معلومة

هل يمكن أن ينمو السرطان إلى الأبد إذا تم تزويده بموارد غير محدودة؟

هل يمكن أن ينمو السرطان إلى الأبد إذا تم تزويده بموارد غير محدودة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

إذا كان بإمكان الإنسان بطريقة ما إعطاء موارد غير محدودة للورم ، فهل سينمو السرطان إلى الأبد؟ يبدو أنه سيحدث حتى يصبح كبيرًا جدًا بحيث يؤثر جسديًا على الأعضاء الحيوية. هل ما سيحدث على الأرجح؟


نعم فعلا. الخلايا الأولى المستخدمة لدراسة السرطان لا تزال موجودة (خلايا هيلا الخالدة - سميت لهذا الموضوع Henrietta Lacks) وهي خالدة بشكل أساسي طالما أنها تتغذى.

بالنسبة للأورام ، سواء كانت سرطانية أم لا ، فمن المؤكد أنها يمكن أن تستمر في النمو حتى تصبح مشكلة طبية خطيرة (تحذير: رسم بياني - 3 أورام تم تسجيلها). واحد من أكبر الأورام المسجلة كان 300 رطل (~ 140 كجم) في بطن المرأة التي نبتت من المبيض. كان عليهم أن يجروا لها الجراحة وهي مستلقية على جانبها ، وإلا لكان قد سحق بطنها وقتلها.

ليست كل أشكال السرطان خالدة أو تنتج أورامًا كبيرة (الورم الذي يبلغ وزنه 300 رطل كان حميدًا) ، لكنه بالتأكيد يقع في نطاق المعقولية.


لماذا السرطان والالتهابات؟

من الأمور المركزية في تطور السرطان التغييرات الجينية التي تمنح هذه & # x0201 خلايا السرطان & # x0201d العديد من السمات المميزة للسرطان ، مثل النمو المكتفي ذاتيًا ومقاومة الإشارات المضادة للنمو والمؤيدة للموت. ومع ذلك ، في حين أن التغيرات الجينية التي تحدث داخل الخلايا السرطانية نفسها ، مثل الجينات الورمية المنشطة أو مثبطات الأورام المختلة ، هي المسؤولة عن العديد من جوانب تطور السرطان ، إلا أنها ليست كافية. يعتمد تعزيز الورم وتطوره على العمليات المساعدة التي توفرها خلايا بيئة الورم ولكنها ليست بالضرورة سرطانية بحد ذاتها. لطالما ارتبط الالتهاب بتطور السرطان. ستناقش هذه المراجعة العلاقة الانعكاسية بين السرطان والالتهاب مع التركيز بشكل خاص على كيفية اعتبار دور الالتهاب في العمليات الفسيولوجية مثل الحفاظ على توازن الأنسجة وإصلاحها قد يوفر إطارًا منطقيًا لفهم العلاقة بين الاستجابة الالتهابية والسرطان.


10 أمثلة من الحياة الحقيقية للنمو الأسي

هل لاحظت وجود عفن أخضر اللون على خبزك يفسد وجبة الإفطار في غضون ساعات قليلة؟ عندما تترك الخبز بالخارج لفترة طويلة ، يحدث تغير في لون الخبز وهو ما يُعرف باسم قالب الخبز. قالب الخبز هذا هو كائن حي دقيق ينمو عندما يتم حفظ الخبز في درجة حرارة الغرفة العادية. ينمو قالب الخبز بمعدل ينذر بالخطر. يُعرَّف هذا النمو بوتيرة سريعة بأنه & # 8220 النمو الاستثنائي. & # 8221

النمو الأسي هو الزيادة في العدد أو الحجم بمعدل متزايد باستمرار. في النمو المتسارع ، يظل معدل النمو السكاني للفرد (لكل فرد) رقم 8217 على حاله بغض النظر عن حجم السكان ، مما يجعله ينمو بشكل أسرع وأسرع حتى يصبح كبيرًا ويحد من الموارد.

دعونا نتحقق من الأمثلة اليومية لـ & # 8220 معدل النمو الأسي. & # 8221

1. الكائنات الحية الدقيقة في الثقافة

أثناء اختبار علم الأمراض في المستشفى ، يتبع أخصائي علم الأمراض مفهوم النمو الأسي لتنمية الكائنات الحية الدقيقة المستخرجة من العينة. تنمو الميكروبات بمعدل سريع عندما يتم تزويدها بموارد غير محدودة وبيئة مناسبة. إنه يجعل دراسة الكائن الحي المعني سهلة نسبيًا ، وبالتالي ، يسهل اكتشاف المرض / الاضطراب.

2. فساد الطعام

عندما نحتفظ بالطعام المطبوخ أو غير المطبوخ في الغرفة أو في درجة حرارة دافئة ، يبدأ في التلف بعد مرور بعض الوقت. لقد واجه الجميع تقريبًا اللون الأخضر الذي يفسد الطعام وينتشر بسرعة كبيرة. تتطلب الكائنات الحية الدقيقة درجة حرارة دافئة لتنمو وتنقسم بمعدل أسي.

3. السكان البشريون

يتزايد عدد السكان بشكل كبير. اعتبارًا من فبراير 2019 ، تجاوز إجمالي عدد سكان العالم 7.71 مليار نسمة ، وتتضخم الأرقام يومًا بعد يوم. ومع ذلك ، في بعض المناطق ، يكون النمو بطيئًا أو أن السكان على وشك الانحدار. الصين هي الدولة الأكثر اكتظاظًا بالسكان والهند في المرتبة الثانية. ومع ذلك ، تشير التقديرات إلى أن الهند ستقود العالم بحلول عام 2030.

4. الفائدة المركبة

الفائدة المركبة هي إضافة الفائدة إلى المبلغ الأساسي للقرض أو الإيداع ، أو بكلمات أبسط ، الفائدة على الفائدة. توفر الفائدة المركبة بسعر فائدة ثابت نموًا أسيًا لرأس المال.

5. الأوبئة

الأوبئة هي تفشي مرض في منطقة معينة. على سبيل المثال ، أثناء جائحة الأنفلونزا عام 1918 ، زاد معدل المرضى الذين يعانون من الأنفلونزا ، وبالتالي ، كان يعتبر نموًا أسيًا للمرض.

6. وباء الإيبولا

يعد وباء الإيبولا & # 8220Ebola. & # 8221 من أكثر الأوبئة تهديدًا التي حدثت في العالم. انتشر بمعدل ينذر بالخطر لدرجة أن العلماء أعلنوا عنه على أنه نمو أسي. & # 8221 هذا انتشار مرض هو تتقدم في متسارع الموضة ، & # 8221 قال الدكتور ديفيد نابارو ، الذي كان يترأس جهود الأمم المتحدة # 8217 ضد الإيبولا.

7. الأنواع الغازية

ربما سمع معظمنا عن أسوأ الأعشاب الضارة الغازية في العالم - صفير الماء. تزرع بشكل عام لأغراض الديكور. نظرًا لنموها المتسارع ، غالبًا ما ينتهي بها الأمر بسد الأنهار وحجب أشعة الشمس والأكسجين عن الكائنات الحية في الماء. الأنواع الغازية هي نوع ليس موطنًا لموقع معين ويميل إلى الانتشار إلى درجة يعتقد أنها تسبب ضررًا للبيئة أو الاقتصاد البشري أو صحة الإنسان.

8. النار

لقد رأى معظمنا الغابات تتحول إلى رماد في غضون ساعتين. لقد وجد أن المنطقة المتضررة من الحريق لها علاقة أسية مع مدة الاحتراق.

9. الخلايا السرطانية

يعد السرطان من أفظع الأمراض في العالم. لقد مات بالفعل الملايين من الناس بسبب السرطان ، والعديد منهم يعانون منه ، وأسوأ ملاحظة أن الخلايا السرطانية تنقسم أضعافا مضاعفة ، إذا لم يتم علاجها.

10. شراء وبيع الهواتف الذكية

في سيناريو اليوم & # 8217s ، يُرى حتى طفل يبلغ من العمر 7 سنوات يحمل هاتفًا ذكيًا. بيع الهواتف الذكية بسرعة كبيرة لدرجة أنه تم اعتباره عملية بيع هائلة.


