيئية ، وجزئيًا بسبب التحيزات الضمنية الأخرى .

بعد كل شيء ، لقد قيل لنا بعبارات لا لبس فيها أنه سيكون من المستحيل على الحمض النووي الريبي في اللقاح أن يتكامل في حمضنا النووي ، ببساطة لأن "الحمض النووي الريبي لا يعمل بهذه الطريقة." حسنًا ، هذا البحث الحالي الذي صدر بعد وقت قصير من مقالتي الأصلية يوضح أن نعم ، في الواقع ، "RNA يعمل بهذه الطريقة". في مقالتي الأصلية ، أوضحت هذا المسار الجزيئي الدقيق.

على وجه التحديد ، أظهرت دراسة جديدة أجراها علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد أن أجزاء من الحمض النووي الريبي من فيروس كورونا نفسه أصبحت على الأرجح عنصرًا ثابتًا في الحمض النووي البشري. (الدراسة مرتبطة أدناه). كان يعتقد أن هذا شبه مستحيل ، للأسباب نفسها التي تم تقديمها لتؤكد لنا أن لقاح الحمض النووي الريبي لا يمكن أن يحقق مثل هذا العمل الفذ. ضد المد والجزر من العقيدة البيولوجية الحالية ، وجد هؤلاء الباحثون أن الأجزاء الجينية لفيروس RNA هذا على الأرجح تشق طريقها إلى الجينوم الخاص بنا. وجدوا أيضًا أن المسار الدقيق الذي حددته في مقالتي الأصلية هو على الأرجح المسار المستخدم (retrotransposon ، وعلى وجه الخصوص عنصر LINE-1) لحدوث هذا التكامل الرجعي.

وعلى عكس مدونتي السابقة حيث أفترض أن مثل هذا الحدوث سيكون نادرًا للغاية (بشكل أساسي لأنني كنت أحاول تخفيف التوقعات بشكل أكثر تحفظًا بسبب عدم وجود أدلة تجريبية) ، يبدو أن هذا التكامل لشرائح الحمض النووي الريبي الفيروسي في حمضنا النووي هو ليست نادرة كما افترضت في البداية. من الصعب بالنسبة لي وضع رقم على الاحتمال بسبب قيود البيانات الموجودة في الورقة ، ولكن استنادًا إلى التكرار الذي تمكنوا من قياس هذه الظاهرة في كل من أطباق بتري ومرضى COVID ، فإن الاحتمال أكبر بكثير مما كنت أتوقعه في البداية. بسبب هذا البحث الحالي ، أضع الآن هذا الخطر كحدث أكثر احتمالا من تقديري الأصلي.

لكي نكون منصفين ، لم تظهر هذه الدراسة أن الحمض النووي الريبي من اللقاحات الحالية يتم دمجه في حمضنا النووي. ومع ذلك ، فقد أظهروا ، بشكل مقنع تمامًا ، وجود مسار خلوي قابل للتطبيق حيث يمكن دمج مقتطفات من الحمض النووي الريبي SARS-CoV-2 الفيروسي في الحمض النووي الجيني الخاص بنا. في رأيي ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد هذه النتائج ولسد بعض الفجوات.

ومع ذلك ، يمكن استخدام هذه البيانات لعمل تخمين حول ما إذا كان الحمض النووي الريبي الموجود في لقاح الحمض النووي الريبي يمكن أن يغير الحمض النووي البشري. هذا لأن لقاح mRNA يتكون من مقتطفات من الحمض النووي الريبي الفيروسي من جينوم SARS-CoV-2 على وجه الخصوص ، فإن لقاحات mRNA الحالية تحتوي على mRNA المستقر الذي يشفر بروتين Spike الخاص بـ SARS-CoV-2 ، وهو البروتين الذي يمكّن يرتبط الفيروس بمستقبلات سطح الخلية ويصيب خلايانا.

كان يعتقد أن هذا شبه مستحيل. بناءً على هذه الدراسة الرائدة ، آمل أن يجد الادعاء الوقح للغاية بأن مثل هذا السيناريو مستحيلًا طريقه إلى سلة المهملات المسمى: "الأشياء التي كنا مؤكدًا تمامًا وبشكل لا لبس فيه أنه لم يكن من الممكن حدوثها والتي حدثت بالفعل" على الرغم من ، لدي شعور مريب أنه سيتم التقليل من أهمية هذه الدراسة بترتيب سريع مع التقارير الواردة من الخبراء الذين يحاولون إحداث ثغرات في عملهم. من المهم أن نضيف أن هذه الورقة عبارة عن طباعة مسبقة لم تتم مراجعتها من قبل الزملاء حتى الآن ، لكنني قمت بمراجعة جميع البيانات والأساليب والنتائج ، وأرى خطأ بسيطًا جدًا في الورقة ، وبعض الفجوات التي تحتاج إلى إغلاق- ولكن ، على الأقل من وجهة نظر القدرة على الإجابة على السؤال: هل يمكن للحمض النووي الريبي من فيروس كورونا استخدام المسارات الخلوية الحالية للاندماج بشكل دائم في حمضنا النووي؟ من هذا المنظور ، فإن ورقتهم صلبة للغاية. أيضًا ، يرجى ملاحظة أن هؤلاء علماء محترمون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد.

"لدعم هذه الفرضية ، وجدنا نسخًا خيالية تتكون من فيروسي مدمج في التسلسلات الخلوية في مجموعات البيانات المنشورة للخلايا المستنبتة المصابة بفيروس SARS-CoV-2 والخلايا الأولية للمرضى ، بما يتوافق مع نسخ التسلسلات الفيروسية المدمجة في الجينوم. لتأكيد إمكانية التكامل الرجعي الفيروسي تجريبياً ، نصف الدليل على أن الحمض النووي الريبي SARS-CoV-2 يمكن عكسه في الخلايا البشرية عن طريق النسخ العكسي (RT) من عناصر LINE-1 أو عن طريق HIV-1 RT ، وأن هذه الحمض النووي يمكن دمج التسلسلات في جينوم الخلية ومن ثم نسخها. تم تحفيز تعبير LINE-1 الداخلي البشري عند الإصابة بـ SARS-CoV-2 أو عن طريق التعرض للسيتوكين في الخلايا المستنبتة ، مما يشير إلى وجود آلية جزيئية للتكامل الرجعي لـ SARS-CoV-2 في المرضى. قد تفسر هذه الميزة الجديدة لعدوى SARS-CoV-2 سبب استمرار المرضى في إنتاج الحمض النووي الريبي الفيروسي بعد الشفاء وتقترح جانبًا جديدًا من تكاثر فيروس الحمض النووي الريبي.

لماذا يهتم هؤلاء الباحثون بالتحقيق فيما إذا كان الحمض النووي الريبي الفيروسي يمكن أن يصبح مثبتًا في حمضنا النووي الجيني؟ اتضح أن دافعهم لا علاقة له بلقاحات الرنا المرسال.

شعر الباحثون بالحيرة من حقيقة أن هناك عددًا محترمًا من الأشخاص الذين ثبتت إصابتهم بـ COVID-19 عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) بعد فترة طويلة من اختفاء العدوى. كما تبين أن هؤلاء الأشخاص لم يصابوا مرة أخرى.

سعى المؤلفون للإجابة على كيفية تمكن اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) من اكتشاف أجزاء من الحمض النووي الريبي الفيروسي عندما يكون الفيروس غائبًا على الأرجح عن جسم الشخص. افترضوا أنه بطريقة ما يتم نسخ أجزاء من الحمض النووي الريبي الفيروسي في الحمض النووي ثم دمجها بشكل دائم في الحمض النووي للخلايا الجسدية. سيسمح هذا لهذه الخلايا بإنتاج قطع من الحمض النووي الريبي الفيروسي باستمرار والتي يمكن اكتشافها في اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل ، على الرغم من عدم وجود عدوى نشطة.

من خلال تجاربهم ، لم يجدوا الحمض النووي الريبي الفيروسي كامل الطول مدمجًا في الحمض النووي الجيني بدلاً من ذلك ، ووجدوا أجزاءً أصغر من الحمض النووي الفيروسي ، تمثل في الغالب بروتين القابسيدات النووية (N) للفيروس ، على الرغم من العثور على شرائح فيروسية أخرى مدمجة في الحمض النووي البشري بتردد أقل.

في هذه الورقة ، يوضحون ما يلي:

1) يمكن دمج أجزاء من الحمض النووي الريبي SARS-CoV-2 الفيروسي في الحمض النووي الجيني البشري.

2) هذا التسلسل الفيروسي المكتسب حديثًا ليس صامتًا ، مما يعني أن هذه المناطق المعدلة وراثيًا من الحمض النووي الجيني نشطة نسبيًا (يتم تحويل الحمض النووي مرة أخرى إلى RNA).

