التطبيقات الطبية للمعلوماتية الحيوية

[LoVer Smile]

التطبيقات الطبية للمعلوماتية الحيوية


1. الطب الجزيئي

التأثير الذي أحدثه الإنتهاء من مشروع الجينوم البشري كان له تأثير مؤثر لم يسبق له مثيل في تاريخ الطب. فالحصول على السلاسل المكونة للمادة الوراثية للجينوم البشري تعني الحصول على خريطة تفصيلية للجينات التي تدير العمليات داخل الإنسان بشكل دقيق و التي يسبب التغير في تسلسلها عواقب وخيمة وأمراض مهلكة.

معظم الأمراض التي تصيب الإنسان يدخل ضمن مسبباتها تغير في المادة الوراثية التي تكون الجينات وقد تكون هذه الأمراض أمراضاً وراثية ( يترواح عددها بين 3000 و 4000 مرض وراثي مثل التليف الكيسي و مرض هنتقنتون) أو أمراضا تنتج عن تغيير في الجينات بسبب تفاعل الجسم مع الظروف المحيطة والتي تؤدي في نهاية الأمر إلى الإصابة بإعتلالات مختلفة ( مثل أمراض القلب و الشرايين ، السرطان و داء السكر و غيرها ).

إن الحصول على الخريطة الكاملة للجينوم البشري بالتفصيل تعني إمكانية البحث بإستخدام الحاسب الآلي عن الجينات التي ترتبط بمرض معين وهذا بدوره يساعد على فهم الأسباب المرضية والتغييرات التي تحدث في جسم الإنسان على المستوى الجزيئي و هو الثورة الجديدة التي تعد بتغيير وجه الطب الذي نعرفه اليوم وعلاج أمراض لم يكن لها علاج من قبل ، وتشخصيها بشكل مبكر و اكثر دقة مما هو عليه الطب اليوم.

التطبيقات الطبية للمعلوماتية الحيوية - I

الطب الجزيئي

1.1 إستحداث أهداف علاجية أكثر More Drug Targets :

تستهدف الأدوية حالياً ما يقارب 500 بروتين فقط ، وحال الإنتهاء من تحديد كل البروتينات التي ينتجها الجينوم البشري ، سيصبح بالإمكان تحديد الأسباب الممرضة و التدخل لكسر الحلقة المرضية بشكل أكبر دقة. يمكن للحاسب الآلي اليوم تحديد تركيب البروتين بصور مختلفة تبدأ بتحديد سلسلة الأحماض الامينية الاولية ثم الشكل الثنائي للبروتين و الأشكال ثلاثية الأبعاد للبروتين في الفراغ . ولا يكتفي بذلك فقط بل يقوم بمقارنة البروتين المكتشف حديثاً بتلك الموجودة في قواعد البيانات و التي قد تختص بكائنات أخرى مما يساعد على معرفة ماهية البروتين بشكل أولي و تقسيم البروتينات إلى عوائل و تجمعات يمكن إجراء أبحاث أكثر دقة عليها.

1.2 العلاج الشخصي Personalized Medicine :

سيصبح العلاج الطبي أكثر (خصوصية) للفرد. ففي الوقت الراهن تقوم شركات الأدوية بتصنيع الادوية بحيث يستخدمها الجميع وهو ما يعرف بـ One Drug Fit All . وكما هو معروف فإن الإستجابة لدواء معين تتفاوت من شخص لآخر ، هذه الإستجابة المختلفة تتفاوت من تحسس بسيط إلى عواقب وخيمة قد تؤدي للوفاة. وهذا هو ما يدرسة اليوم تخصص ( الجينوم الدوائي Pharmacogenomics ) وهو الذي يدرس إستجابة مختلف الشرائح من البشر تجاه دواء معين بحسب تركيبتهم الوراثية. في المستقبل القريب ستتغير الطريقة التي يعالج بها الأطباء مرضاهم ، فبدلاً من إعطاء المريض جرعة الدواء و التجربة عن طريق المحاولة و الخطأ حتى يتم الوصول إلى الجرعة الصحيحة التي تناسب المريض ، يمكن للطبيب معرفة الدواء الأفضل للمريض و تحديد حدة الإستجابة للدواء من خلال فحص المادة الوراثية للشخص ومقارنتها بما هو موجود في قواعد البيانات لمعرفة إلى أي فئة ينتمي هذا المريض ، وفي حالة الخطر يمكن تغيير الجرعة بدقة أو توجيه المريض لإستخدام دواء آخر وتغيير خطة العلاج بأكملها مما يجنب المريض مخاطر الأدوية قبل إستخدمها.

وبالمقابل هناك أدوية لم تنجح لأنها تسبب أعراض جانبية أو أنها لم تعمل إلا على شريحة معينة من المرضى مما يسبب خسائر فادحة لشركات الأدوية ويحرم شريحة من المرضى من الإستفادة منها لعدم وجود طريقة معقوله للتعرف على أولئك الذي يستجيبون بشكل جيد لهذه الادوية.
في هذه الحالة أيضاً يمكن إعادة خطوط إنتاج هذه الأدوية و إعادتها للسوق لكي تخدم هذه الشريحة الصغيرة من المرضى من خلال فحص المادة الوراثية لهم ومقارنتها بما هو موجود في قواعد البيانات المتخصصة للتأكد من مناسبتها لهم.

1.3 العلاج الوقائي Preventive Treatment :

من خلال الحصول على معلومات دقيقة عن الأسباب الممرضة على المستوى الجزيئي للامراض التي تصيب الإنسان يمكن إنتاج فحوصات طبية جديدة يمكنها تشخيص قابلية الإنسان للإصابة بمرض معين دون غيره بنسبة أكبر من بقية المجتمع. في هذه الحالة يمكن توجيه الشخص لإستخدام الوسائل التي تقلل من إحتمالية الإصابة بالمرض ، على سبيل المثال تغيير نمط العيش مثل الخمول وقلة الرياضة و تخفيف الوزن مع أمراض القلب وداء السكري أو إعطاء ادوية لعلاج المرض في مرحلة مبكرة جداً للحيلولة دون تطوره لمراحل متقدنمة يصعب علاجها.

1.4 العلاج الجيني Gene Therapy :

قد يكون علاج الأمراض بتعديل الجينات أو إدخالها حقيقة واقعه في المستقبل القريب ، هذا العلاج الذي يستخدم الحاسب الآلي لتحديد الجينات الممرضة والمقارنة و تكوين الأشكال الثلاثية الأبعاد للبروتينات لا يزال وليداً ويواجه عقبات كثيرة ، لكنه يعد بمستقبل باهر لعلاج أمراض لم يكن من الممكن علاجها في السابق بل وقد يؤدي لمنع حدوثها من الأصل.