تتصرف جينات سرطان البروستاتا مثل تلك الموجودة في الجنين

ذكر باحثو جونز هوبكنز أن النشاط الجيني في سرطان البروستاتا يذكرنا بذلك في البروستاتا الجنينية النامية ، مما يوفر دليلًا إضافيًا على أن جميع السرطانات ليست متساوية. يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف العلماء في التحقيق في كيفية التلاعب بالبرنامج الجيني لمحاربة مرض لا تزال بيولوجيته غير مفهومة جيدًا على الرغم من أكثر من نصف قرن من البحث.

منذ عقود ، لاحظ الباحثون أن السرطانات غالبًا ما تُظهر العديد من السمات "الشابة إلى الأبد" التي تظهر في الأعضاء الجنينية السليمة أثناء نموها المبكر: النمو السريع ، وتجنب الشيخوخة والموت ، وتجنيد الأوعية الدموية لنمو المزيد من الأنسجة ، والكثير من الحركة و غزو ​​الأنسجة المجاورة.

على الرغم من أن الباحثين لاحظوا أوجه التشابه هذه منذ عشرينيات القرن الماضي ، إلا أن التكنولوجيا المتطورة اللازمة لاختبار العلاقات بين التطور والسرطان لم تكن موجودة حتى وقت قريب ، كما يقول ديفيد بيرمان ، أستاذ مشارك في علم الأمراض والأورام والمسالك البولية في مدرسة جونز هوبكنز. من الطب.

في دراسة جديدة نُشرت على الإنترنت هذا الأسبوع في الأورام ، استخدم بيرمان وفريقه تقنية جديدة لتحديد خصائص الجينات لمقارنة البروستاتا النامية بشكل طبيعي في الفئران بسرطان البروستاتا البشري. استفاد العمل من المعرفة الواسعة الموجودة حول تطور البروستاتا في أجنة الفئران.

تطور الفئران الذكور غدد البروستاتا استجابة للأندروجينات - هرمونات الذكورة التي تشمل هرمون التستوستيرون - خلال اليوم 17 من الحمل الذي يبلغ 21 يومًا. يؤدي غياب الأندروجين في إناث الفئران إلى تطور الخلايا الموجودة في نفس المنطقة إلى مهبل وإحليل ، ولكن يمكن للإناث أن تنمو البروستاتا إذا تم إمدادها بالأندروجين صناعياً.

لبدء نمو البروستاتا وفقًا لجدول زمني محدد بدقة ، أعطى الباحثون الفئران الحامل حقنة الأندروجين في اليوم 16 بعد الحمل ، مما أدى إلى إرسال هرمون الذكورة عبر مجرى دم الأمهات إلى الجنين النامي. تم حقن مجموعة ثانية من الفئران الحوامل بمحلول غير فعال للمقارنة.

باستخدام شرائح جينات الفئران التي تصنف تقريبًا كل جين في جينوم الفئران ، قام الباحثون بالتحقيق لمعرفة الجينات التي تم تشغيلها في المناطق البولي التناسلية لإناث الفئران بعد ست و 12 ساعة من تعرضها للأندروجين. كما قارنوا بين الإناث النامية بشكل طبيعي (غير المعرضات للأندروجين) والذكور (الذين يصنعون الأندروجين الخاص بهم).

وأظهرت نتائج التنميط الجيني أن نمط نشاط الجينات الذي يُفترض أنه يتم تشغيله وإيقافه عن طريق التعرض للأندروجين قد تغير ديناميكيًا بمرور الوقت. بعد ست ساعات من الحقن ، استجاب 693 جينًا للأندروجين ، في الغالب عن طريق التوقف. بعد ذلك بقليل - في 12 ساعة - استجاب 177 جينًا ، معظمها عن طريق التشغيل. بحلول 48 ساعة ، كانت الاستجابات داخل وخارج الاستجابات متساوية تقريبًا ، مع استجابة 829 جينًا للأندروجين.

يقول بيرمان: "نظريتنا حول الحيوانات الأليفة هي أن هذه الجينات التطورية قد تؤدي أولاً إلى إيقاف النمو الطبيعي للإناث استجابةً للأندروجين ، ثم تشغيل تطور البروستاتا". "وعندما نظرنا عن كثب إلى طبيعة هذه الجينات ، وجدنا أن العديد منها يشارك في بقاء الخلايا ونموها وحركتها ، وهي سلوكيات تُرى في الخلايا السرطانية ، لذلك بحثنا أكثر لمعرفة ما إذا كان يمكن ربط هذه الجينات مباشرة بسرطان البروستاتا . "

من خلال مقارنة قائمة جينات الفأر بالجينات التي يُعرف أن نظرائها من البشر متورطون في سرطانات البروستاتا ، وجد الباحثون أن العديد من هذه الجينات التطورية تبدو مفعّلة أو متوقفة عن العمل في سرطانات البروستاتا ، خاصة الأنواع الأكثر عدوانية والتي تمر بمرحلة انتقالية حرجة. نقاط خلال تطور السرطان. علاوة على ذلك ، كما يقول بيرمان ، فإن الجينات نفسها التي يبدو أنها تسبب انقسام الخلايا وتحركها وتغيير شكلها لتشكيل البروستاتا في جنين نامٍ ، يبدو أيضًا أنها تنشط في خلايا سرطان البروستاتا ، مما قد يتسبب في انقسامها وتحركها وانتشارها.

يقول بيرمان: "لقد حددنا البرامج التي تشكل البروستاتا في الجنين ووجدنا أنها مشابهة بشكل ملحوظ لتلك التي تشكل أورامًا لدى مرضى سرطان البروستاتا". "نظرًا لأن تطور البروستاتا قابل للتكاثر ، ويمكن تتبعه جينيًا ودوائيًا ، ويعكس النطاق الكامل لتطور سرطان البروستاتا البشري ، فإن هذا يعطينا خارطة طريق جديدة لفهم هذا السرطان تحديدًا بشكل أفضل وتحديد علاجات جديدة خاصة بسرطان البروستاتا."

تم تمويل هذه الدراسات من قبل مؤسسة Evensen Family و Passano و Patrick C Walsh لسرطان البروستاتا والمعاهد الوطنية للصحة.

قاد إدوارد م. شيفر ولويجي مارشيوني العمل المخبري والتحليلي. الباحثون الآخرون الذين شاركوا في هذه الدراسة هم Zhenhua Huang و Brian Simons و Amanda Blackman و Wayne Yu و Giovanni Parmigiani.


محتويات

وُلد كاريل في سانت فوي ليس ليون ، رون ، ونشأ في عائلة كاثوليكية متدينة وتلقى تعليمه على يد اليسوعيين ، على الرغم من أنه أصبح محايدًا في الوقت الذي أصبح طالبًا جامعيًا. [ بحاجة لمصدر ] كان رائدا في زراعة الأعضاء وجراحة الصدر. كان الكسيس كاريل أيضًا عضوًا في الجمعيات العلمية في الولايات المتحدة وإسبانيا وروسيا والسويد وهولندا وبلجيكا وفرنسا ومدينة الفاتيكان وألمانيا وإيطاليا واليونان وحصل على الدكتوراه الفخرية من جامعة كوينز في بلفاست ، جامعة برينستون ، كاليفورنيا ، نيو. يورك وجامعة براون وجامعة كولومبيا.