3) تم دمج أجزاء من الحمض النووي الريبي الفيروسي SARS-CoV-2 في الحمض النووي الجيني البشري في ثقافة الخلية. هذا التكامل الرجعي في الحمض النووي الجيني لمرضى COVID-19 هو أيضًا ضمنيًا بشكل غير مباشر من اكتشاف نسخ الحمض النووي الريبي الوهمي في الخلايا المستمدة من مرضى COVID-19. على الرغم من أن بيانات RNAseq تشير إلى أن التغيير الجيني يحدث في مرضى COVID-19 ، لإثبات هذه النقطة بشكل قاطع ، يجب تنفيذ PCR أو تسلسل DNA أو Southern Blot على الحمض النووي الجيني المنقى لمرضى COVID-19 لإثبات هذه النقطة بشكل قاطع. هذه فجوة يجب سدها في البحث. ومع ذلك ، فإن البيانات المختبرية في خطوط الخلايا البشرية محكمة الإغلاق.

4) يمكن إحداث هذا التكامل الفيروسي الرجعي للـ RNA في الحمض النووي عن طريق الينقولات العكسية LINE-1 الداخلية ، والتي تنتج نسخة عكسية نشطة (RT) تحول الحمض النووي الريبي إلى DNA. (جميع البشر لديهم نسخ متعددة من الينقولات العكسية LINE-1 الموجودة في الجينوم الخاص بهم). يرتبط تواتر التكامل الرجعي للحمض النووي الريبي الفيروسي في الحمض النووي ارتباطًا إيجابيًا بمستويات التعبير LINE-1 في الخلية.

5) يمكن تنشيط الينقولات العكسية LINE-1 هذه عن طريق العدوى الفيروسية بـ SARS-CoV-2 ، أو التعرض للخلايا السيتوكينية ، وهذا يزيد من احتمال التكامل الرجعي.

بدلاً من استعراض جميع نتائجهم بالتفصيل (يمكنك القيام بذلك إذا كنت ترغب في ذلك من خلال قراءة ورقتهم المرتبطة أدناه) ، سأجيب على السؤال الكبير الذي يدور في أذهان الجميع - إذا كان الفيروس قادرًا على تحقيق ذلك ، فلماذا يجب أن أهتم إذا كان اللقاح يفعل نفس الشيء؟

حسنًا ، دعنا أولاً نخاطب الفيل الكبير في الغرفة أولاً. أولاً ، يجب أن تهتم لأن ، "لقد أخبروك أن هذا أمر مستحيل وأن يصمتوا ويأخذوا اللقاح." هذه المسارات التي افترضتها (وقد تحقق هؤلاء الباحثون من تجاربهم) ليست معروفة للأشخاص الذين يفهمون البيولوجيا الجزيئية على مستوى أعمق. هذه ليست معرفة مخفية متاحة فقط للمبتدئين. يمكنني أن أؤكد لكم أن الأشخاص الذين يطورون اللقاحات هم أشخاص يفهمون البيولوجيا الجزيئية بمستوى متطور للغاية. فلماذا لم يكتشفوا هذا ، أو حتى طرحوا هذا السؤال ، أو حتى قاموا ببعض التجارب لاستبعاده؟ بدلاً من ذلك ، استخدموا فقط علم الأحياء التبسيطي السطحي 101 كحاجب دخان لإخبارك أن الحمض النووي الريبي لا يتحول إلى حمض نووي. هذا مخادع تمامًا ، وهذا الافتقار إلى الصراحة هو ما دفعني لكتابة مقالي الأصلي. كان بإمكانهم معرفة ذلك بسهولة.

ثانيًا ، هناك فرق كبير بين السيناريو حيث يتم التعامل مع جيناتهم بشكل عشوائي ، وعن غير قصد ، لأنهم تعرضوا لفيروس كورونا ، والسيناريو الذي نقوم فيه بتلقيح بلايين الأشخاص عن عمد أثناء إخبارهم بأن هذا لا يحدث. ألا توافق؟ ما هو المنطق في القول ، "حسنًا ، قد يحدث لك هذا الشيء السيئ وقد لا يحدث لك ، لذلك سنقوم بإزالة اللغز والتأكد من حدوثه للجميع."؟ في أفضل تقدير ، هذا قرار أخلاقي يجب عليك اتخاذه ، وليس هم.

ثالثًا ، الحمض النووي الريبي الموجود في اللقاح هو حيوان مختلف عن الحمض النووي الريبي الذي ينتجه الفيروس ، فالحمض النووي الريبي الموجود في اللقاح مصمم صناعيًا. أولاً ، تم تصميمه ليبقى في خلاياك لفترة أطول بكثير من المعتاد (الحمض النووي الريبي غير مستقر بشكل طبيعي ويتحلل بسرعة في الخلية). ثانيًا ، تم تصميمه بحيث يكون فعالًا في ترجمته إلى بروتين (يحققون ذلك عن طريق تحسين الكودون). تؤدي زيادة استقرار الحمض النووي الريبي إلى زيادة احتمالية اندماجه في الحمض النووي الخاص بك ، وزيادة كفاءة الترجمة تزيد من كمية البروتين المترجم من الحمض النووي الريبي إذا حدث بالفعل ليتم دمجه في الحمض النووي الخاص بك في منطقة نشطة نسبيًا من الجينوم الخاص بك . من الناحية النظرية ، هذا يعني أنه مهما كانت الآثار السلبية المرتبطة بالعملية الطبيعية لتكامل الحمض النووي الريبي / الحمض النووي الفيروسي ، فإن هذه الآثار السلبية يمكن أن تكون أكثر تكرارا وأكثر وضوحا مع اللقاح عند مقارنتها بالفيروس الطبيعي.

كملاحظة جانبية ، وجد هؤلاء الباحثون أن المعلومات الجينية لبروتين النيوكليوكابسيد "N" كانت ، إلى حد بعيد ، السبب الأكبر لدمجها بشكل دائم في الحمض النووي البشري (لأن هذا الحمض النووي الريبي يكون أكثر وفرة عندما يتكاثر الفيروس في خلايانا). من ناحية أخرى ، يحتوي اللقاح على الحمض النووي الريبي (RNA) الذي يشفر بروتين سبايك (S). لذلك ، إذا كان الحمض النووي الريبي من اللقاح (أو أجزاء منه) سيشق طريقه إلى منطقة نشطة نسبيًا من جينومنا من خلال عملية تكامل رجعي ، فسوف يتسبب ذلك في إنتاج خلايانا بكمية زائدة من بروتين سبايك ، بدلاً من ذلك من بروتين N. يصنع جهاز المناعة لدينا أجسامًا مضادة لكل من البروتينات N و S ، ولكن بروتين سبايك هو الهدف الرئيسي لجهاز المناعة لدينا لأنه موجود على السطح الخارجي للفيروس. إذا أصبحت خلايانا مصانع إنتاج بروتين سبايك دائمة (وليست مؤقتة) بسبب التغيير الدائم في حمضنا النووي الجيني ، فقد يؤدي ذلك إلى مشاكل مناعة ذاتية خطيرة. أتصور أن ملامح المناعة الذاتية الناشئة عن مثل هذا السيناريو سيتم التمييز بينها بناءً على ترتيب الأحداث (أي ما إذا كان شخص ما قد تم تطعيمه قبل أو بعد التعرض لفيروس كورونا).

مرة أخرى ، هذا تمرين نظري أقدمه للنظر فيه. أنا لا أدعي أن لقاح mRNA سيغير الحمض النووي الجيني الخاص بك بشكل دائم ، ولم أقم بهذا الادعاء في مقالتي الأولى ، على الرغم من أنه يبدو أن مواقع التصيد قدمت الادعاء الكاذب الذي قمت به. لقد طرحت السؤال ببساطة ، وقدمت مسارات جزيئية افتراضية معقولة يمكن من خلالها حدوث مثل هذا الحدث. أعتقد أن هذا البحث الحالي يؤكد أن هذا أمر معقول على الأقل ، وعلى الأرجح محتمل. إنه بالتأكيد يستحق فحصًا واختبارًا دقيقًا لاستبعاد هذا الاحتمال ، وآمل أن يتم وضع برنامج اختبار صارم وشامل بنفس الحماس الذي دفع اللقاح بشكل عشوائي عبر نقاط تفتيش السلامة العادية.

من الواضح أنه حتى مع وجود هذه المعلومات ، لا يزال الناس أحرارًا في الحصول على التطعيم ، وسوف يفعلون ذلك وفقًا للتوازن العام للمخاطر والمكافآت التي يتصورونها في أذهانهم. الغرض من مقالتي هو التأكد من أنه يمكنك إجراء هذا التقييم بشكل عادل من خلال امتلاك جميع المخاطر والمكافآت المحتملة ، بدلاً من مجموعة غير كاملة. لشيء مهم مثل هذا ، لا يجب أن تعمل في الظلام.

