شناسایی زیرگروه‌های جدیدی از سرطان خون با کمک یک مدل محاسباتی

به گزارش خبرنگار ایمنا، پژوهشگران آمریکایی موفق شده‌اند با استفاده از یک مدل محاسباتی، زیرگروه‌های جدیدی از سرطان خون را شناسایی کنند و به مشخص کردن تغییرات ژنتیکی عامل آنها بپردازند.

پژوهشگران "بیمارستان مانت ساینای" (Mount Sinai Hospital) و "مدرسه پزشکی آیکان در مانت ساینای" (ISMMS)، یک مدل محاسباتی جدید ابداع کرده‌اند که از داده‌های توالی DNA و RNA به دست آمده از صدها بیمار استفاده می‌کند تا به شناسایی ژن‌های ویژه و تغییرات ژنتیکی عامل زیرگروه‌های نوعی سرطان خون موسوم به "مولتیپل میلوما" (Multiple myeloma) بپردازد که پیشتر تعریف نشده بود.

این نخستین پژوهشی است که با استفاده از روش یکپارچه‌سازی و تجزیه و تحلیل انواع داده‌ها موسوم به "مولتی اومیکس" (Multiomics) صورت می‌گیرد تا یک مدل محاسباتی مولتیپل میلوما را ارائه دهد که دانشمندان آن را "MM-PSN" نامیده‌اند. برخی از ژن‌های شناسایی‌شده در این پژوهش، با خطر برگشت بیماری مرتبط بودند.

"الساندرو لاگانا" (Alessandro Lagana)، استادیار سرطان‌شناسی در بیمارستان مانت ساینای و پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار کرد: یافته‌های پژوهش ما، پیامدهای فوری را برای توسعه ابزارهای جدید پزشکی دقیق و آزمایش‌های بالینی به همراه دارد. زیرگروه‌های متفاوت بیماران ممکن است بر اساس سابقه ژنومی خود، واکنش‌های متفاوتی را نسبت به درمان‌های هدفمند نشان دهند. این پژوهش‌ها در پیشبرد درک ما نسبت به آسیب‌شناسی میلوما، نقش اساسی دارد و راه را برای بررسی‌های آینده در مورد روش‌های استفاده مجدد از دارو با هدف ارائه درمان‌های جدید برای بیماران خاص هموار می‌کند.

پژوهشگران باور دارند که MM-PSN می‌تواند بیشتر از مدل‌های پیشین، پیچیدگی مولتیپل میلوما را نشان دهد. آنها در مدل MM-PSN، بیماران را مانند شاخته‌هایی از یک شبکه اجتماعی نشان داده‌اند که بر اساس شباهت توالی DNA و RNA به یکدیگر مرتبط هستند.

شناسایی پروتئین‌هایی که عامل خارش است

پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدید خود، ساختار گروهی از پروتئین‌های گیرنده روی سطح سلول را بررسی کرده‌اند که به بروز خارش منجر می‌شود.

دانشمندان "مدرسه پزشکی دانشگاه کارولینای شمالی" (UNC School of Medicine) و "دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو" (UCSF) در پژوهش جدیدی نشان داده‌اند که مواد شیمیایی چگونه به گروهی از سلول‌ها موسوم به "سلول‌های ماست" (Mast cell) متصل می‌شوند تا خارش را پدید آورند. آنها ساختار دقیق پروتئین‌های گیرنده روی سطح این سلول‌ها را هنگام اتصال یک ترکیب به این پروتئین‌ها کشف کردند.

"برایان راث" (Bryan Roth)، سرپرست این پروژه گفت: پژوهش ما، الگویی را برای طراحی داروهای جدید ضد خارش ارائه می‌دهد. گروه پژوهشی ما، کار قابل توجهی را انجام داد که دقیقاً نشان می‌دهد ترکیبات شیمیایی متمایز چگونه از طریق یکی از دو گیرنده متمایز که در خارش نقش دارد، خارش را القا می‌کنند.

روی سطح سلول‌ها، پروتئین‌های گیرنده قرار دارد که می‌توان آنها را مانند قفل‌های پیچیده تصور کرد. هنگامی که یک کلید شیمیایی وارد قفل می‌شود، نه تنها سلول را باز می‌کند، بلکه به بروز واکنش زنجیره‌ای سیگنال‌ها در سلول منجر می‌شود. بسیاری از مواد شیمیایی از دوپامین طبیعی در مغز گرفته تا کافئین و کوکائین این کار را انجام می‌دهد.

