ابتكار مرشحات مياه بالاستعانة بتكنولوجيا النانو

كشفت ورقة بحثية منشورة في مجلة «Viruses»، عن نقطة ضعف فيروس كورونا، وهي اعتماده على البروتينات البشرية الرئيسة ليتكاثر، ما يمكن استخدامها لمنع الفيروس من إصابة الناس بالمرض.

وفي الدراسة، يصف فريق بحث جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد (UCR) الاكتشاف المهم، موضحين أن البروتين الموجود في فيروس كورونا والذي يمكّن الفيروس من عمل نسخ من نفسه، والمسمى N، يتطلب مساعدة الخلايا البشرية لأداء وظيفته.

ويجري نسخ التعليمات الجينية في خلايانا من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبوزي المرسال، ثم يجري ترجمتها إلى بروتينات تمكن وظائف مثل النمو والتواصل مع الخلايا الأخرى. وبعد حدث الترجمة هذا، غالبا ما تحتاج البروتينات إلى تعديلات إضافية بواسطة الإنزيمات. وتضمن هذه التعديلات المزعومة أن البروتينات مناسبة بشكل فريد لأداء مهامها المقصودة.

ويستفيد فيروس كورونا، من عملية ما بعد الترجمة البشرية وتسمى «SUMOylation»، والتي توجه البروتين N الخاص بالفيروس إلى الموقع الصحيح لتعبئة الجينوم الخاص به بعد إصابة الخلايا البشرية.

وتعرف عملية ما بعد الترجمة البشرية، بأنها تعديلات كيميائية تساهمية تخضع لها البروتينات بعد عملية الترجمة، وتجري في الغالب بواسطة إنزيمات، لتكوين بروتينات ناضجة قادرة على تأدية مهام معينة.

وبمجرد وصول البروتين إلى المكان المناسب، يمكن أن يبدأ في وضع نسخ من جيناته في جزيئات فيروسية معدية جديدة، ما يؤدي إلى غزو المزيد من خلايانا، ويجعلنا أكثر مرضا.

وقال «تشيوانكينغ تشانغ»، المؤلف المشارك للدراسة الجديدة ومدير المختبر الأساسي للبروتينات في معهد بيولوجيا الجينوم التكاملي التابع لجامعة كاليفورنيا: «في الموقع الخطأ، لا يمكن للفيروس أن يصيبنا. علم البروتينات هو دراسة جميع البروتينات التي يصنعها الكائن الحي، وكيفية تعديلها بواسطة إنزيمات أخرى، والأدوار التي تلعبها في الكائن الحي. وإذا أصيب شخص ما بالعدوى، فربما يظهر أحد بروتيناته بشكل مختلف عما كان عليه من قبل. وهذا ما نبحث عنه في منشأتنا».

وفي هذه الحالة، صمم الفريق وأجرى تجارب جعلت من السهل رؤية تعديلات ما بعد الترجمة لبروتينات فيروس كورونا.

كما قال «جيايو لياو»، أستاذ الهندسة الحيوية بجامعة كاليفورنيا ومؤلف الورقة البحثية: «لقد استخدمنا توهج الفلورسنت ليبين لنا أين يتفاعل الفيروس مع البروتينات البشرية ويصنع فيروسات جديدة، وهي جزيئات فيروسية معدية. وهذه الطريقة أكثر حساسية من التقنيات الأخرى وتمنحنا رؤية أكثر شمولا لجميع التفاعلات بين البروتينات البشرية والفيروسية».

وباستخدام أساليب مماثلة، اكتشف فريق الهندسة الحيوية سابقا، أن النوعين الأكثر شيوعًا من فيروسات الإنفلونزا، وهما الإنفلونزا A والإنفلونزا B، يتطلبان نفس تعديل «SUMOylation» بعد الترجمة من أجل التكاثر.

وتوضح هذه الورقة، أن فيروس كورونا يعتمد على بروتينات SUMOylation، تماما كما تفعل الإنفلونزا، وأن منع الوصول إلى البروتينات البشرية من شأنه أن يسمح لأجهزتنا المناعية بقتل الفيروس.

والعلاج الأكثر فعالية حاليا لـ«كوفيد-19» هو «باكسلوفيد» (Paxlovid) الذي يمنع تكاثر الفيروس، لكن يحتاج المرضى إلى تناوله خلال ثلاثة أيام بعد الإصابة.

وأشار لياو أنه «إذا تناولته بعد ذلك فلن يكون فعالا. إن الدواء الجديد المبني على هذا الاكتشاف سيكون مفيدا للمرضى في جميع مراحل العدوى».

وأضاف: «أعتقد أن الفيروسات الأخرى قد تعمل بهذه الطريقة أيضا».

وقد تؤدي أوجه التشابه بين الفيروسات إلى ظهور فئة جديدة تماما من الأدوية المضادة للفيروسات. ومع الدعم الكافي، ويقدر لياو، أنه يمكن تطوير هذه التقنيات في غضون خمس سنوات.