أود أن أشجعك على مشاركة هذه المقالة لإعلام الآخرين بالمخاطر والمكافآت المحتملة.

زانج وليجو وأليكسيا ريتشاردز وأندرو خليل وإميل ووجرام وهايتنج ما وريتشارد إيه يونج ورودولف جانيش. "SARS-CoV-2 RNA نسخ عكسي ودمج في الجينوم البشري." bioRxiv (2020).


علم الفيروسات - منتصف المدة 1

2. أرسى البحث عن تكاثر العاثيات والحمض النووي للفيروسات الحيوانية الأساس لفهم الإنزيمات المشاركة في تكرار الحمض النووي الخلوي.

3. تم اكتشاف تضفير الحمض النووي الريبي في الخلايا حقيقية النواة من خلال دراسة الحمض النووي الريبي لفيروسات الحمض النووي.

تضاف التخفيفات التسلسلية لتعليق الفيروس إلى طبقة أحادية من الخلايا البكتيرية. عندما يتكاثر الفيروس وينتشر ، فإنه يقتل الخلية المضيفة البكتيرية تاركًا لوحة.

وزارة الداخلية = 1 عندما يكون هناك فيريون واحد لكل خلية مضيفة واحدة.

4. تكرار الجينوم الفيروسي.

2. فيروسات النبات تخترق الجرح الناجم عن الحشرات.

3.تدمج فيروسات الحيوانات المغلفة غلافها الدهني مباشرة مع غشاء البلازما ، وتطلق في الخلية.

يجب على فيروسات الحمض النووي الريبي (باستثناء الفيروسات القهقرية) تصنيع بوليميريز RNA المعتمد على الحمض النووي الريبي لتكرار جينوماتها. هذا الإنزيم غير موجود في الخلية المضيفة. إنه يكرر خيط الإحساس (+) من mRNA.

2. هل الآلات الخلوية المناسبة متاحة لتكاثر الفيروس؟ على سبيل المثال. يمكن لبعض فيروسات الحمض النووي أن تتكاثر فقط في الخلايا المنقسمة التي تحتوي على مستويات عالية من DNTP المتاحة لتخليق الحمض النووي الفيروسي.

يمكن أن تتجمع الكبسيدات تلقائيًا.

تحتوي الكبسولات البسيطة على وحدات فرعية متكررة ذات تفاعلات متطابقة.

بعض القفيصات الفيروسية لها تناظر عشري الوجوه.

تحتوي الكبسولات الأكثر تعقيدًا على وحدات فرعية متكررة تتفاعل بطريقة شبه مكافئة.

يتم تنظيم العديد من قفيصات الفيروس كأنابيب حلزونية لها تناظر حلزوني.

استخدم TEM - & GT انظر الفيروس. ما هو شكله؟

تحديد ما إذا كان الفيروس مغلفًا أم لا.

معظمها لها قفيصة عشرونية الوجوه.

تحتوي جميع فيروسات dsDNA على جينومات غير مجزأة ، أي أن جميع الجينات موجودة في جزيء DNA واحد.

جميع فيروسات RNA لها جينومات خطية.

معظم الجينومات صغيرة والقفيصات غير مغلفة ، ومع ذلك فإن النوكليوكابسيدات الأكبر مغلفة ، ربما للحماية من التدهور.

لها نوكليوكابسيدات حلزونية

مغلف بجينوم خطي.

العديد من الجينومات مجزأة ، وبالتالي لديها جزيئات عالية من فيروسات البودو.

يرمز كل جزء من الجينوم إلى mRNA واحد وبروتين.

يجب أن تحمل بوليميراز الحمض النووي الريبي.

يوفر Capsid بنية تضع كل جزيء بوليميريز RNA ومختلف أجزاء الجينوم ، مما يسمح بنسخ كل جزء ونقل اتجاهي لكل mRNA إلى السيتوبلازم.

يصيب ويتكاثر في مجموعة متنوعة من العوائل ، ربما لأنه يجب أن يحمل بوليميريز RNA الخاص به ، وبالتالي فهو أقل اعتمادًا على البيئة الخلوية المحددة.

2. أشباه الفيروسات التي لا ترمز للبروتينات ولكنها تتكاثر بشكل مستقل عن الفيروسات الأخرى - لديها أنشطة إنزيمية تلقائية تدعم الافتراض بأن الحمض النووي الريبي كان في يوم من الأيام قادرًا على تكرار نفسه في غياب البروتينات (يُعتقد أنه ينطوي على عمل الريبوزيمات).

2. فرضية الانحدار (أو الاختزال).

طورت الكائنات المستقلة في البداية علاقة تكافلية ولكنها تحولت إلى طفيلية لأنها أصبحت أكثر اعتمادًا على المضيف بسبب فقدان الجينات الأساسية سابقًا. في النهاية لم يكن قادرًا على التكاثر بشكل مستقل ليصبح طفيليًا داخل الخلايا ملزمًا (فيروس).

يقترح أن الفيروسات ربما كانت أول كيانات مكررة ، موجودة في عالم ما قبل الخلوي كوحدات ذاتية التكاثر مما أدى إلى ظهور الخلايا.

المستقبلات المضيفة لها وظائفها الخاصة ولكن تم استغلالها بواسطة الفيروس.

عادة ما يتم الحفاظ على المستقبلات بشكل كبير وبالتالي من غير المرجح أن تخضع للطفرة (على سبيل المثال. CD4 ، مستقبلات LDL ، مستقبلات CXC (كيموكين).)

ترتبط العديد من الفيروسات بمجموعات الكربوهيدرات الموجودة في البروتينات السكرية / الدهون. (على سبيل المثال ، الإنفلونزا تربط بقايا حمض السياليك بالبروتينات السكرية الموجودة في جميع الخلايا تقريبًا).

تتوسط بعض البروتينات السكرية الارتباط والاندماج (مثل بروتين HA للأنفلونزا يستخدم مجال HA1 لربط حمض السياليك ويعمل مجال HA2 كعامل اندماج غشاء.)

يمكن تشكيل الاختراق الفيروسي في المختبر عن طريق خفض درجة الحموضة بشكل مصطنع.

2. يمكن استيرادها بعد التفكيك الجزئي في السيتوبلازم.

3. يمكن استيرادها بعد التفكيك في المسام النووية.

4. يمكن نقل الفيروسات السليمة من خلال مجمع المسام النووي.
إن فيروس التهاب الكبد صغير جدًا بحيث يمكن للقفيصة أن تنتقل عبر المسام النووية مباشرة إلى النواة.

2. يمكن أن تغمر الفضاء خارج الخلية بمستقبلات قابلة للذوبان.

3. يمكن منع المستقبل الخلوي.

4. يمكن استخدام عوامل lysomotropic ، وحوامل الأيونات الكربوكسيلية و bafilomycin A1 التي تمنع تحمض الجسيم الداخلي.

5. يمكن أن يمنع الطلاء غير (باستخدام مركبات الأمانتادين أو WIN).

يساعد Neuraminidase فيروس الأنفلونزا على اختراق غشاء الخلية المضيفة.

تاميفلو هو مثبط للنيورامينيداز الإنفلونزا الذي يرتبط بموقع الإنزيمات النشط وبالتالي لا يستطيع الفيروس مغادرة الخلية لإصابة الخلايا الأخرى (وبالتالي يمنع تاميفلو خروج الفيروس).

الأول - ترتبط الألياف بـ LPS. يعرض Phage مدارية مضيفة محددة للغاية. إذا كان هناك أي تغيير في الألياف ، فلن يكون هناك ارتباط.

ثانيًا - يتم إدخال البروتينات الأساسية عبر ذيل الملتهمة في الخلية لتشكيل المسام. تدخل جينات الفئة 1 الخلية أولاً (بوساطة إشارة الخلية).

3rd - gp16 يمكن أن يبدأ في تدهور الببتيدوغليكان.

رابعًا - يدخل DNA في تعريض 3-P الذي يربط E. coli RNA polymerase.

جينات الفئة 1 مطلوبة أولاً للفئتين الثانية والثالثة ، ولإغلاق وظائف المضيف.

الفئة الثانية مطلوبة للنسخ المتماثل. رمز جينات الفئة الثانية للإنزيمات المشاركة في تكرار الحمض النووي المعتمد على T7. يؤدي استخدام العديد من المروجين إلى مجموعة متداخلة من النصوص المتداخلة بنهاية 3 'مشتركة.

هناك حاجة إلى جينات الفئة الثانية للتجميع.

2. تتحكم الفئة الثانية في نشاط بوليميريز T7 RNA بواسطة الليزوزيم المشفر الذي يرتبط بـ T7 RNA polymerase لتقليل نشاطه.

