"بكتيريا مدرّبة'' يمكن أن تصطاد يوما ما السرطانات داخل أجسامنا!
تاريخ النشر: 13th, August 2023 GMT
يمكن لميكروب مصمم هندسيا أن يكتشف يوما ما مكان تموضع السرطان في أمعاء جسم الإنسان.
وقد أظهر فريق دولي من الباحثين كيف أن نوعا واحدا من البكتيريا، مع بعض التعليمات، قد يعرض سرطان الأمعاء، في أثناء تكوّنه، في نماذج خلوية وحيوانية للمرض.
وعلى الرغم من أن هذا النهج لا يزال بعيدا عن التجارب السريرية، ويتطلب المزيد من الأبحاث لاختبار فعاليته وسلامته، فإن فكرة استخدام الميكروبات المعدلة كأدوات تشخيصية ليست موجودة كما قد تعتقد.
ويعرّف الجهاز الهضمي لدينا بأنه مبطن بالبكتيريا، ويحاول العلماء تسخير القدرات الطبيعية لسلالات معينة بجعلها تعمل كمستشعرات بروبيوتيك. وقد أظهرت هذه "المستشعرات الحيوية" نتائج واعدة بالفعل في مراقبة صحة الأمعاء والكشف عن نزيف الأمعاء والالتهابات وأورام الكبد - على الأقل في الفئران والخنازير.
وفي هذه الدراسة الجديدة، قام فريق بقيادة عالم الأحياء روبرت كوبر في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، بهندسة البكتيريا لجعلها تقوى على اكتشاف قصاصات الحمض النووي المتساقطة من خلايا سرطان القولون والمستقيم المزروعة في المختبر والفئران والتي تحتوي على أورام القولون والمستقيم.
وتقول عالمة الطب الحيوي ومعدة الدراسة سوزان وودز، من جامعة أديلايد في أستراليا: "توضح هذه الدراسة كيف يمكن تصميم البكتيريا لاكتشاف تسلسل الحمض النووي المحدد لتشخيص المرض في الأماكن التي يصعب الوصول إليها".
إقرأ المزيد
واختار الباحثون نوع Acinetobacter baylyi، وهو نوع بكتيري معروف بقدرته على التقاط الحمض النووي من بيئته.
وعادة، يستخدم A. baylyi هذه القدرة على البحث عن الطعام (وتسمى الكفاءة الطبيعية) لدمج قطع من الحمض النووي في الجينوم الخاص به قد توفر وصفات جينية جديدة للبروتينات المفيدة.
وقام الباحثون بتزويد A. baylyi بتعليمات للبحث بدلا من ذلك عن تسلسلات محددة تحمل الطفرات وتوجد بشكل شائع في سرطانات القولون والمستقيم. ووجدوا أن A. baylyi يمكن أن تميز الفرق الأحادي القاعدة بين الطفرات المسببة للسرطان والأخطاء الجينية غير الضارة في الحمض النووي العائم المطرود من الخلايا.
وتم تصميم النظام القابل للبرمجة بحيث إذا وجد A. baylyi أي حمض نووي للورم، فإن دمج المادة في الجينوم الخاص به سيؤدي إلى تشغيل جين مقاوم لمضادات الحيوية. ومع تفعيله، يمكن أن ينمو A. baylyi المستخرج من براز المضيف على ألواح أجار تحتوي على مضادات حيوية - وهي إشارة إلى اكتشاف الخلايا السرطانية.
وتقول وودز: "يُظهر هذا أنه يمكن استخدام نظام الاستشعار الحيوي لدينا للقبض على الحمض النووي لسرطان القولون والمستقيم داخل النظام البيئي المعقد".
وفي الوقت الحالي، تم تصميم جهاز الاستشعار البيولوجي للكشف عن بعض طفرات KRAS، التي توجد في حوالي 40% من سرطانات القولون والمستقيم، بالإضافة إلى ثلث سرطانات الرئة ومعظم سرطانات البنكرياس.
وقبل استخدامه المحتمل على البشر، سيحتاج الباحثون إلى إثبات أنه يمكن إعطاء A. baylyi بأمان عن طريق الفم وأنه يمكنه اكتشاف الخلايا السرطانية في عينات البراز بشكل موثوق.
وستحدد حساسية النظام - مستوى الورم العائم الذي يمكن لـ A. baylyi اكتشافه باستمرار - مدى فائدته في العيادة، وما إذا كان يمكن أن يتيح الكشفَ المبكر عن سرطان الأمعاء، كما يأمل الباحثون.
وسيحتاج الباحثون أيضا إلى التحقيق في كيفية مقارنة المستشعر الحيوي A. baylyi بالطرق الأخرى الأكثر توغلا للكشف عن الآفات السرطانية، مثل تنظير القولون، الذي يأخذ عينات مباشرة من الخلايا المشبوهة.
نشرت الدراسة في مجلة Science.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: كورونا امراض مرض السرطان الحمض النووی یمکن أن
إقرأ أيضاً:
دراسة: معاقبة الذكاء الاصطناعي لا تمنعه من الكذب والغش وتجعله يبحث عن حيل جديدة
في دراسة جديدة أجرتها "أوبن إيه آي" حول سلوك نماذج اللغة الكبيرة "إل إل إم" (LLM) في الذكاء الاصطناعي، تبين أن معاقبة الذكاء الاصطناعي على الكذب والخداع لا تمنعه عن سلوكه بل تدفعه إلى إخفاء مراوغاته وابتكار حيل جديدة.