في عام 1902 ، زُعم أنه شاهد العلاج المعجزة لماري بايلي في لورد ، الذي اشتهر جزئيًا لأنها أطلقت على كاريل كشاهد على علاجها. [7] بعد الشهرة التي أحاطت بالحدث ، لم يتمكن كاريل من الحصول على موعد في المستشفى بسبب انتشار مناهضة الإكليروس في نظام الجامعات الفرنسية في ذلك الوقت. في عام 1903 هاجر إلى مونتريال ، كندا ، لكنه سرعان ما انتقل إلى شيكاغو ، إلينوي ، ليعمل في معمل هال. أثناء وجوده هناك تعاون مع الطبيب الأمريكي تشارلز كلود جوثري في العمل على خياطة الأوعية الدموية وزرع الأوعية الدموية والأعضاء وكذلك الرأس ، وحصل كاريل على جائزة نوبل عام 1912 في علم وظائف الأعضاء أو الطب لهذه الجهود. [8]

في عام 1906 انضم إلى معهد روكفلر للأبحاث الطبية الذي تم تشكيله حديثًا في نيويورك حيث أمضى بقية حياته المهنية. [9] وهناك قام بعمل هام على مزارع الأنسجة مع أخصائي علم الأمراض مونتروز توماس بوروز. في الثلاثينيات من القرن الماضي ، أصبح كاريل وتشارلز ليندبيرغ صديقين حميمين ليس فقط بسبب السنوات التي عملوا فيها معًا ولكن أيضًا لأنهم يتشاركون وجهات نظر شخصية وسياسية واجتماعية. سعى Lindbergh في البداية إلى Carrel لمعرفة ما إذا كان يمكن إصلاح قلب أخت زوجته ، الذي تضرر من الحمى الروماتيزمية. عندما رأى Lindbergh فظاظة آلات كاريل ، عرض بناء معدات جديدة للعالم. في النهاية قاموا ببناء أول مضخة تروية ، وهو اختراع أساسي في تطوير زراعة الأعضاء وجراحة القلب المفتوح. اعتبر ليندبيرغ أن كاريل هو أقرب أصدقائه ، وقال إنه سيحافظ على مُثُل كاريل ويعززها بعد وفاته. [9]

نظرًا لقربه الوثيق من حزب جاك دوريو الفاشي الشعبي الفرنسي (PPF) خلال الثلاثينيات من القرن الماضي ودوره في تنفيذ سياسات تحسين النسل خلال فيشي فرنسا ، فقد اتُهم بعد تحرير التعاون ، لكنه توفي قبل المحاكمة.

في حياته اللاحقة عاد إلى جذوره الكاثوليكية. في عام 1939 التقى مع الراهب Trappist Alexis Presse بناءً على توصية. على الرغم من أن كاريل كان متشككًا بشأن لقائه مع أحد الكهنة ، [10] انتهى الأمر بريس أن يكون له تأثير عميق على بقية حياة كاريل. [9] في عام 1942 ، قال "أؤمن بوجود الله ، بخلود الروح ، بالوحي وفي جميع تعاليم الكنيسة الكاثوليكية". استدعى بريس لإدارة الأسرار الكاثوليكية على فراش الموت في نوفمبر 1944. [10]

في معظم حياته ، أمضى كاريل وزوجته الصيف في إيل سان جيلداس [بالفرنسية] ، التي كانا يمتلكانها. بعد أن أصبح هو و Lindbergh صديقين حميمين ، أقنعه كاريل بشراء جزيرة مجاورة ، وهي جزيرة إيل إليك ، حيث أقام عائلة ليندبيرغ غالبًا في أواخر الثلاثينيات. [11]

تحرير خياطة الأوعية الدموية

كان كاريل جراحًا شابًا في عام 1894 ، عندما اغتيل الرئيس الفرنسي سادي كارنو بسكين. نزف كارنو حتى الموت بسبب قطع الوريد البابي ، وشعر الجراحون الذين عالجوا الرئيس أنه لا يمكن إعادة توصيل الوريد بنجاح. [12] ترك هذا انطباعًا عميقًا على كاريل ، وشرع في تطوير تقنيات جديدة لخياطة الأوعية الدموية. تقنية "التثليث" ، باستخدام ثلاث خيوط تثبيت كنقاط شد لتقليل الأضرار التي لحقت بجدار الأوعية الدموية أثناء الخياطة ، مستوحاة من دروس الخياطة التي أخذها من التطريز وما زالت تستخدم حتى اليوم. كتب يوليوس كومرو: "بين عامي 1901 و 1910 ، قام أليكسيس كاريل ، باستخدام حيوانات التجارب ، بتنفيذ كل إنجاز وطور كل تقنية معروفة لجراحة الأوعية الدموية اليوم." وقد حقق نجاحًا كبيرًا في إعادة ربط الشرايين والأوردة وإجراء عمليات ترقيع جراحية ، مما أدى إلى حصوله على جائزة نوبل عام 1912. [13]

تحرير تطهير الجروح

خلال الحرب العالمية الأولى (1914-1918) ، طور كاريل والكيميائي الإنجليزي هنري درايسديل داكين طريقة كاريل-داكين لعلاج الجروح على أساس الكلور (محلول داكين) والذي كان ، قبل تطوير المضادات الحيوية ، تقدمًا طبيًا كبيرًا في مجال الرعاية. من الجروح المؤلمة. لهذا ، حصل كاريل على وسام جوقة الشرف. كما دعا كاريل إلى استخدام تنضير الجروح (إزالة الأنسجة الميتة أو التالفة) وري الجروح. تضمنت طريقته في ري الجروح غسل الأنسجة بكمية كبيرة من السائل المطهر بحيث يتم غسل الأوساخ والملوثات الأخرى (يُعرف هذا اليوم باسم "الري الميكانيكي"). تم إنشاء مستشفى الجيش المساعد رقم 1) جزئيًا للترويج لطريقة كاريل-داكين: [14]

"تم التخطيط لمستشفى مظاهرة الحرب التابع لمعهد روكفلر كمدرسة لتعليم الجراحين العسكريين مبادئ وفن تطبيق علاج كاريل-داكين."

تحرير زراعة الأعضاء

شارك كاريل في تأليف كتاب مع الطيار تشارلز أ. ثقافة الأعضاء، وعمل مع Lindbergh في منتصف الثلاثينيات من القرن الماضي لإنشاء "مضخة التروية" ، والتي سمحت للأعضاء الحية بالتواجد خارج الجسم أثناء الجراحة. يُقال إن التقدم كان خطوة حاسمة في تطوير جراحة القلب المفتوح وزرع الأعضاء ، ووضع الأساس للقلب الاصطناعي ، الذي أصبح حقيقة واقعة بعد عقود. [15] زعم بعض منتقدي Lindbergh أن كاريل بالغ في تقدير دور Lindbergh لجذب انتباه وسائل الإعلام ، [16] لكن مصادر أخرى تقول إن Lindbergh لعب دورًا مهمًا في تطوير الجهاز. [17] [18] ظهر كل من Lindbergh و Carrel على غلاف زمن مجلة في 13 يونيو 1938.

تحرير الشيخوخة الخلوية

كان كاريل مهتمًا أيضًا بظاهرة الشيخوخة أو الشيخوخة. ادعى أن جميع الخلايا استمرت في النمو إلى أجل غير مسمى ، وأصبح هذا رأيًا سائدًا في أوائل القرن العشرين. [19] بدأ كاريل تجربة في 17 يناير 1912 ، حيث وضع نسيجًا مستزرعًا من قلب دجاج جنيني في قارورة بيركس ذات سدادة من تصميمه الخاص. [20] حافظ على الثقافة الحية لأكثر من 20 عامًا بإمدادات منتظمة من المغذيات. كان هذا أطول من العمر الطبيعي للدجاجة. اجتذبت التجربة ، التي أجريت في معهد روكفلر للأبحاث الطبية ، اهتمامًا علميًا وشعبًا كبيرًا. [21]

لم يتم تكرار تجربة كاريل بنجاح ، وفي الستينيات اقترح ليونارد هايفليك وبول مورهيد أن الخلايا المتمايزة لا يمكن أن تخضع إلا لعدد محدود من الانقسامات قبل أن تموت. يُعرف هذا باسم حد Hayflick ، ​​وهو الآن أحد أعمدة علم الأحياء. [19]

أظهر L. Hayflick أن الخلية بها عدد محدود من الأقسام ، يساوي ما يسمى "حد Hayflick". ومع ذلك ، أظهر L. Franks وآخرون (Loo et al. 1987 Nooden and Tompson 1995 Frolkis 1988a) أن عدد الانقسامات الخلوية يمكن أن يكون أكبر بكثير من ذلك المنصوص عليه في "حد Hayflick" ، عمليًا ليس له حد على الإطلاق.

ليس من المؤكد كيف حصل كاريل على نتائجه الشاذة. يقترح ليونارد هايفليك أن التغذية اليومية للمغذيات كانت تقدم باستمرار خلايا حية جديدة إلى الثقافة الخالدة المزعومة. [22] جادل JA Witkowski بأنه ، [23] بينما تم الحصول على سلالات "خالدة" من الخلايا المتحولة بشكل مرئي من قبل المجربين الآخرين ، فإن التفسير الأكثر احتمالًا هو الإدخال المتعمد لخلايا جديدة في المزرعة ، ربما بدون معرفة كاريل. [أ]

يكرم تحرير

في عام 1972 ، كرم مكتب البريد السويدي كاريل بطابع كان جزءًا من سلسلة طوابع نوبل.[24] في عام 1979 ، سميت الحفرة القمرية كاريل باسمه كإشادة بإنجازاته العلمية.