تعبر جينات لاك عن إنزيمات تشارك في انهيار اللاكتوز في وجود اللاكتوز (أو IPTG ، نظير اللاكتوز.) يؤدي ارتباط IPTG إلى نسخ جينات اللاكتوز.

انسخه بأعداد كبيرة باستخدام ناقل PET.

اعزل البروتين الذي تريده باستخدام العلامة التي قمت بتضمينها في الجين الخاص بك.

2. فهم التطور الفيروسي لتجنب / إصابة أنسجة معينة مهم لفهم طبيعة التكيف الفيروسي داخل العائل والتوازن بين التكيف من أجل الحد الأقصى للانتقال والتكيف داخل المضيف.

ترتبط كل من البكتيريا والعاثية بهذا المخاط.

ترتبط ألياف الذيل ببروتين الغشاء الخارجي LamB (بورين يحفز المالتوز).

ثم يتم حقن الحمض النووي من خلال البلازم المحيط.

يعتمد T1D على التوازن بين الخلايا التائية ذات الاستجابة التلقائية والخلايا التائية التنظيمية. يتأثر هذا التوازن بالخلايا المتغصنة (DC).

- تحتوي قفيصة فيروس بيكورنا على 60 نسخة من كل بروتين (VP1 و VP2 و VP3 و VP4.)

- يرتبط فيروس شلل الأطفال بمستقبلات فيروس شلل الأطفال في الخلية المضيفة.

- بمجرد ارتباطه بالخلية المضيفة ، يمر الحمض النووي الريبي الجيني عبر المسام المتكونة في غشاء الخلية بواسطة بروتينات القفيصة VP4 و VP1.

VPg هو بروتين مرتبط بالنهاية N من ssRNA.

المحدد الرئيسي للشلل هو الحلقة التدريجية V في IRES.

هذا عامل ترجمة خاص بالخلايا العصبية التي لها تفاعل معيب مع الحمض النووي الريبي.

الطفرة النقطية في الحلقة الجذعية V هي المسؤولة عن لقاح سابين الموهن.

- يتم عمل خيط RNA سالب كامل الطول ثم يستخدم كقالب (+) لتركيب الخيوط.

- الترجمة مطلوبة أولاً لتوليد بروتينات النسخ (يتم شق البروتين المتعدد).

- يتم تحضير تخليق الحمض النووي الريبي بواسطة VPg المرتبط تساهميًا ببقايا اليوريدين. تسمح عملية uridylyation لـ VPg بالتهجين إلى ذيل بولي (A) وتكون بمثابة مادة أولية لتخليق الخيوط (-).

- يتم استكمال تخليق الحمض النووي الريبي بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي الفيروسي (الذي يتم إحضاره مع الفيروس).

- خمسة من المروجين يتجمعون في البنتاميرات.

- تتجمع Pentamers و RNA في اختبار.

تأتي أعراض العدوى الفيروسية (الألم ، والتعب ، والحمى) من الاستجابة المناعية (وليس الفيروس نفسه).

تسمى الحالة الأولى في الوباء الحالة القياسية.

الاختلاف الوحيد هو أن flavavirus يخضع لترجمة تعتمد على الغطاء.

تتم ترجمة جميع الجينات على أنها بولي بروتين واحد متبوعًا بانقسام بروتيني (مثل فيروس بيكورنا).

المرحلة الأولية - & gt ارتفاع في درجة الحرارة وآلام في العضلات وصداع وقيء شديد.

مرحلة هادئة - وتختفي الحمى والأعراض

المرحلة النهائية - & GT. تكرار الأعراض الأصلية فقط أكثر حدة. يمكن أن يؤدي إلى فشل الجهاز متعدد الأجهزة.

- حمى الضنك
= حمى الضنك النزفية
- متلازمة صدمة حمى الضنك.

يؤدي إلى الوفاة في 5٪ من الحالات.

- تستهدف حمى الضنك المناطق التي ترتفع فيها أعداد خلايا الدم البيضاء (الكبد والطحال والغدد الليمفاوية ونخاع العظام والغدد).

- تدخل حمى الضنك خلايا الدم البيضاء والأنسجة اللمفاوية.

- يغطي بروتين flavavirus E السطح بالكامل ويوجه كلًا من الارتباط بمستقبلات المضيف واندماج الأغشية الفيروسية والخلوية. البروتين E هو مناعي. مستقبل فيروس فافا المضيف غير معروف حاليًا.

بعد التعلق ، يتم التوسط في الدخول إلى الخلية عن طريق الالتقام الخلوي. تندمج الحويصلة مع الجسيمات الداخلية المتأخرة ، مما يؤدي إلى انخفاض الرقم الهيدروجيني. ينتج عن التحمض إعادة ترتيب ثنائيات البروتين E في حالة الانصهار النشطة الثلاثية.

- يتم شق تسلسل الإشارة في تجويف ER ، مما يؤدي إلى إطلاق البروتين المتعدد.

- ينقسم بروتين C الناضج بواسطة NS1 ، ويطلق بروتين القفيصة الناضج.

- تستمر فترة الحضانة من 12 - 23 يوم.

- يحدث تكاثر الفيروس في البلعوم الأنفي والغدد الليمفاوية الإقليمية.

- يحدث فيرميا في غضون 5-7 أيام.

- يصاب كل من المشيمة والجنين أثناء الإصابة بالفيروس.

بمجرد ربط الفيروس ، يخضع بعد ذلك لعملية الالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات.

يتسبب الانخفاض في الرقم الهيدروجيني في حدوث تغيير في التكوين في E1 و E2 مما يؤدي إلى اندماج الغشاء ويكشف عن ببتيد الاندماج الكارهة للماء.

تُترجم البروتينات غير الهيكلية مباشرة من الحمض النووي الريبي الجينومي كبولي بروتين مشقوق بواسطة البروتياز الفيروسي.

في المرحلة المبكرة من العدوى ، تتم معالجة البروتين P1234 بطريقة التحلل البروتيني ويتم قطع P4. رموز P2 للبروتياز ورموز P4 لبوليميراز الحمض النووي الريبي. يرتبط P4 بـ P123 ويشكل معقدًا يسمح بتركيب الحمض النووي الريبي المضاد للجينوم (-).

يعمل مضاد الجينوم كقالب لكل من تخليق الحمض النووي الريبي كامل الطول ودون الجينومي.


محتويات

كانت طرق تسلسل الحمض النووي المستخدمة في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي يدوية ، على سبيل المثال تسلسل ماكسام جيلبرت وتسلسل سانجر. تم ترتيب العديد من الجينوم البكتيري والفيروسي الحيواني بالكامل من خلال هذه التقنيات ، ولكن التحول إلى طرق التسلسل الآلي الأكثر سرعة في التسعينيات سهّل تسلسل الجينومات البكتيرية وحقيقية النواة الأكبر حجمًا. [10]

كان الكائن الحي الأول الذي حصل على تسلسل الجينوم بأكمله المستدمية النزلية في عام 1995. [11] بعد ذلك ، تم تسلسل جينومات البكتيريا الأخرى وبعض العتائق لأول مرة ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى صغر حجم جينومها. المستدمية النزلية يحتوي على جينوم مكون من 1،830،140 زوجًا أساسيًا من الحمض النووي. [11] في المقابل ، حقيقيات النوى ، أحادية الخلية ومتعددة الخلايا مثل الأميبا الدوبيا والبشر (الانسان العاقل) على التوالي ، لديها جينومات أكبر بكثير (انظر مفارقة القيمة C). [12] الأميبا الدوبيا يحتوي على جينوم مكون من 700 مليار زوج نيوكليوتيد منتشر عبر آلاف الكروموسومات. [13] يحتوي البشر على عدد أقل من أزواج النوكليوتيدات (حوالي 3.2 مليار في كل خلية جرثومية - لاحظ أن الحجم الدقيق للجينوم البشري لا يزال قيد المراجعة) من أ.دوبيا لكن حجم الجينوم الخاص بها يفوق بكثير حجم الجينوم للبكتيريا الفردية. [14]

أول جينومات بكتيرية وأثرية ، بما في ذلك جينوم المستدمية النزلية، من خلال تسلسل البندقية. [11] في عام 1996 ، ظهر أول جينوم حقيقي النواة (خميرة الخميرة) تم تسلسله. S. cerevisiae، وهو كائن حي نموذجي في علم الأحياء يحتوي على جينوم يتكون من حوالي 12 مليون زوج من النوكليوتيدات فقط ، [15] وكان أول وحيدة الخلية حقيقيات النوى يكون لها تسلسل الجينوم الكامل. الأول متعدد الخلايا حقيقيات النوى ، والحيوان ، لتسلسل الجينوم الكامل كان دودة الديدان الخيطية: أنواع معينة انيقة في عام 1998. [16] يتم تسلسل الجينومات حقيقية النواة بعدة طرق بما في ذلك تسلسل البندقية لشظايا الحمض النووي القصيرة وتسلسل استنساخ الحمض النووي الأكبر حجمًا من مكتبات الحمض النووي مثل الكروموسومات الاصطناعية البكتيرية (BACs) والكروموسومات الاصطناعية للخميرة (YACs). [17]