پژوهشگران در آزمایشگاه راث، دو گیرنده موسوم به "MRGPRX2" و "MRGPRX4 " را به ترتیب روی سطح سلول‌های ماست و روی نورون‌های حساس به خارش شناسایی کردند که در بافت همبند زندگی می‌کنند و در بروز حساسیت‌ها، تحمل ایمنی، بهبود زخم و سایر عوامل دخیل در سلامتی و بیماری نقش دارند.

تبدیل افکار به کلمات با یک هدست جدید

یک هدست جدید به تبدیل افکار به کلمات در فضای "واقعیت کمکی" کمک می‌کند که می‌تواند روزی به بخشی اساسی از فضای "متاورس" تبدیل شود.

آیا می‌توانید تصور کنید که اگر "استیون هاوکینگ" رایانه‌ای نداشت که به او در برقراری ارتباط کمک کند، دنیا چقدر از علوم جدید را از دست می‌داد؟ با این حال، واقعیت غم انگیز این است که میلیون‌ها ذهن و استعداد درخشان وجود دارند که قادر به برقراری ارتباط و انتقال افکار و ایده‌های خود نیست و به دستگاهی مشابه با رایانه "استیون هاوکینگ" نیاز دارند.

اکنون یک استارتاپ آمریکایی موسوم به "کاگنیکشن"(Cognixion) مستقر در کالیفرنیا قصد دارد با یک هدست واقعیت افزوده که قابلیت دسترسی جهانی دارد، این وضعیت را تغییر دهد.

"ارتباط جایگزین تقویتی"(AAC) در حال حاضر روشی است که برای حل مشکلات ارتباطی افرادی که از نظر فیزیکی یا عصبی با مشکلاتی مواجه هستند، استفاده می‌شود.

روش "AAC" در حال حاضر با پیشرفت‌های فناوری از دستگاه‌های اختصاصی به برنامه‌هایی تبدیل شده است که می‌توانند روی تلفن‌های هوشمند کار کنند و حتی از فناوری "ردیابی حرکت چشم" استفاده کنند.

استارتاپ "کاگنیکشن" می‌خواهد یک قدم از این فراتر برود و یک رابط عصبی ایجاد کند که بتواند درک کند که یک فرد به چه چیزی فکر می‌کند و نه تنها قفل گفتار آنها را باز می‌کند، بلکه به آنها کمک می‌کند محیط خود را نیز کنترل کنند و در آینده می‌تواند به بخشی اساسی از فضای "متاورس"(metaverse) تبدیل شود که بزرگانی چون "مارک زاکربرگ" به دنبال توسعه و تحقق آن هستند.

"متاورس" یک فضای واقعیت مجازی است که در آن کاربران می‌توانند با یک محیط تولید شده توسط رایانه و سایر کاربران تعامل داشته باشند.

استفاده از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی ابتلاء به فیبریلاسیون دهلیزی

محققان بیمارستان عمومی ماساچوست وابسته به دانشگاه "هاروارد" در مطالعه اخیرشان اظهار کرده‌اند با کمک هوش مصنوعی می‌توان خطر ابتلای افراد به فیبریلاسیون دهلیزی را شناسایی کرد.

فیبریلاسیون دهلیزی(Atrial fibrillation) که گاه در پزشکی "ای فیب"(Afib) نیز نامیده می‌شود، شایع‌ترین نوع آریتمی قلبی است که در آن تحریک الکتریکی، مسیر مشخصی را در قلب طی نمی‌کند.

فیبریلاسیون دهلیزی(AF یا AFib) یک بیماری شایع است که به لخته شدن خون در قلب و گاهاً سکته منجر می‌شود. این وضعیت باعث نامنظم شدن ریتم قلب می‌شود.