في شباط / فبراير 2002 ، كجزء من الاحتفالات بالذكرى المئوية لميلاد تشارلز ليندبيرغ ، أنشأت الجامعة الطبية في ساوث كارولينا في تشارلستون جائزة Lindbergh-Carrel ، التي تُمنح للمساهمين الرئيسيين في "تطوير تقنيات الإرواء والمفاعلات الحيوية للحفاظ على الأعضاء ونموها" . [25] حصل مايكل ديباكي وتسعة علماء آخرين على الجائزة ، وهي تمثال صغير برونزي [26] تم إنشاؤه لهذا الحدث من قبل الفنان الإيطالي سي زولي وأطلق عليه اسم "إليزابيث" [27] على اسم إليزابيث مورو ، شقيقة زوجة ليندبيرغ آن مورو ، التي مات من أمراض القلب. في الواقع ، كانت خيبة أمل Lindbergh لأن التكنولوجيا الطبية المعاصرة لم تستطع توفير مضخة قلب اصطناعية تسمح بإجراء جراحة قلب لها ، مما أدى إلى أول اتصال ليندبيرغ مع كاريل.

في عام 1902 ، تحول أليكسيس كاريل من كونه متشككًا في الرؤى والمعجزات التي تم الإبلاغ عنها في لورد إلى كونه مؤمنًا بالعلاجات الروحية بعد أن عانى من شفاء لماري بايلي لم يستطع تفسيره. [10] المجلة الكاثوليكية لو نوفيليست ذكرت أنها أطلقت عليه لقب الشاهد الرئيسي على علاجها. رفض الكسيس كاريل استبعاد تفسير خارق للطبيعة وكرر بثبات معتقداته ، حتى أنه كتب الكتاب الرحلة إلى لورد واصفًا تجربته ، [28] على الرغم من عدم نشرها إلا بعد أربع سنوات من وفاته. كان هذا ضارًا بمسيرته المهنية وسمعته بين زملائه الأطباء ، وشعورًا بأنه ليس لديه مستقبل في الطب الأكاديمي في فرنسا ، فهاجر إلى كندا بنية الزراعة وتربية الماشية. بعد فترة وجيزة ، قبل موعدًا في جامعة شيكاغو ، [13] وبعد ذلك بعامين ، في معهد روكفلر للأبحاث الطبية.

في عام 1935 ، نشر كاريل كتابًا بعنوان L'Homme ، cet inconnu (الرجل المجهول), [29] [ الصفحة المطلوبة ] التي أصبحت من أكثر الكتب مبيعًا. حاول في الكتاب أن يلخص وصفًا شاملاً لما هو معروف والأهم من ذلك غير معروف عن جسم الإنسان وحياة الإنسان "في ضوء الاكتشافات في علم الأحياء والفيزياء والطب" ، [13] لتوضيح مشاكل العالم الحديث ، وتوفير السبل الممكنة لحياة أفضل للبشر.

بالنسبة لكاريل ، كانت المشكلة الأساسية هي:

لا يمكن أن يتبع الحضارة الحديثة في مسارها الحالي ، لأنها تتدهور. لقد انبهروا بجمال علوم المادة الخاملة. لم يفهموا أن أجسادهم ووعيهم يخضعون لقوانين طبيعية ، أكثر غموضًا من قوانين العالم الفلكي ، ولكن لا هوادة فيها. ولم يفهموا أنهم لا يستطيعون تجاوز هذه القوانين دون عقاب. لذلك يجب عليهم أن يتعلموا العلاقات الضرورية للكون الكوني ، وبين إخوتهم من البشر ، وأنفسهم الداخلية ، وكذلك علاقات أنسجتهم وعقولهم. في الواقع ، يقف الإنسان فوق كل شيء. إذا انحط ، فإن جمال الحضارة ، وحتى عظمة الكون المادي ، سوف تختفي. . يجب أن يتحول اهتمام البشرية من آلات عالم المادة الجامدة إلى جسد الإنسان وروحه ، إلى العمليات العضوية والعقلية التي خلقت آلات وكون نيوتن وآينشتاين. [29] [ الصفحة المطلوبة ] [30]

دافع كاريل ، جزئيًا ، عن أن البشرية يمكنها تحسين نفسها باتباع توجيهات مجموعة نخبة من المثقفين ، ودمج علم تحسين النسل في الإطار الاجتماعي. لقد جادل من أجل أرستقراطية نابعة من أفراد ذوي إمكانات ، وكتب:

يجب أن نفرد الأطفال الذين يتمتعون بإمكانيات عالية ، ونطورهم على أكمل وجه ممكن. وبهذه الطريقة نمنح الأمة أرستقراطية غير وراثية. يمكن العثور على مثل هؤلاء الأطفال في جميع طبقات المجتمع ، على الرغم من ظهور الرجال المتميزين بشكل متكرر في العائلات المتميزة أكثر من غيرهم. قد لا يزال أحفاد مؤسسي الحضارة الأمريكية يمتلكون صفات الأجداد. هذه الصفات مخفية بشكل عام تحت عباءة الانحطاط. لكن هذا الانحطاط غالبًا ما يكون سطحيًا. يأتي بشكل رئيسي من التعليم والكسل وقلة المسؤولية والانضباط الأخلاقي. يجب إبعاد أبناء الرجال الأثرياء ، مثل المجرمين ، وهم لا يزالون رضعًا من محيطهم الطبيعي. وهكذا انفصلوا عن عائلاتهم ، ويمكنهم إظهار قوتهم الوراثية. في العائلات الأرستقراطية في أوروبا ، يوجد أيضًا أفراد يتمتعون بحيوية كبيرة. قضية الصليبيين لم تنقرض بأي حال من الأحوال. تشير قوانين علم الوراثة إلى احتمال ظهور الجرأة الأسطورية وحب المغامرة مرة أخرى في سلالة اللوردات الإقطاعيين. من الممكن أيضًا أن يكون نسل المجرمين العظماء الذين كان لديهم خيال وشجاعة وحكم ، من أبطال الثورات الفرنسية أو الروسية ، ورجال الأعمال المستبدين الذين يعيشون بيننا ، أحجار بناء ممتازة للمغامرة. أقلية. كما نعلم ، فإن الإجرام ليس وراثيًا إذا لم يقترن بضعف الذهن أو غيره من العيوب العقلية أو الدماغية. نادرًا ما يتم العثور على إمكانات عالية في أبناء الرجال الصادقين والأذكياء الذين يعملون بجد والذين لم يحالفهم الحظ في حياتهم المهنية ، والذين فشلوا في الأعمال التجارية أو الذين عانوا طوال حياتهم في مناصب متدنية. أو بين الفلاحين الذين يعيشون في نفس المكان لعدة قرون. ومع ذلك ، من هؤلاء الناس في بعض الأحيان الربيع الفنانين والشعراء والمغامرين والقديسين. جاءت عائلة نيويورك الموهوبة والمشهورة من الفلاحين الذين كانوا يزرعون مزرعتهم في جنوب فرنسا منذ عهد شارلمان إلى عصر نابليون. [29] [ الصفحة المطلوبة ]

دعا كاريل إلى القتل الرحيم للمجرمين ، والمجنون إجراميًا ، وتحديداً تأييد استخدام الغاز:

(ر) قد يكون تكييف المجرمين الصغار بالسياط ، أو إجراء أكثر علمية ، متبوعة بإقامة قصيرة في المستشفى ، كافياً لضمان النظام. أولئك الذين قتلوا أو سرقوا وهم مسلحون بمسدس آلي أو رشاش ، وخطفوا الأطفال ، ونهبوا الفقراء من مدخراتهم ، وضللوا الجمهور في أمور مهمة ، يجب التخلص منهم بطريقة إنسانية واقتصادية في مؤسسات القتل الرحيم الصغيرة المزودة بالغازات المناسبة. يمكن تطبيق معاملة مماثلة بشكل مفيد على المجنون والمذنب بارتكاب أعمال إجرامية. [29] [ الصفحة المطلوبة ]