وتابع لياو: «في النهاية، نود أن نمنع الإنفلونزا وكذلك كوفيد، وربما فيروسات أخرى مثل الفيروس المخلوي التنفسي والإيبولا. إننا نحقق اكتشافات جديدة للمساعدة في تحقيق ذلك».

بينت دراسة أميركية حديثة، أجرتها جامعة كاليفورنيا، أن الذكاء الاصطناعي قادر على تقديم إجابات عالية الجودة على أسئلة المرضى، بل وأشارت الدراسة إلى أن إجابات الروبوت كانت أكثر تعاطفاً من الطبيب الحقيقي.

وبحسب دايلي مل، بُنيت الدراسة على المقارنة بين إجابات ChatGPT والردود المكتوبة من الأطباء حول الاستفسارات الصحية بالعالم، لتحديد أيها أعلى جودة وأكثر دقة وسرعة.

ليأتي تقييم لجنة المختصين في الرعاية الصحية بأن ردود ChatGPT كانت أفضل بنسبة 79% فيما يخص سرعة الإجابة وتقديم معلومات ساعدت المريض على فهم حالته.

جي بي تي نجح في اختبار طبي صعب

شكلت شركة Ansible Health، الخاصة باختبار التقنيات الطبية، فريق عمل في كاليفورنيا، تحت إدارة الدكتور فيكتور تسينج، لعمل دراسة مُفصلة حول كفاءة شات جي بي تي Chat GPT.

ونجح روبوت الذكاء الاصطناعي ChatGPT في اجتياز واحد من أصعب اختبارات العالم بالترخيص الطبي الأميركي الذي يجتازه الأطباء لتحديد مدى قدرتهم على مزاولة المهنة بشكل فعلي، حينها جاوب الروبوت على 305 أسئلة بشكل صحيح.

كشفت دراسة جديدة، أن القهوة تزيد من عدد السعرات الحرارية التي يحرقها الناس خلال فترة النهار، بينما ‏تحرمهم من الحصول على عدد ساعات النوم الأساسية في المساء.‏
وأشارت النتائج إلى أن الأشخاص الذين يشربون القهوة بانتظام، يسيرون 1000 خطوة أكثر من الذين لا يشربونها كل يوم، لكنهم يخسرون حوالي 30 دقيقة من النوم في الليل.
وقال كبير مؤلفي الدراسة، الدكتور جريجوري ماركوس، طبيب القلب في جامعة كاليفورنيا، بسان فرانسيسكو: “الحقيقة هي أن القهوة ليست كلها جيدة أو سيئة بالكامل، لكن لها تأثيرات مختلفة”.
وتتبعت دراسة ماركوس، التي نُشرت، أمس الخميس، في مجلة “New England Journal of Medicine”، مائة رجل وامرأة بالغين، بعمر 39 عاما تقريبا، لمدة أسبوعين، وتمّت مراقبة أنماط حركتهم ونومهم في الأيام التي يشربون فيها القهوة أو لا يشربونها.
وتم تزويد كل المشاركين بحهاز “FitBit” لتتبع خطواتهم وجودة نومهم، بالإضافة إلى مخطط كهربائي للقلب، من أجل مراقبة معدل ضربات القلب، وأجهزة مراقبة جلوكوز الدم.

1000 خطوة إضافية

وفي الأيام التي سُمح لهم فيها بشرب القهوة، تناول المشاركون ما بين كوب واحد إلى ثلاثة أكواب من القهوة يوميا في المتوسط، على الرغم من أن البعض تناول ما يصل إلى ستة أكواب.
وأشارت النتائج إلى أنه نتيجة هذا حصلوا على 1000 خطوة إضافية يوميًا أثناء تناول القهوة، مع ارتفاع عدد خطواتهم من 9665 إلى 10646 خطوة يوميا في المتوسط.
ويرجح الباحثون هذا بسبب الطاقة والتحفيز، الذي توفره مادة الكافيين الموجودة في القهوة.

نوم أقل

من ناحية أخرى، وجد الباحثون أيضا أن نوم المشاركين تأثر أثناء شرب القهوة، إذ اكتشفوا أنهم عندما لا يتناولون القهوة، كانوا ينامون 7 ساعات و12 دقيقة في المتوسط كل ليلة، ولكن عندما تناولوها، انخفض هذا إلى 6 ساعات و37 دقيقة، أو انخفض بمقدار 35 دقيقة.
ونظرا لأن الكافيين يستغرق ما يصل إلى 10 ساعات ليتحلل في الدماغ، فهذا يعني أن تأثير القهوة في الساعة 2 بعد الظهر قد لا يزول حتى منتصف الليل، بحسب العلماء.
وربطت الدراسة الفشل في الحصول على قسط كاف، من النوم بالعديد من المشكلات الصحية، بما في ذلك صعوبة التركيز، ومشكلات الذاكرة، وزيادة مخاطر الإصابة بأمراض مثل ألزهايمر والسمنة.