اخیراً دانشمندان بیمارستان عمومی ماساچوست وابسته به دانشگاه هاروارد و مؤسسه Broad هاروارد و MIT روشی مبتنی بر هوش مصنوعی را برای شناسایی بیمارانی که در معرض خطر فیبریلاسیون دهلیزی هستند، توسعه داده‌اند. روش مبتنی بر هوش مصنوعی آنها با تجزیه و تحلیل نتایج الکتروکاردیوگرام افراد پیش‌بینی می‌کند که آیا بیمار طی پنج سال آینده به فیبریلاسیون دهلیزی مبتلا خواهد شد یا خیر؟

دانشمندان روش توسعه داده خود را بر روی سه مجموعه داده بزرگ حاصل از مطالعه بر روی ۸۳ هزار و ۱۶۲ فرد آزمایش کردند. در نهایت آنها دریافتند روش توسعه یافته آنها می‌تواند به تنهایی خطر ابتلای افراد به فیبریلاسیون دهلیزی را پیش‌بینی کند و دقت این روش در هنگام ترکیب شدن با داده‌ها و علائم بالینی خطرناک شناخته شده در بیماری فیبریلاسیون دهلیزی افزایش نیز می‌یابد.

پارچه هوشمندی که از حرکت کاربر، برق تولید می‌کند

پژوهشگران ژاپن و چین در پروژه مشترکی، نوعی پارچه هوشمند ابداع کرده‌اند که می‌تواند حرکت کاربر خود را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.

"اثر برق مالشی" یا "اثر تریبوالکتریک"(Triboelectric effect)، پدیده‌ای است که در آن، هنگامی که مواد پس از تماس با یکدیگر از هم دور می‌شوند، بار روی دو ماده غیرمشابه قرار می‌گیرد.

"نانوژنراتورهای تریبوالکتریک"(TENGs) از این اثر برای تبدیل حرکت مکانیکی به انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند. فشرده بودن این نانو ژنراتورها به آنها امکان می‌دهد تا به عنوان دستگاه‌های پوشیدنی استفاده شوند که می‌توانند حرکت بدن را برای تأمین انرژی الکترونیکی مهار کنند. برای پوشیدنی کردن این فناوری، تاکید بر ویژگی‌های پارچه مانند راحتی و ظرفیت حمل بار نانوژنراتورها قرار دارد. به طور کلی، مواد تریبوالکتریک انتخاب شده برای نانوژنراتور باید ایمن، سازگار با بدن انسان یا زیست سازگار، انعطاف‌پذیر و قابل تنفس باشند و در عین حال بتوانند عملکرد خروجی الکتریکی را حفظ کنند.

در میان بسیاری از مواد در نظر گرفته شده برای نانوژنراتورهای تریبوالکتریک، الیاف الکتروریسی شده می‌توانند یک گزینه امیدوارکننده باشند زیرا سبک، قوی و دارای خواص الکتریکی مطلوب هستند. الکتروریسی، روشی است که در آن، محلول‌های پلیمر با استفاده از بار الکتریکی به داخل الیاف کشیده می‌شوند. تلاش در افزودن فلزات به الیاف الکتروریسی شده برای بهبود ظرفیت الکترواستاتیک و قابلیت‌های به دام انداختن بار، ادامه دارد. این تلاش‌ها به سازش میان راحتی و عملکرد خروجی مواد انجامیده است.

پژوهشگران "دانشگاه فوکویی"(University of Fukui) ژاپن و "دانشگاه نانجینگ"(Nanjing University) چین، لایه‌ای از نانوژنراتورهای تریبوالکتریک را ابداع کرده‌اند که به سادگی می‌توان آن را با پارچه‌های معمولی ادغام کرد.

دکتر "هیرواکی ساکاموتو"(Hiroaki Sakamoto)، از پژوهشگران این پروژه گفت: هدف ما از این پژوهش‌، ارائه دیدگاه جدیدی نسبت به دستگاه‌های پوشیدنی جذب انرژی و پارچه‌های هوشمند است.

این فناوری موسوم به "AF-TENG"، یک غشای تریبوالکتریک متشکل از دو لایه الیاف الکتروریسی شده را شامل می‌شود. یکی از لایه‌ها، از موادی موسوم به "پلی وینیلیدین فلوراید"(PVDF) و دیگری از نوعی نایلون ساخته شده است.

نانوسیم‌های نقره، این لایه‌ها را می‌پوشانند. همچنین پژوهشگران، لایه‌ای از الیاف الکتروریسی شده پلی‌استایرن را بین نانوسیم‌های نقره و غشای تریبوالکتریک اضافه کردند.

حرکت مکانیکی بدن هنگام راه رفتن یا دویدن باعث می‌شود که لایه‌های تریبوالکتریک باردار شود. بدین ترتیب، انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود که می‌توان از آن برای تأمین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی استفاده کرد.