وإلا فهو يؤيد تحسين النسل الطوعي الإيجابي. هو كتب:

لقد ذكرنا أن الانتقاء الطبيعي لم يلعب دوره لفترة طويلة. أنه تم الحفاظ على العديد من الأفراد الأدنى من خلال جهود النظافة والطب. لكن لا يمكننا منع تكاثر الضعفاء عندما لا يكونون مجانين ولا مجرمين. أو تدمير الأطفال المرضى أو المعيلين كما نفعل نحن الضعفاء في فضلات الجراء. الطريقة الوحيدة لتفادي الهيمنة الكارثية للضعيف هي تنمية الأقوياء. من الواضح أن جهودنا لجعل غير اللائقين طبيعيين عديمة الجدوى. يجب علينا إذن أن نوجه انتباهنا نحو تعزيز النمو الأمثل للملاءمة. من خلال جعل القوي لا يزال أقوى ، يمكننا مساعدة الضعفاء بشكل فعال لأن القطيع يستفيد دائمًا من أفكار واختراعات النخبة. بدلاً من تسوية التفاوتات العضوية والعقلية ، يجب علينا تضخيمها وبناء رجال أكبر. [29] [ الصفحة المطلوبة ]

يعتمد تقدم القوي على ظروف نموهم وإمكانية ترك الوالدين لنقل الصفات التي اكتسبوها خلال حياتهم إلى نسلهم. لذلك يجب على المجتمع الحديث أن يسمح للجميع باستقرار معين في الحياة ، ومنزل ، وحديقة ، وبعض الأصدقاء. يجب تربية الأطفال على اتصال مع الأشياء التي تعبر عن عقل والديهم. من الضروري وقف تحول المزارع والحرفي والفنان والأستاذ ورجل العلم إلى بروليتاريين يدويين أو فكريين ، لا يملكون شيئًا سوى أيديهم أو أدمغتهم. إن تطور هذه البروليتاريا سيكون العار الأبدي للحضارة الصناعية. وقد ساهم في اختفاء الأسرة كوحدة اجتماعية ، وإضعاف الذكاء والحس الأخلاقي. إنها تدمر بقايا الثقافة. يجب قمع كل أشكال البروليتاريا. يجب أن يتمتع كل فرد بالأمن والاستقرار اللازمين لتأسيس الأسرة. يجب أن يتوقف الزواج عن كونه مجرد ارتباط مؤقت. يجب أن يستمر اتحاد الرجل والمرأة ، مثل اتحاد البشر الأعلى ، على الأقل حتى لا يحتاج الشباب إلى مزيد من الحماية. يجب أن تأخذ القوانين المتعلقة بالتعليم ، وخاصة الفتيات ، بالزواج والطلاق ، في الاعتبار ، قبل كل شيء ، مصلحة الأطفال. يجب أن تحصل النساء على تعليم عالٍ ، ليس من أجل أن يصبحن طبيبات أو محاميات أو أساتذة ، ولكن لتربية أبنائهن ليكونوا بشرًا ذا قيمة. يمكن أن تؤدي الممارسة الحرة لعلم تحسين النسل ليس فقط إلى تنمية أفراد أقوى ، ولكن أيضًا إلى سلالات تتمتع بمزيد من التحمل والذكاء والشجاعة. يجب أن تشكل هذه السلالات أرستقراطية ، من المحتمل أن يظهر منها العظماء. يجب على المجتمع الحديث أن يعزز ، بكل الوسائل الممكنة ، تكوين مخزون بشري أفضل. لا ينبغي أن تكون المكافآت المالية أو المعنوية كبيرة جدًا بالنسبة لأولئك الذين ، من خلال حكمة زواجهم ، يمكن أن يولدوا عباقرة. تعقيد حضارتنا هائل. لا أحد يستطيع إتقان جميع آلياته. ومع ذلك ، يجب إتقان هذه الآليات. هناك حاجة اليوم إلى رجال ذوي حجم عقلي وأخلاقي أكبر ، قادرين على إنجاز مثل هذه المهمة. إن إنشاء أرستقراطية بيولوجية وراثية من خلال علم تحسين النسل الطوعي سيكون خطوة مهمة نحو حل مشاكلنا الحالية. [29] [ الصفحة المطلوبة ]

تم نشر تأييد كاريل للقتل الرحيم للمجرم والمجنون في منتصف الثلاثينيات ، قبل تنفيذ معسكرات الموت وغرف الغاز في ألمانيا النازية. في المقدمة الألمانية لكتابه عام 1936 ، بناءً على طلب الناشر ، أضاف الثناء التالي للنظام النازي الذي لم يظهر في الطبعات بلغات أخرى:

(ر) اتخذت الحكومة الألمانية تدابير فعالة ضد انتشار المعيب والمختل عقليًا والمجرم. سيكون الحل الأمثل هو قمع كل من هؤلاء الأفراد بمجرد أن يثبت أنه خطير. [31]

أُدرجت الترجمة اللاتفية للكتاب في قائمة الكتب لعام 1951 المحظورة في الاتحاد السوفيتي. [32]

في عام 1937 ، انضم كاريل إلى جان كوترو Centre d'Etudes des Problèmes Humains - كان هدف كوتروت تطوير ما أسماه بـ "الإنسانية الاقتصادية" من خلال "التفكير الجماعي". في عام 1941 ، من خلال اتصالاته بمجلس وزراء فيشي فرنسا ، رئيس فيليب بيتان (على وجه التحديد ، الطبيبان الصناعيان الفرنسيان أندريه جروس وجاك مينترييه) واصل الدعوة إلى إنشاء المؤسسة الفرنسية لدراسة المشكلات الإنسانية (Fondation Française pour l'Etude des Problèmes Humains الذي تم إنشاؤه بمرسوم من نظام فيشي في عام 1941 ، حيث شغل منصب "الوصي". [4]

كانت المؤسسة في 11 أكتوبر 1946 ، القانون ، الذي سنته الحكومة المؤقتة للجمهورية الفرنسية (GPRF) ، والذي أضفى الطابع المؤسسي على مجال الطب المهني. عملت على التركيبة السكانية (روبرت جيسين ، بول فنسنت ، جان بورجوا-بيشات) ، والاقتصاد ، (فرانسوا بيرو) ، والتغذية (جان سوتر) ، والسكن (جان ميرليت) واستطلاعات الرأي الأولى (جان ستويتزل). "تم اعتماد المؤسسة كمؤسسة عامة تحت الإشراف المشترك لوزارتي المالية والصحة العامة. وقد مُنحت استقلالية مالية وميزانية قدرها أربعون مليون فرنك - حوالي فرنك واحد لكل ساكن - وهي رفاهية حقيقية بالنظر إلى الأعباء التي تفرضها الاحتلال الألماني لموارد الأمة. على سبيل المقارنة ، حصل المركز الوطني للبحث العلمي (CNRS) بأكمله على ميزانية قدرها خمسون مليون فرنك ". [ هذا الاقتباس يحتاج إلى اقتباس ]

حققت المؤسسة العديد من الإنجازات الإيجابية خلال فترة وجودها. [9] روجت لقانون 16 ديسمبر 1942 الذي أنشأ شهادة ما قبل الزواج ، والتي كانت مطلوبة قبل الزواج ، وكانت تهدف إلى ضمان صحة جيدة للزوجين ، لا سيما فيما يتعلق بالأمراض المنقولة عن طريق الاتصال الجنسي و "صحة الحياة" . كما أنشأ المعهد livret scolaire [فرنسي] [ب] ، والتي يمكن استخدامها لتسجيل درجات الطلاب في المدارس الثانوية الفرنسية ، وبالتالي تصنيفها واختيارها وفقًا للأداء المدرسي. [33]

وفقًا لجوين تيرينوير ، يكتب علم تحسين النسل في فرنسا (1913-1941): مراجعة لنتائج الأبحاث، "كانت المؤسسة مركزًا متعدد التخصصات وظّف حوالي 300 باحث (معظمهم من الإحصائيين وعلماء النفس والأطباء) من صيف عام 1942 إلى نهاية خريف عام 1944. وبعد تحرير باريس ، أوقف وزير الصحة كاريل عن عمله. توفي في نوفمبر 1944 ، ولكن تم "تطهير" المؤسسة نفسها ، لتظهر مرة أخرى في وقت قصير باسم المعهد الوطني للدراسات الديمغرافية (INED) الذي لا يزال نشطًا ". [34] على الرغم من أن كاريل نفسه قد مات ، إلا أن معظم أعضاء فريقه انتقلوا إلى المعهد الوطني للدراسات الديموغرافية ، الذي قاده عالم الديموغرافيا ألفريد سوفي ، الذي صاغ مصطلح "العالم الثالث". انضم آخرون إلى "Institut national d'hygiène" (المعهد الوطني للصحة) لروبرت ديبري ، والذي أصبح فيما بعد INSERM.