في عام 1999 ، تم نشر تسلسل الحمض النووي الكامل للكروموسوم البشري 22 ، وهو أقصر جسيم جسمي بشري. [18] بحلول عام 2000 ، تم وضع تسلسل جينوم للحيوان الثاني والثاني من اللافقاريات (لكن الحشرة الأولى) - وهو جينوم ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة سوداء البطن - اختيار شائع للكائن الحي في البحث التجريبي. [19] أول جينوم نباتي - جينوم الكائن الحي نبات الأرابيدوبسيس thaliana - تم أيضًا تسلسله بالكامل بحلول عام 2000. [20] بحلول عام 2001 ، تم نشر مسودة لتسلسل الجينوم البشري بأكمله. [21] جينوم فأر المختبر موس العضلات اكتمل في عام 2002. [22]

في عام 2004 ، نشر مشروع الجينوم البشري نسخة غير كاملة من الجينوم البشري. [23] في عام 2008 ، أبلغت مجموعة من لايدن بهولندا عن تسلسل أول جينوم بشري أنثوي (مارجولين كريك).

الخلايا المستخدمة في تحرير التسلسل

يمكن لأي عينة بيولوجية تحتوي على نسخة كاملة من الحمض النووي - حتى كمية صغيرة جدًا من الحمض النووي أو الحمض النووي القديم - أن توفر المادة الجينية اللازمة لتسلسل الجينوم الكامل. قد تشمل هذه العينات اللعاب أو الخلايا الظهارية أو نخاع العظام أو الشعر (طالما أن الشعر يحتوي على بصيلات الشعر) أو البذور أو أوراق النبات أو أي شيء آخر يحتوي على خلايا تحتوي على الحمض النووي.

يمكن تحديد تسلسل الجينوم لخلية واحدة مختارة من مجموعة مختلطة من الخلايا باستخدام تقنيات تسلسل جينوم الخلية الواحدة. هذا له مزايا مهمة في علم الأحياء الدقيقة البيئي في الحالات التي يمكن فيها عزل خلية واحدة من نوع معين من الكائنات الحية الدقيقة عن مجموعة مختلطة عن طريق الفحص المجهري على أساس خصائصها المورفولوجية أو غيرها من الخصائص المميزة. في مثل هذه الحالات ، قد يتم حذف الخطوات الضرورية عادة لعزل ونمو الكائن الحي في الثقافة ، مما يسمح بتسلسل طيف أكبر بكثير من جينومات الكائن الحي. [24]

يتم اختبار تسلسل الجينوم أحادي الخلية كطريقة للتشخيص الجيني قبل الانغراس ، حيث يتم أخذ خلية من الجنين الناتج عن الإخصاب في المختبر وتحليلها قبل نقل الجنين إلى الرحم. [25] بعد الزرع ، يمكن أخذ الحمض النووي للجنين الخالي من الخلايا عن طريق بزل الوريد البسيط من الأم واستخدامه في تسلسل الجينوم الكامل للجنين. [26]

تقنيات مبكرة تحرير

تم إنجاز تسلسل جينوم بشري كامل تقريبًا لأول مرة في عام 2000 جزئيًا من خلال استخدام تقنية تسلسل البنادق. في حين أن التسلسل الكامل لبندقية الجينوم للجينوم الصغير (4000-7000 زوج أساسي) كان قيد الاستخدام بالفعل في عام 1979 ، [27] استفاد التطبيق الأوسع من تسلسل النهاية الزوجي ، المعروف بالعامية باسم تسلسل بندقية مزدوجة الماسورة. عندما بدأت مشاريع التسلسل في أخذ جينومات أطول وأكثر تعقيدًا ، بدأت مجموعات متعددة في إدراك أنه يمكن الحصول على معلومات مفيدة من خلال تسلسل طرفي جزء من الحمض النووي. على الرغم من أن تسلسل طرفي نفس الجزء وتتبع البيانات المقترنة كان أكثر تعقيدًا من تسلسل نهاية واحدة من جزأين مختلفين ، إلا أن معرفة أن التسلسلين تم توجيههما في اتجاهين متعاكسين وكانا بطول الجزء بعيدًا عن كل منهما. الآخر كان ذا قيمة في إعادة بناء تسلسل جزء الهدف الأصلي.

كان أول وصف منشور لاستخدام النهايات المزدوجة في عام 1990 كجزء من تسلسل موضع HPRT البشري ، [28] على الرغم من أن استخدام الأطراف المزدوجة كان يقتصر على سد الفجوات بعد تطبيق نهج تسلسل البندقية التقليدي. كان أول وصف نظري لإستراتيجية التسلسل النهائي الزوجي الخالص ، بافتراض أجزاء ذات طول ثابت ، في عام 1991. [29] في عام 1995 تم تقديم ابتكار استخدام أجزاء ذات أحجام مختلفة ، [30] وأثبت أن التسلسل النهائي الزوجي الخالص ستكون الاستراتيجية ممكنة على أهداف كبيرة. تم اعتماد الاستراتيجية لاحقًا من قبل معهد الأبحاث الجينومية (TIGR) لتسلسل الجينوم الكامل للبكتيريا المستدمية النزلية في عام 1995 ، [31] ثم بواسطة شركة Celera Genomics لتسلسل جينوم ذبابة الفاكهة بالكامل في عام 2000 ، [32] وبالتالي الجينوم البشري بأكمله. قامت شركة Applied Biosystems ، التي تسمى الآن Life Technologies ، بتصنيع أجهزة التسلسل الشعري الآلي التي يستخدمها كل من Celera Genomics و The Human Genome Project.

تحرير التقنيات الحالية

في حين أن التسلسل الشعري كان النهج الأول لتسلسل الجينوم البشري شبه الكامل بنجاح ، إلا أنه لا يزال مكلفًا للغاية ويستغرق وقتًا طويلاً للأغراض التجارية. منذ عام 2005 تم إزاحة التسلسل الشعري تدريجياً عن طريق تقنيات التسلسل عالية الإنتاجية ("الجيل التالي" سابقًا) مثل تسلسل صبغة Illumina ، والتسلسل الحراري ، وتسلسل SMRT. [33] تستمر كل هذه التقنيات في استخدام استراتيجية البندقية الأساسية ، وهي الموازاة وتوليد القوالب عبر تجزئة الجينوم.

تقنيات أخرى آخذة في الظهور ، بما في ذلك تكنولوجيا النانو. على الرغم من أن تقنية تسلسل النانو لا تزال قيد التطوير ، إلا أن قابليتها للنقل وقدرتها المحتملة على توليد قراءات طويلة ذات صلة بتطبيقات تسلسل الجينوم الكامل. [34]

تحرير التحليل

من حيث المبدأ ، يمكن أن يوفر تسلسل الجينوم الكامل تسلسل النيوكليوتيدات الخام للحمض النووي للكائن الحي. ومع ذلك ، يجب إجراء مزيد من التحليل لتوفير المعنى البيولوجي أو الطبي لهذا التسلسل ، مثل كيفية استخدام هذه المعرفة للمساعدة في منع المرض. طرق لتحليل تسلسل البيانات يجري تطويرها وصقلها.

نظرًا لأن التسلسل يولد الكثير من البيانات (على سبيل المثال ، هناك ما يقرب من ستة مليارات زوج أساسي في كل جينوم ثنائي الصبغة البشري) ، يتم تخزين مخرجاته إلكترونيًا ويتطلب قدرًا كبيرًا من طاقة الحوسبة وسعة التخزين.