ومنذ إطلاق الذكاء الاصطناعي عام 2022 وهو يظهر قدرة خاصة على الخداع وحتى السلوك الشرير مثل الكذب والغش والتستر على السلوك الضار، بالإضافة إلى تهديدات أكثر خطورة مثل قتل أستاذ فلسفة أو سرقة رؤوس نووية أو ابتكار جائحة قاتلة.
وتُشير الدراسة إلى أن التخلص من هذه السلوكيات السيئة -خلال عملية تدريب الذكاء الاصطناعي- قد يكون أصعب مما كان يُعتقد سابقا، فبدلا من أن يتعلم الذكاء الاصطناعي عدم القيام بهذه الأفعال فإنه يتعلم كيفية إخفائها.
وقد أجرى الباحثون في "أوبن إيه آي" تجربة على نموذج لم يُطرح للعامة بهدف اختبار سلوكه بمهام يمكن إنجازها بالكذب والغش واتخاذ طرق ملتوية، واكتشف الباحثون أن الذكاء الاصطناعي يعتمد على مبدأ "اختراق المكافآت" (Reward hacking) أي أنه يحاول تعظيم مكافأته من خلال الغش والكذب.
وعندما حاول الباحثون معاقبة الذكاء الاصطناعي لإصلاح سلوكه، لم ينجح الأمر بل ابتكر حيلا جديدة بدلا من التوقف عن الغش، إذ أنه تعلم كيفية إخفاء غشه تجنبا للعقاب.
إعلانوكتب الباحثون في الدراسة "من الشائع أن تكون نماذج الاستدلال واضحة بخصوص نواياها الخبيثة ضمن سلسلة أفكارها. وعلى سبيل المثال، غالبا ما تكون صريحة جدا بشأن خطتها لتخريب مهمة ما، لدرجة أنها تستخدم عبارة (هيا نخترق)". وأضافوا "رغم أن المطورين قادرون على مراقبة السلوكيات الخاطئة والإبلاغ عنها فإن المراقبة الطبيعية تبقى ضعيفة للغاية، وفي حال تطبيق رقابة صارمة على سلسلة أفكار النموذج فقد يتعلم إخفاء نواياه مع الاستمرار في سلوكه الخاطئ".
نماذج الاستدلال ببساطة نسخة محسنة من نماذج اللغة الكبيرة القياسية والتي تستخدم طريقة تسمى "سلسلة الأفكار" لمراجعة وتقييم المنطق الذي تسير عليه، وهذا ما يجعلها قادرة على إنجاز مهام أكثر تعقيدا بدقة أكبر، ومن خلال سلسلة الأفكار توضح النماذج منطقها بلغة واضحة في كل خطوة تتخذها مما يتيح ملاحظة أفعالها بسهولة.
وفي الدراسة اعتمد الباحثون على نموذج "جي بي تي -4 أو" (GPT-4o) للإشراف على نموذج استدلال -التي لم يُطرح للجمهور- ومراقبته أثناء تنفيذ بعض المهام.
وفي بعض الحالات وجد نموذج الاستدلال أنه من الأسهل عليه الغش في بعض المهام للحصول على مكافأة، وذكر ذلك صراحة في سلسلة أفكاره، وفي بعض الحالات تجاوز المهمة الموكلة إليه بإنهاء البرنامج قبل أوانه وكتب أنه أكمل المهمة، وفي حالة أخرى أنشأ ملفات فارغة على أنها مُنجزة.
وعندما حاول الباحثون معاقبة النموذج بسبب غشه تحسنت نتائجه إلى حد ما، ولكن المشكلة لم تُحل بشكل جذري حيث استمر النموذج بالغش، ولكن هذه المرة تعلم كيفية إخفاء غشه في سلسلة الأفكار بحيث لا يتمكن نموذج المراقبة "جي بي تي -4 أو" من اكتشافه.
وكتب الباحثون "لا يزال نموذج الاستدلال يتلاعب بسلسلة الأفكار من مبدأ (اختراق المكافآت) وقد أصبح غشه غير قابل للكشف من قبل النموذج المراقب لأنه تعلم كيفية إخفاء نواياه في سلسلة الأفكار.
ونظرا لصعوبة تحديد ما إذا كان النموذج تلاعب بسلسلة الأفكار، يوصي الباحثون بتجنب تطبيق رقابة صارمة على عمليات سلسلة الأفكار. وتصبح هذه النصيحة أكثر أهمية عند الوصول إلى الذكاء الاصطناعي العام "إيه جي آي" (AGI) المتوقع صدوره هذه السنة أو الذكاء الفائق الذي يتفوق على البشر، لأنه في حال وصول الذكاء الاصطناعي لهذه المستويات فستخرج الأمور عن السيطرة.
إعلان
محافظ بني سويف يؤدي صلاة عيد الفطر الميارك بساحة مسجد عمر بن عبدالعزيز