3 مختبرات بيولوجية الخلية الافتراضية

تم تغيير الربع التدريبي لربيع 2020 لمدة 10 أسابيع إلى 8 أسابيع من قبل SPU لاستيعاب أسبوعين إضافيين من التحضير للفصول الدراسية الافتراضية. بعد البحث عن خيارات مختبر بيولوجيا الخلية الافتراضية ، قرر المدرب تقديم ثمانية مختبرات عن بُعد (انظر الجدول 1). تم إنشاء كل مختبر كبديل تعليمي للمختبرات الرطبة العملية. تضمنت مهام المختبر معملًا مسبقًا لإعداد الطلاب لتجربة المختبر الافتراضي ، وورقة عمل أو بروتوكول معمل لتوجيه الطلاب أثناء نشاط المختبر عن بُعد ، وأسئلة ما بعد المختبر لتقييم تعلم الطلاب بشكل أعمق لمواد المختبر. كان كل من المعلم و TA متاحين خلال كل مختبر متزامن ، كما هو الحال في المختبر الشخصي ، للمساعدة في توجيه الطلاب أثناء المختبر. استخدم المدرب نتائج تعلم تصنيف بلوم لتقييم تعلم الطلاب. يحتوي تصنيف 10 بلوم على ست فئات من نتائج التعلم ، من مهارات المستوى الأدنى التي تركز على المعرفة والفهم ، إلى مهارات المستوى الأعلى التي تتطلب تعلمًا أعمق ومعالجة معرفية. 10 بينما تم استخدام جميع فئات نتائج التعلم في تصنيف بلوم في الدورة التدريبية عن بُعد ، شددت دورة بيولوجيا الخلية البعيدة على "فهم" و "تطبيق" و "تحليل" ، والتي علمت الطلاب مهارات علمية قيمة في بيئة تعليمية غير تقليدية (انظر الشكل 1) .

ركزت تجربة المختبر الافتراضي لدينا على تزويد الطلاب بأساس لتقنيات ومهارات البيولوجيا الجزيئية والخلوية لحل المشكلات في علم الأحياء الخلوي (انظر الجدول 1). تضمنت المواد التعليمية عمليات محاكاة افتراضية لأنشطة المختبر ، ومقاطع الفيديو ، وملفات البيانات الحقيقية ، بالإضافة إلى العديد من البرامج العلمية وقواعد البيانات (انظر الجدول S1). باستخدام هذه الأدوات الافتراضية ، قام المدرب بتعليم الطلاب نظرية المعمل والمنهجية العلمية وتحليل البيانات ومهارات التفكير النقدي لحل المشكلات العلمية. وبشكل أكثر تحديدًا ، قام المدرب بتعليم الطلاب: تقنيات وحسابات زراعة الأنسجة ، وأنواع مختلفة من الفحص المجهري ، ومنهجيات مختلفة لدراسة إشارات الخلايا أثناء السرطان ، وتسلسل الحمض النووي وتحديد الطفرات الجينية ، وتحديد مرحلة دورة الخلية الانقسامية باستخدام الفحص المجهري الفلوري ، وتحليل دورة الخلية وقياس التدفق الخلوي والقدرة على التعرف على التلاعب بالبيانات العلمية بواسطة الطب الشرعي للصور. بينما لم يكن الطلاب قادرين على أداء علوم المختبرات الرطبة جسديًا ، فقد تعلموا مهارات مهمة يمكن أن تترجم إلى إعدادات البحث المستقبلية (انظر الشكل 1). على سبيل المثال ، تعلم الطلاب العديد من العمليات الحسابية المتعلقة بتمرير الخلايا وبذرها لإجراء التجارب. تعلم الطلاب النظرية التفصيلية حول كيفية عمل مختلف تقنيات ومعدات البيولوجيا الجزيئية والخلوية. تعلم الطلاب أيضًا المعلوماتية الحيوية ، مثل استخدام NCBI BLAST وبرامج البرامج البيولوجية المختلفة ، والتي تعلم الطلاب أدوات البرمجيات لتحليل البيانات البيولوجية المعقدة. 11

يعد تنفيذ الطريقة العلمية مهارة مهمة للطلاب لتعلمها وغالبًا ما يتم تدريسها بشكل أفضل في تجارب معملية الفصل الدراسي. في حين أن جميع مختبراتنا البعيدة لم تنفذ كل خطوة في الطريقة العلمية ، فإن بعض المعامل تضمنت معظم أو كل الخطوات في الطريقة العلمية. على سبيل المثال ، في محاكاة Labster "Confocal Microscopy Lab" ، قام الطلاب بالتحقيق في مرض نباتي غامض في مزرعة من خلال منهجية محاكاة مجهرية متحد البؤر ، وأجروا تحليل بيانات لعينات الأوراق المصابة ، ثم توصلوا إلى استنتاجات حول نوع الفطر الذي أصيب به النبات . وبالمثل ، تم العثور على المنهجية العلمية والإعداد في كل من محاكاة مختبر Labster "Cell Signaling & Cancer" (انظر الجدول S1). على سبيل المثال ، في مختبر Labster “Signal Transduction” ، تضمنت المشكلة العلمية التي حلها الطلاب البحث عن أفضل طريقة لعلاج مرضى السرطان الذين يعانون من فرط نشاط مستقبلات عامل النمو البطاني الوعائي (VEGFR). في هذه المحاكاة ، تضمن النهج التجريبي معالجة عينات الأنسجة السرطانية بمثبطات إشارات VEGFR ثم استخدام لطخة غربية لتحليل البيانات. في نهاية المختبر ، توصل الطلاب إلى استنتاجات بشأن أي من الأدوية المرشحة هي الأنسب لعلاج المرضى الذين يعانون من فرط نشاط سرطان الثدي VEGF. ما هو فريد في محاكاة Labster هو أنها توفر أكثر من مجرد تمرين لتفسير البيانات ، والذي ستحصل عليه في دورة المحاضرة. يمكن للطلاب التلاعب فعليًا بتجاربهم ، من البداية إلى النهاية ، في عمليات المحاكاة وتقريبًا الشعور بما يشبه التواجد في المختبر لإجراء التجارب. وبسبب هذا ، فقد اختبر الطلاب تجربة معملية قريبة من الحياة الواقعية دون أن يكونوا هناك شخصيًا.