بينما يمكن أن يكون تحليل بيانات WGS بطيئًا ، فمن الممكن تسريع هذه الخطوة باستخدام أجهزة مخصصة. [35]

يتنافس عدد من الشركات العامة والخاصة لتطوير منصة كاملة لتسلسل الجينوم تكون قوية تجاريًا لكل من البحث والاستخدام السريري ، [36] بما في ذلك Illumina ، [37] Knome ، [38] Sequenom ، [39] 454 Life Sciences ، [40] Pacific Biosciences ، [41] علم الجينوم الكامل ، [42] Helicos Biosciences ، [43] GE Global Research (General Electric) ، Affymetrix ، IBM ، Intelligent Bio-Systems ، [44] Life Technologies ، Oxford Nanopore Technologies ، [45] ] ومعهد بكين لعلم الجينوم. [46] [47] [48] يتم تمويل هذه الشركات ودعمها بشكل كبير من قبل أصحاب رؤوس الأموال ، وصناديق التحوط ، والبنوك الاستثمارية. [49] [50]

كان الهدف التجاري المشهور لتكلفة التسلسل حتى أواخر عام 2010 هو 1000 دولار ، ومع ذلك ، تعمل الشركات الخاصة للوصول إلى هدف جديد بقيمة 100 دولار فقط. [51]

تحرير الحوافز

في أكتوبر 2006 ، أنشأت مؤسسة X Prize ، بالتعاون مع مؤسسة J. Craig Venter Science Foundation ، جائزة Archon X لعلم الجينوم ، [52] بهدف منح 10 ملايين دولار "للفريق الأول الذي يمكنه بناء جهاز واستخدامه لتسلسل 100 جينوم بشري في غضون 10 أيام أو أقل ، بدقة لا تزيد عن خطأ واحد في كل 1000000 قاعدة متسلسلة ، مع تسلسل يغطي بدقة ما لا يقل عن 98٪ من الجينوم ، وبتكلفة متكررة لا تزيد عن 1000 دولار لكل جينوم ". [53] ألغيت جائزة Archon X لعلم الجينوم في عام 2013 ، قبل تاريخ بدايتها الرسمي. [54] [55]

تحرير التاريخ

في عام 2007 ، بدأت شركة Applied Biosystems في بيع نوع جديد من أجهزة التسلسل يسمى نظام SOLiD. [56] سمحت التكنولوجيا للمستخدمين بتسلسل 60 جيجا بايت في كل شوط. [57]

في يونيو 2009 ، أعلنت شركة Illumina أنها أطلقت خدمة تسلسل الجينوم الكامل الشخصية الخاصة بها على عمق 30 × مقابل 48000 دولار لكل جينوم. [58] [59] في أغسطس ، صرح ستيفن كويك ، مؤسس شركة Helicos Biosciences ، أنه باستخدام جهاز تسلسل الجزيء الأحادي التابع للشركة ، قام بتسلسل الجينوم الكامل الخاص به بأقل من 50000 دولار. [60] في نوفمبر ، نشرت شركة Complete Genomics ورقة تمت مراجعتها من قبل الزملاء في علم يوضح قدرته على تسلسل جينوم بشري كامل مقابل 1700 دولار. [61] [62]

في مايو 2011 ، خفضت شركة Illumina خدمة تسلسل الجينوم الكامل إلى 5000 دولار لكل جينوم بشري ، أو 4000 دولار إذا طلبت 50 أو أكثر. [63] يبدو أن Helicos Biosciences و Pacific Biosciences و Complete Genomics و Illumina و Sequenom و ION Torrent Systems و Halcyon Molecular و NABsys و IBM و GE Global يتنافسون جميعًا في السباق لتسويق تسلسل الجينوم الكامل. [33] [64]

مع انخفاض تكاليف التسلسل ، بدأ عدد من الشركات في الادعاء بأن معداتهم ستحقق قريبًا الجينوم 1000 دولار: تضمنت هذه الشركات Life Technologies في يناير 2012 ، [65] Oxford Nanopore Technologies في فبراير 2012 ، [66] و Illumina في فبراير 2014. [ 67] [68] في عام 2015 ، قدرت المؤسسة الوطنية لحقوق الإنسان تكلفة الحصول على تسلسل الجينوم الكامل بحوالي 1500 دولار. [69] في عام 2016 ، بدأت شركة Veritas Genetics في بيع تسلسل الجينوم الكامل ، بما في ذلك تقرير عن بعض المعلومات في التسلسل مقابل 999 دولارًا. [70] في صيف عام 2019 خفضت شركة Veritas Genetics تكلفة WGS إلى 599 دولارًا. [71] في عام 2017 ، بدأت BGI في تقديم WGS مقابل 600 دولار. [72]

ومع ذلك ، في عام 2015 ، لاحظ البعض أن الاستخدام الفعال لتسلسل الجينات الكامل يمكن أن يكلف أكثر من 1000 دولار. [73] أيضًا ، ورد أنه لا تزال هناك أجزاء من الجينوم البشري لم يتم تسلسلها بالكامل بحلول عام 2017. [74] [75] [76]

المصفوفات الدقيقة للحمض النووي

يوفر تسلسل الجينوم الكامل معلومات عن جينوم أكبر بأضعاف من مصفوفات الحمض النووي ، الرائد السابق في تقنية التنميط الجيني.

بالنسبة للبشر ، توفر مصفوفات الحمض النووي حاليًا معلومات عن النمط الجيني لما يصل إلى مليون متغير جيني ، [77] [78] [79] بينما يوفر تسلسل الجينوم الكامل معلومات عن جميع القواعد الستة مليارات في الجينوم البشري ، أو 3000 مرة أكثر من البيانات. لهذا السبب ، يُعتبر تسلسل الجينوم الكامل ابتكارًا مدمرًا لأسواق مصفوفة الحمض النووي حيث تتراوح دقة كلاهما من 99.98٪ إلى 99.999٪ (في مناطق الحمض النووي غير المتكررة) وتكلفة المواد الاستهلاكية التي تبلغ 5000 دولار لكل 6 مليارات زوج أساسي تنافسي (لبعض التطبيقات) مع مصفوفات الحمض النووي (500 دولار لكل مليون زوج أساسي). [40]

ترددات الطفرات تحرير

حدد تسلسل الجينوم الكامل وتيرة الطفرة للجينوم البشري بأكمله. يبلغ تواتر الطفرة في الجينوم بأكمله بين الأجيال للبشر (من الوالدين إلى الطفل) حوالي 70 طفرة جديدة لكل جيل. [80] [81] تم العثور على مستوى أقل من الاختلاف لمقارنة تسلسل الجينوم الكامل في خلايا الدم لزوج من التوائم أحادية الزيجوت (التوائم المتماثلة) الذين يبلغون من العمر 100 عام. [82] تم العثور على 8 اختلافات جسدية فقط ، على الرغم من أن التغيرات الجسدية التي تحدث في أقل من 20٪ من خلايا الدم لن يتم اكتشافها.

في مناطق ترميز البروتين على وجه التحديد في الجينوم البشري ، يقدر أن هناك حوالي 0.35 طفرة من شأنها أن تغير تسلسل البروتين بين الأجيال الأم / الطفل (أقل من بروتين واحد متحور لكل جيل). [83]

في السرطان ، تكون ترددات الطفرات أعلى بكثير بسبب عدم استقرار الجينوم. يمكن أن يعتمد هذا التردد أيضًا على عمر المريض ، والتعرض للعوامل الضارة بالحمض النووي (مثل الأشعة فوق البنفسجية أو مكونات دخان التبغ) ونشاط / عدم نشاط آليات إصلاح الحمض النووي. [ بحاجة لمصدر ] علاوة على ذلك ، يمكن أن يختلف تواتر الطفرات بين أنواع السرطان: في الخلايا الجرثومية ، تحدث معدلات الطفرات عند حوالي 0.023 طفرة لكل قاعدة ميجا ، ولكن هذا الرقم أعلى بكثير في سرطان الثدي (1.18-1.66 طفرة جسدية لكل ميجا بايت) ، في سرطان الرئة (17.7) أو في الأورام الميلانينية (≈33). [84] نظرًا لأن الجينوم البشري أحادي الصبغة يتكون من حوالي 3200 ميجا قاعدة ، [85] فإن هذا يترجم إلى حوالي 74 طفرة (معظمها في المناطق غير المشفرة) في DNA السلالة الجرثومية لكل جيل ، ولكن 3776-5312 طفرة جسدية لكل جينوم أحادي الصبغية في سرطان الثدي ، 56640 في سرطان الرئة و 105600 في الأورام الميلانينية.