ركز معمل "أساسيات زراعة الأنسجة" و "معمل حساب الخلية" على طرق وحسابات زراعة الأنسجة التي تُستخدم غالبًا في تجارب زراعة الأنسجة. حدد مختبر "تسلسل الحمض النووي" (انظر البيانات S1) مشكلة يجب على الطلاب حلها ، وهي ما تسببه طفرة معينة في نقطة الحمض النووي في قيام بروتينات Cdc14 بتغيير توزيعها من الشبكات الخيطية إلى نقاط التثقيب في النواة. خلال هذا المعمل ، تعلم الطلاب منهجية تحديد الطفرة النقطية عن طريق تسلسل الحمض النووي وتحليل بلاست باستخدام ملفات بيانات التسلسل الحقيقي. في النهاية ، كان الطلاب قادرين على تعلم منهجية المعلوماتية الحيوية من خلال تحليل بيانات التسلسل الحقيقي ، وكانوا قادرين على تكوين استنتاجات حول مكان حدوث طفرة النقطة في قرص مضغوط 14 ب الجين وكذلك ما تم تغيير الأحماض الأمينية في البروتين الطافرة.في إعداد المحاضرة ، غالبًا ما يتم تقديم أمثلة للطلاب على صور بيانات الكروماتوغراف النهائية من نتائج تسلسل الحمض النووي ، ثم يمكنهم إجراء تحليل قصير عليها. ومع ذلك ، في مختبرنا الافتراضي ، تعلم الطلاب كيفية التنقل وفتح ملفات بيانات التسلسل الأولية في برنامج عارض كروماتوغراف. ثم تعلموا كيفية تصدير بيانات التسلسل إلى بلاست ، وتشكيل محاذاة ، ثم تحليل كل ملف تسلسل الحمض النووي لتحديد طفرة الحمض النووي في قرص مضغوط 14 ب الجين. تضمن مختبر "مراحل الانقسام الخيطي" ، المقدم مجانًا من قبل معهد ألين (انظر الجدول S1) ، جميع خطوات المنهج العلمي. أنشأ الطلاب فرضية تتعلق بمرحلة (مراحل) الخلية الانقسامية التي توقعوا أن تكون أكثر شيوعًا. بعد ذلك ، قاموا بتحليل بيانات الصور الخلوية الحقيقية باستخدام عارض الخلية المجاني المدمج على شبكة الإنترنت التابع لمعهد Allen Institute قبل مناقشة نتائجهم وتكوين استنتاجات. بالإضافة إلى ذلك ، تعلم الطلاب كيفية استخدام برنامج قياس التدفق الخلوي المتقدم في مختبر "قياس التدفق الخلوي وتحليل دورة الخلية" لتحديد مراحل دورة الخلية (G1 و S و G2 و M) ثم قاموا بتكوين استنتاجات من البيانات. على الرغم من أن COVID-19 لم يسمح لطلاب البيولوجيا الخلوية لدينا بأداء تجارب المختبر الرطب شخصيًا ، فقد سمحت مختبراتنا البعيدة للطلاب بتعلم المعلومات الحيوية المهمة والأدوات التجريبية للبرامج البيولوجية المتقدمة ، والتي لم تكن لتتاح لهم الفرصة لتعلمها بالطريقة المعتادة لدينا. - محاضرة بيولوجيا الخلية أو مقرر معمل.


لا تموت ، ابق جميلة.

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

إدخال التغيير فوق البشري.

جوديت كامبيسي ، وكالفن هارلي ، وسينثيا كينيون ، وجريجوري ستوك يجلسون على خشبة المسرح في مسرح الحرم الجامعي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، ويبدو عليهم بعض الصدمة. الأربعة هم باحثون كبار يدرسون جوانب مختلفة من الشيخوخة: كامبيسي عالم أحياء خلوي في مختبر لورانس بيركلي الوطني ، وهارلي عالم أحياء خلوي ومسؤول علمي رئيسي في شركة جيرون ، وكينيون عالم وراثة في جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو ، ويدير ستوك برنامج العلوم والتكنولوجيا والمجتمع في جامعة كاليفورنيا. إنهم ليسوا من النوع الذي يتفاخرون به بشأن الآثار المترتبة على عملهم. لكن هذا الحدث - Extro 4 ، المؤتمر الرابع لمعهد Extropy - يدور حول التصريحات ذات الضجيج الكبير ، والحجم يغرق اللوحة & # x27s التواضع العلمي.

الخارجيون ، بالطبع ، هم مؤمنون بالتكنولوجيا ولديهم إيمان لا حدود له بالعلوم وقوة # x27s لتعزيز الإمكانات البشرية. تم تخصيص Extro 4 لموضوعاتهم المفضلة: تمديد الحياة ، والمستقبل المثالي الذي يعتقدون أنه سيتحقق بفضل تطورات القرن الحادي والعشرين في الهندسة الوراثية ، والكيمياء الحيوية ، والتكنولوجيا الطبية. بعد ذلك بقليل ، سيستمع العلماء إلى مؤسسة Extropy Institute & # x27s ، وهي فلسفة منحوتة وذات ذيل الحصان ، تحمل درجة الدكتوراه في Max More ، تعلن بثقة ، & quot ؛ هذه هي الثورة الرابعة في تاريخنا - الثورة الخارقة للبشرية. & quot ؛ يسمعون أيضًا المزيد & # x27s ترسم الزوجة ، وهي فنانة ولاعبة كمال أجسام تُدعى ناتاشا فيتا مور ، مستقبلًا يستمتع فيه الناس بأعضاء جنسية متعددة ، والجلد البوليمر الذي يتغير لونه مثل حلقة الحالة المزاجية ، وزرع مقلة العين الواقعية.

لكن الباحثين في الوقت الحالي يكتسبون الكثير من المال من الخارج ، روبرت برادبري ، المتسرب من جامعة هارفارد ورائد الأعمال الفاشل في مجال التكنولوجيا الحيوية. إنه يثير لحظة محرجة من خلال مخاطبة أعضاء اللجنة بوصفهم زملائه المحاربين في حملة صليبية ضد أي شخص يشك في إمكانية (أو حكمة) زيادة طول عمر الإنسان بشكل كبير.

& quot؛ علينا أن نتعامل مع علماء الطبيعة البشرية ، & quot معسكر حدود النمو ، وبالطبع تجار الخوف البيروقراطيين مثل إدارة الضمان الاجتماعي! & quot إنه ينظر إلى العلماء. & quot أنا أدرك أن معظم أعضاء اللوحة ليسوا علماء اجتماع. ربما يود جريج التعليق. & quot

يحاول Campisi أن يخنق الابتسامة المتكلفة. ركود أكتاف هارلي & # x27s. يتحول المخزون في كرسيه ويستعد لقول شيء ما. ها هم يجلسون ، مجموعة كل النجوم ، في مواجهة منظمة أسسها متعصبون لتمديد الحياة التقوا في أحد حفلات تيموثي ليري & # x27s - وأصبحوا فجأة & # x27. عري ، تفوح منه رائحة العرق مع غرفة مليئة لاري فلاينتس.

أكثر:
• معهد إكستروبى www.extropy.com
• مؤسسة تمديد الحياة www.lef.org
• علوم الجينوم البشري www.humangenomesciences.com
• Geron www.geron.com
• المركز الوطني للحساب الحيوي biocomp.stanford.edu

لكن العلماء ظهروا بالفعل ، وهو اعتراف مرئي بأن البلاغة الخارجية ليست جامحة كما تبدو. لسنوات عديدة ، تعاملت المؤسسة البحثية مع الجهود المبذولة لإطالة الحد الأقصى لعمر الإنسان كنوع من العلوم الإباحية. هذا التغيير & # x27s: في الأشهر الأخيرة ، أصبح من الواضح أن العديد من العلماء والشركات البحثية يأخذون أبحاث طول العمر على محمل الجد بما يكفي للقيام باستثمارات ضخمة فيها.

يظل تمديد الحياة موضوعًا حساسًا ، على الرغم من ذلك. قلة من العلماء الشرعيين سوف يدافعون علنًا عن المنح الحكومية التي لا تزال لا تتدفق إليها. بصفتهم هواة متحمسين ، يمكن للأشخاص الخارجيين أن يكونوا صاخبين - ولكن في الاتجاه السائد ، تكون الإدانة الانعكاسية هي القاعدة في كثير من الأحيان. في كتابه 1999 عن الشيخوخة ، وقت حياتنا، عالم الشيخوخة البريطاني توم كيركوود يرفض العلماء الذين & quot؛ مستقلين & quot

& quot عندما يتقدم الأشخاص للحصول على تمويل من المعهد الوطني للشيخوخة ، فإنهم حريصون بشكل استثنائي على عدم طرح موضوع إطالة العمر ، على حد قول ريتشارد ميللر ، عالم الشيخوخة بجامعة ميشيغان. & quotIt ممنوع. يتحدثون عن أمراض معينة والحفاظ على الصحة والشيخوخة الناجحة.

على الرغم من أن أعضاء لجنة Extro 4 قد يكونون غير مرتاحين ، إلا أن الفجوة بين الجانبين تضيق. يعرف الخارجون عن ذلك. العلماء يعرفون ذلك. يبدو أن جريجوري ستوك يعرف ذلك بشكل خاص. بدا مترددًا في البداية ، استجاب لمونولوج برادبري. بالنسبة إلى Extropians & # x27 ، يتفق مع برادبري. يقول إنه & # x27s صحيح. تمديد الحياة قادم. بمرور الوقت ، ستتفوق على المعارضة الأعداد الهائلة من الأشخاص المستعدين لدفع ثمن مستقبل يتسم بزيادة طول العمر.