إن توزيع الطفرات الجسدية عبر الجينوم البشري غير متساوٍ للغاية ، [86] مثل أن المناطق الغنية بالجينات والتي تتكاثر مبكرًا تتلقى طفرات أقل من تلك التي تفتقر إلى الجينات والمتأخرة في التكاثر ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى نشاط إصلاح الحمض النووي التفاضلي. [87] على وجه الخصوص ، يرتبط تعديل هيستون H3K9me3 بالترددات العالية [88] و H3K36me3 مع ترددات طفرة منخفضة. [89]

دراسات الارتباط على مستوى الجينوم تحرير

في البحث ، يمكن استخدام تسلسل الجينوم الكامل في دراسة ارتباط الجينوم على نطاق واسع (GWAS) - وهو مشروع يهدف إلى تحديد المتغير الجيني أو المتغيرات المرتبطة بمرض أو بعض النمط الظاهري الآخر. [90]

تحرير الاستخدام التشخيصي

في عام 2009 ، أصدرت شركة Illumina أول متسلسلات جينوم كاملة تمت الموافقة عليها للاستخدام السريري على عكس الاستخدام البحثي فقط ، وبدأ الأطباء في المراكز الطبية الأكاديمية في استخدامها بهدوء لمحاولة تشخيص الخطأ مع الأشخاص الذين فشلت الأساليب القياسية في مساعدتهم. [91] في عام 2009 ، أجرى فريق من ستانفورد بقيادة إيوان آشلي تفسيرًا سريريًا لجينوم بشري كامل ، وهو جينوم المهندس الحيوي ستيفن كويك. [92] في عام 2010 ، أبلغ فريق آشلي عن تشريح الجينوم الجزيئي الكامل [93] وفي عام 2011 ، وسع إطار التفسير لعائلة متسلسلة بالكامل ، عائلة الغرب ، التي كانت أول عائلة يتم تسلسلها على منصة Illumina. [94] كان سعر تسلسل الجينوم في ذلك الوقت هو 19500 دولار أمريكي ، والذي تم دفعه للمريض ولكن تم دفعه عادةً من منحة بحث قام شخص واحد في ذلك الوقت بتقديم طلب للحصول على تعويض من شركة التأمين الخاصة به. [91] على سبيل المثال ، احتاج طفل واحد إلى حوالي 100 عملية جراحية في الوقت الذي كان فيه في الثالثة من عمره ، وتحول طبيبه إلى تسلسل الجينوم الكامل لتحديد المشكلة التي استغرقها فريق من حوالي 30 شخصًا من بينهم 12 خبيرًا في المعلوماتية الحيوية ، وثلاثة خبراء في التسلسل فنيين وخمسة أطباء ومستشارين وراثيين واثنين من علماء الأخلاق لتحديد الطفرة النادرة في XIAP التي كانت تسبب مشاكل واسعة النطاق. [91] [95] [96]

بسبب التخفيضات الأخيرة في التكلفة (انظر أعلاه) أصبح تسلسل الجينوم الكامل تطبيقًا واقعيًا في تشخيصات الحمض النووي. في عام 2013 ، حصل اتحاد 3Gb-TEST على تمويل من الاتحاد الأوروبي لإعداد نظام الرعاية الصحية لهذه الابتكارات في تشخيص الحمض النووي. [97] [98] يجب أن تكون خطط تقييم الجودة ، وتقييم التكنولوجيا الصحية والمبادئ التوجيهية في مكانها الصحيح. حدد اتحاد 3Gb-TEST تحليل وتفسير بيانات التسلسل باعتباره الخطوة الأكثر تعقيدًا في عملية التشخيص. [99] في اجتماع الكونسورتيوم في أثينا في سبتمبر 2014 ، صاغ الكونسورتيوم الكلمة الترجمة الجينية لهذه الخطوة الحاسمة. هذه الخطوة تؤدي إلى ما يسمى ب جينوريبورت. هناك حاجة إلى إرشادات لتحديد المحتوى المطلوب لهذه التقارير.

تم إنشاء Genomes2People (G2P) ، وهي مبادرة من مستشفى بريغهام والنساء وكلية الطب بجامعة هارفارد في عام 2011 لفحص تكامل التسلسل الجيني في الرعاية السريرية للبالغين والأطفال. [100] كان مدير G2P ، روبرت سي جرين ، قد قاد سابقًا دراسة REVEAL - تقييم المخاطر والتعليم لمرض الزهايمر - سلسلة من التجارب السريرية التي تستكشف ردود أفعال المرضى لمعرفة المخاطر الجينية لمرض ألزهايمر. [101] [102]

في عام 2018 ، قرر الباحثون في معهد رادي للأطفال للطب الجيني في سان دييغو ، كاليفورنيا أن تسلسل الجينوم الكامل السريع (rWGS) يمكن أن يشخص الاضطرابات الوراثية في الوقت المناسب لتغيير الإدارة الطبية أو الجراحية الحادة (المنفعة السريرية) وتحسين النتائج عند الرضع المصابين بأمراض حادة . أبلغ الباحثون عن دراسة أترابية بأثر رجعي للرضع المرضى الداخليين المصابين بأمراض حادة في مستشفى الأطفال الإقليمي من يوليو 2016 إلى مارس 2017. تلقت 42 أسرة rWGS للتشخيص المسببات للاضطرابات الوراثية. كانت الحساسية التشخيصية لـ rWGS 43٪ (ثمانية عشر من 42 رضيعًا) و 10٪ (أربعة من 42 رضيعًا) للاختبارات الجينية المعيارية (P = .0005). كان معدل الفائدة السريرية لـ rWGS (31٪ ، ثلاثة عشر من 42 رضيعًا) أكبر بكثير من الاختبارات الجينية القياسية (2٪ ، واحد من 42 P = .0015). تجنب أحد عشر (26٪) رضيعًا مصابًا بمرض rWGS التشخيصي المراضة ، وحقق أحدهم انخفاضًا بنسبة 43٪ في احتمالية الوفاة ، وبدأ آخر الرعاية التلطيفية. في ستة من الأطفال الرضع الأحد عشر ، أدت التغييرات في الإدارة إلى خفض تكلفة المرضى الداخليين بمقدار 800،000 دولار - 2،000،000 دولار. تكرر هذه النتائج دراسة سابقة حول الفائدة السريرية لـ rWGS في الرضع المرضى الداخليين المصابين بأمراض حادة ، وتُظهر نتائج محسّنة ومدخرات الرعاية الصحية الصافية. تستحق rWGS اعتبارها اختبار من الدرجة الأولى في هذا الإعداد. [103]

دراسة ارتباط متغير نادر تحرير

تتيح دراسات تسلسل الجينوم الكامل تقييم الارتباطات بين السمات المعقدة والمتغيرات النادرة المشفرة وغير المشفرة (تردد الأليل الصغير (MAF) & lt 1٪) عبر الجينوم. عادةً ما يكون لتحليلات المتغير الفردي طاقة منخفضة لتحديد الارتباطات مع المتغيرات النادرة ، وقد تم اقتراح مجموعة متنوعة من الاختبارات للاختبار المشترك لتأثيرات مجموعات معينة من المتغيرات النادرة المتعددة. [104] تساعد تعليقات SNP التوضيحية في تحديد أولويات المتغيرات الوظيفية النادرة ، ويمكن أن يؤدي دمج هذه التعليقات التوضيحية بشكل فعال إلى تعزيز قوة الارتباط الجيني لتحليل المتغيرات النادرة لدراسات تسلسل الجينوم الكامل. [105]

قد يكون لإدخال تسلسل الجينوم الكامل آثار أخلاقية. [106] من ناحية ، يمكن للاختبارات الجينية تشخيص الأمراض التي يمكن الوقاية منها ، سواء في الأفراد الذين يخضعون للاختبار الجيني أو لدى أقاربهم. [106] من ناحية أخرى ، فإن الاختبارات الجينية لها جوانب سلبية محتملة مثل التمييز الجيني ، وفقدان الهوية ، والآثار النفسية مثل اكتشاف عدم الأبوة. [107]

يصر بعض علماء الأخلاق على ضرورة حماية خصوصية الأفراد الذين يخضعون للاختبارات الجينية. [106] في الواقع ، يمكن أن تكون قضايا الخصوصية مصدر قلق خاص عندما يخضع القاصرون لاختبارات جينية. [108] ادعى الرئيس التنفيذي لشركة Illumina ، جاي فلاتلي ، في فبراير 2009 أنه "بحلول عام 2019 سيكون من المعتاد تحديد جينات الأطفال عند ولادتهم". [109] هذا الاستخدام المحتمل لتسلسل الجينوم مثير للجدل إلى حد كبير ، لأنه يتعارض مع المعايير الأخلاقية الراسخة للاختبار الجيني التنبئي للقصر الذين لا تظهر عليهم أعراض والتي تم ترسيخها في مجالات علم الوراثة الطبية والاستشارات الوراثية. [110] [111] [112] [113] تم تطوير المبادئ التوجيهية التقليدية للاختبارات الجينية على مدار عدة عقود منذ أن أصبح من الممكن لأول مرة اختبار العلامات الجينية المرتبطة بالمرض ، قبل ظهور التكلفة الفعالة ، الفحص الجيني الشامل.

عندما يخضع الفرد لتسلسل الجينوم الكامل ، فإنه يكشف معلومات ليس فقط عن تسلسل الحمض النووي الخاص به ، ولكن أيضًا حول تسلسل الحمض النووي المحتمل لأقربائه الجيني. [106] يمكن أن تكشف هذه المعلومات عن معلومات تنبؤية مفيدة حول المخاطر الصحية الحالية والمستقبلية للأقارب. [114] ومن ثم ، هناك أسئلة مهمة حول الالتزامات ، إن وجدت ، المستحقة لأفراد عائلة الأفراد الذين يخضعون للاختبار الجيني. في المجتمع الغربي / الأوروبي ، عادة ما يتم تشجيع الأفراد المختبرين على مشاركة المعلومات المهمة حول أي تشخيصات جينية مع أقاربهم المقربين ، حيث أن أهمية التشخيص الجيني للذرية والأقارب الآخرين عادة ما تكون أحد أسباب البحث عن اختبار جيني في المركز الأول. [106] ومع ذلك ، يمكن أن تحدث معضلة أخلاقية كبيرة عندما يرفض المرضى مشاركة المعلومات حول التشخيص الذي يتم إجراؤه لاضطراب وراثي خطير يمكن الوقاية منه بدرجة كبيرة وحيث يكون هناك خطر كبير على الأقارب الذين يحملون نفس الطفرة المرضية. في ظل هذه الظروف ، قد يشك الطبيب في أن الأقارب يفضلون معرفة التشخيص ، وبالتالي قد يواجه الطبيب تضاربًا في المصالح فيما يتعلق بسرية المريض والطبيب. [106]

يمكن أن تظهر مخاوف الخصوصية أيضًا عند استخدام تسلسل الجينوم الكامل في دراسات البحث العلمي. غالبًا ما يحتاج الباحثون إلى وضع معلومات عن الأنماط الجينية والأنماط الظاهرية للمريض في قواعد البيانات العلمية العامة ، مثل قواعد البيانات الخاصة بالمكان. [106] على الرغم من أنه يتم تقديم بيانات المريض المجهولة فقط إلى قواعد البيانات الخاصة بالمكان ، إلا أنه لا يزال من الممكن التعرف على المرضى من قبل أقاربهم في حالة العثور على مرض نادر أو طفرة خاطئة نادرة. [106] كانت المناقشة العامة حول إدخال تقنيات الطب الشرعي المتقدمة (مثل البحث العائلي المتقدم باستخدام مواقع الويب العامة لأسلاف الحمض النووي وأساليب التنميط الظاهري للحمض النووي) محدودة ومفككة وغير مركزة. نظرًا لأن علم الوراثة الشرعي وعلم الوراثة الطبي يتقاربان تجاه تسلسل الجينوم ، فإن القضايا المحيطة بالبيانات الجينية تصبح مرتبطة بشكل متزايد ، وقد يلزم إنشاء حماية قانونية إضافية. [115]

أول جينوم بشري مكتمل تقريبًا تم تسلسله كان أمريكيان من أصول أوروبية شمالية غربية في الغالب في عام 2007 (J. [119] [120] [121] تبع ذلك في عام 2008 تسلسل لرجل صيني من الهان مجهول (36 ضعفًا) ، [122] رجل يوروباني من نيجيريا (30 ضعفًا) ، [123] امرأة سريرية عالمة الوراثة (مارجولين كريك) من هولندا (من 7 إلى 8 أضعاف) ، ومريضة سرطان الدم القوقازي (بتغطية 33 و 14 ضعفًا للورم والأنسجة الطبيعية). [124] كان ستيف جوبز من بين أول 20 شخصًا حصلوا على تسلسل الجينوم بالكامل ، وتكلفة قدرها 100000 دولار. [125] اعتبارًا من يونيو 2012 [تحديث] ، كان هناك 69 جينومًا بشريًا مكتملًا تقريبًا متاحًا للجمهور. [١٢٦] في نوفمبر 2013 ، قامت عائلة إسبانية بإتاحة بيانات الجينوم الشخصية الخاصة بهم للجمهور بموجب ترخيص المجال العام المشاع الإبداعي. قاد العمل Manuel Corpas والبيانات التي تم الحصول عليها عن طريق الاختبار الجيني المباشر للمستهلكين مع 23andMe ومعهد بكين للجينوم). يُعتقد أن هذا هو أول مجموعة بيانات خاصة بعلم الجينوم العام لعائلة بأكملها. [127]


في هذه الحالة ، سنظل نعيش مع COVID-19 ولكن هل هو نوع معدل منه؟

أنا شخصياً أعتقد أن هذا من المرجح أن يحدث.

في هذه الحالة من المحتمل أن تصبح أكثر أو أقل حدة؟

من الصعب التنبؤ. أنا متخصص في فيروس نقص المناعة البشرية ونحن نبحث في فيروس نقص المناعة البشرية منذ 30 أو 40 عامًا حتى الآن. من الصعب تحديد ما إذا كانت أكثر أو أقل حدة مما كانت عليه قبل 30 عامًا. تكمن "المشكلة" (من وجهة نظر تطورية) في أن لدينا علاجًا لفيروس نقص المناعة البشرية ، لذلك ، لحسن الحظ ، لم يعد هذا التطور الطبيعي يحدث.

قد يحدث نفس الشيء مع فيروس كورونا: سيصبح العلاج أو اللقاح متاحًا ولن نرى هذا التطور الطبيعي أبدًا. تميل الفيروسات ، خاصة من تلك الأنواع ، إلى أن تكون شديدة الابتكار وتتكيف. هذا الفيروس جديد على البشر ولكنه مطابق بنسبة 96٪ للفيروس الذي ينتقل داخل الخفافيش. هذا قريب جدًا - مع فيروس نقص المناعة البشرية لديك تباين بنسبة 20 ٪ ، لذلك يمكن أن يكون نوع واحد من فيروس نقص المناعة متطابقًا بنسبة 80 ٪ فقط.

هل هي أخبار جيدة أم سيئة بالنسبة لنا؟

هذا الفيروس موجود وتغير في مرحلة ما - أن 4٪ من الاختلاف مهم ، لأنه يعني أن الفيروس بدأ يصيب الناس. حدث الشيء نفسه قبل 100 عام مع فيروس نقص المناعة القرد ، نظير فيروس نقص المناعة البشرية للقرود ، والذي قفز من القرود إلى البشر. الآن هو فيروس بشري.

هذا COVID هو الآن فيروس بشري أيضًا وسوف ينتشر في البشر. إذا لم نوقفها بالتقنيات الحديثة ، مثل اللقاح ، فإنها ستبقى مع البشر لمئات السنين.

أعلنت الولايات المتحدة بالفعل عن اختبار لقاح. كم من الوقت يجب أن يستغرق؟

هناك الكثير من التكنولوجيا المتاحة ، ومنصات مختلفة لاستخدامها ، ولكن في النهاية ، لا يمكنك التنبؤ [كم من الوقت سيستغرق]. خذ قصة التهاب الكبد: في الثمانينيات ، تم تطوير أول لقاح ضد التهاب الكبد B ، وهناك الآن لقاح لالتهاب الكبد A ، لكن التهاب الكبد C ليس له لقاح. علاوة على ذلك ، لا يوجد لقاح لفيروس نقص المناعة البشرية - ونحن نبحث منذ 30 عامًا.

المشكلة هي أن هناك فيروسات حيوانية مرتبطة بفيروس كورونا (فيروس كورونا المعوي القطط ، على سبيل المثال) ، حيث ثبت أن اللقاح خطير: القطط الملقحة أصيبت بعدوى أكثر حدة.

يكمن الخطر في أن الناس أو الشركات والأكاديميين سوف يندفعون إلى تجارب اللقاحات دون اتخاذ الاحتياطات وقد تقع حوادث. لكن مرة أخرى ، لا يمكننا التنبؤ - يمكن أن يكون الأمر بسيطًا مثل لقاح الحصبة. أنا ، معكم ومع أي شخص آخر على وجه الأرض ، آمل ذلك.

إذا بدا الأمر صعبًا مثل إنتاج لقاح لفيروس نقص المناعة البشرية ، فما هو السيناريو الأكثر احتمالًا؟

حسنًا ، لست متشائمًا إلى هذا الحد ، فأنا أعرف فيروس نقص المناعة البشرية جيدًا وأعرف سبب صعوبة الأمر. يرتبط فيروس COVID ارتباطًا وثيقًا بفيروس السارس - ما يصل إلى 95٪ - لذلك ربما لا تكون إمكانية تغير الفيروس (إنه "مساحة وراثية") كبيرة جدًا. يشير الاختبار في المختبر إلى أن الأجسام المضادة لـ SARS يمكن أن تحيد هذا الفيروس ، لذلك ربما يكون الأمر جيدًا ربما في غضون نصف عام سيكون لدينا منظور واقعي للقاح. ولكن ، كما أوضحت للتو ، هناك مخاطر يجب أخذها في الاعتبار.

سنعيش جميعًا بين الأمل والخوف لبعض الوقت. في النهاية ، ستتغلب البشرية على هذا التحدي أيضًا - لكننا سندفع الثمن.


شاهد الفيديو: علم الجينوم Genomics وتحولات مؤثرة في حياتنا (كانون الثاني 2022).