وسيكون لديهم شيء يستحق الدفع مقابله. لأنه ، كما يقول ستوك ، & quot نحن في نقطة إعادة تشكيل علم الأحياء البشري. & quot

لطالما اعتبر العلماء أن عمر الإنسان ثابت نسبيًا. حاليًا ، الحد الأقصى هو 122 عامًا ، وهو العمر الذي توفيت فيه الفرنسية جين كالمينت ، أطول إنسان عمرًا وتوجد له سجلات موثوقة ، في عام 1997.

في القرن العشرين ، ركز الأطباء والباحثون بشكل أساسي على توسيع متوسط ​​العمر المتوقع ، ونجحوا بشكل كبير في العالم المتقدم - مضيفين 30 عامًا في الولايات المتحدة ، على سبيل المثال. اليوم ، نتيجة للمضادات الحيوية واللقاحات والصرف الصحي العام والطب الوقائي ، يتجول الكثير من المعمرين حول أن ويلارد سكوت يجب أن يقول عيد ميلاد سعيد لنحو 200 شخص في اليوم لمجرد مواكبة ذلك.

حتى وقت قريب ، كان من المفترض أن هؤلاء كبار السن كانوا يقتربون ببساطة من حد العمر الافتراضي المحدد. لكن في هذه الأيام ، يتفق عدد متزايد من العلماء على أن البشر مهيأون لاختراق في طول العمر وما يمكن تسميته & quothuman repaiability & quot ؛ حقبة جديدة لن ترفع الحد الأقصى للعمر فحسب ، بل تقدم أيضًا طرقًا جديدة لا يمكن تصورها للحفاظ عليها وحتى إعادة تصميمها. أجسادنا. وصمة العار العلمية آخذة في الاختفاء.

فقط اسأل مايكل روز ، عالِم الأحياء التطورية بجامعة كاليفورنيا في إيرفين ، الذي أمضى أكثر من 10 سنوات في دراسة علم وراثة ذبابة الفاكهة ، وساعد الذباب أكثر من ضعف عمره الافتراضي. "أنا الآن أعمل على الخلود ،" تقول روز بشكل قاطع. & quot إنها ثورة أينشتينية مقارنة بما كنا نفعله. & quot

يعرف روز كيف يبدو هذا متناقضًا ، حتى عندما يضيف التحذير من أن الخلود على بعد أجيال. & quot؛ منذ عشرين عامًا كانت فكرة تأجيل الشيخوخة غريبة ومبتكرة & quot؛ كما يقول. & quotWho الذي يبالي بما يعتبره الناس غير مستقر! إذا كانت هذه هي الحقيقة ، فهذه هي الحقيقة ، اللعنة عليها ، ولا أهتم إذا كانت أكثر مما يريد الناس سماعه. & quot

لم يعد تمديد الحياة صادمًا - فقد حققه الباحثون بانتظام مع حيوانات المختبر ، بما في ذلك الثدييات. في الواقع ، لقد حدث هذا بشكل روتيني منذ عام 1935 ، عندما بدأت القوارض التي تتغذى على وجبات منخفضة السعرات الحرارية في البقاء على قيد الحياة بعد زملائها السمينين. لا يزال سبب نجاح هذا الأمر غير معروف ، لكن الاختراقات البحثية الجديدة تجعل من الممكن اعتبار الشيخوخة على محمل الجد مشكلة قابلة للحل. الحلول ليست هنا بعد ، لكنها & # x27re قريبة بما فيه الكفاية بحيث يمكن تخيل المكاسب - والمكافآت هي ما يدفع البحث. يجادل روز بأن أي شخص يستخدم تقنية إطالة العمر أولاً سيحصد أعظم عائد اقتصادي في تاريخ البشرية - ليس فقط على مقياس Microsoft ، ولكن على نطاق عصر المعلومات بأكمله.

بالفعل ، هناك اندفاع علمي جار على قدم وساق. يركز على ثلاثة مجالات واسعة: علم الوراثة للشيخوخة ، وتقنيات تخليد الخلايا والأنسجة ، واستغلال الطين النمطي الأساسي لأجسامنا - الخلايا الجذعية متعددة القدرات.

يصبح العلم الكامن وراء هذا التدافع أكثر صلابة كل يوم. تم تصميم تمديد الحياة في كل حيوان مختبر قام الباحثون بإصلاحه: الخميرة ، الدودة الخيطية ايليجانس ، ذباب الفاكهة والفئران. لقد تنوعت التقنيات. قام مايكل روز بتربية الذباب الذي يعيش لفترة أطول. قام باحثون آخرون بتعديل الفئران في خطة Weight Watchers ، وإطعامهم وجبات مقيدة بالسعرات الحرارية والتي ربما تكون قد شغلت الآليات الجينية لمكافحة الشيخوخة التي لا تزال غامضة. (يتم الآن أيضًا تجربة تقييد السعرات الحرارية مع القرود.) قام علماء الوراثة بتغيير الخميرة والديدان بشكل مباشر لجعلها تعيش لفترة أطول ، ويفعلون الشيء نفسه مع الفئران.

الحيوانات في كل هذه التجارب لا تعيش لفترة أطول فحسب ، بل تعيش بشكل أفضل. بري C. ايليجانس تبدو ممزقة مثل علم المعركة في الوقت الذي يموتون فيه. تقول سينثيا كينيون إن الديدان المعدلة وراثيًا التي تدرسها في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو تبدو أنيقة ونابضة بالحياة حتى منتصف العمر ، وهو ما زعم الباحثون باستخدام صدى الأنواع الأخرى.

& quot ذبابي ذباب خارق ، & quot؛ يقول روز عن حشراته. & quot ذبابي يفعل المزيد ، لفترة أطول. إنهم يمارسون الجنس عندما يموت ذباب آخر منذ فترة طويلة. & quot

لا يتفق الباحثون & # x27t على الآليات المحددة التي قاموا & # x27 باستغلالها ، أو على ما قد تعنيه هذه بالنسبة للبشر. لكن ما بدأ كمجموعة متشابكة من استراتيجيات طول العمر المحتملة أصبح خيطًا مضفرًا من المعرفة حول التكاثر والطاقة والتوتر.

يلعب التطور دور العاشق المتقلب في أجسادنا ، أو سوما. إنها تحب سوما لدينا ، وتغذيها ، وتجعلها قوية في الشباب حتى نتمكن من نقل الخلايا الجرثومية - البويضات والحيوانات المنوية لدينا - لإنتاج جيل آخر. بمجرد أن نحقق ذلك ، يفقد التطور الاهتمام. إذا كنا نعيش ، بخير. إذا متنا ، فلا بأس. والخبر السار هو أن التطور لا يتطلب أن نموت أيضًا. لا يهم & # x27t. إنه ببساطة يسمح لأجسادنا بالجري مثل سيارة بخزان فارغ.

يستغل العلماء هذه الحقيقة من عدة زوايا. الغذاء واحد. الحيوان شبه المنحوت لا يمارس الجنس في ذهنه: إنه يركز على البقاء على قيد الحياة. قد يكون لدى السوما استراتيجية للحفاظ على نفسها خلال أوقات العجاف حتى تتمكن من نقل الخلايا الجرثومية لاحقًا. وبعد ذلك ، بمجرد توفر الغذاء الكافي ، يتكاثر الحيوان ويمرر خلاياه الجرثومية ، وتبدأ ساعة الشيخوخة من جديد.

يحدث هذا في الديدان الخيطية C. ايليجانس. عندما يكون الطعام نادرًا ، يمكن لدودة صغيرة جدًا أن تدخل نوعًا من الرسوم المتحركة المعلقة ، تسمى dauer. لا يزال على قيد الحياة ، لا يزال بإمكانه التحرك ، لكنه لا يتمتع بالكثير من الحياة. بمجرد أن يواجه ما يكفي من الطعام ، فإنه ينفصل عن دورير ، ويأكل ، ويتكاثر. في dauer ، يمكن أن تعيش الدودة لعدة أشهر. بعد الخروج من dauer ، بقي على قيد الحياة حوالي أسبوعين.

ولكن الآن هناك تجاوز داوير. التغييرات في اثنين فقط C. ايليجانس جينات - daf-2 ، التي يسميها كينيون & quotgrim reaper & quot الجين ، و daf-16 ، & quot؛ نافورة الشباب & quot الجين- ضاعفت من عمر الديدان ، على الرغم من أنها كانت تتغذى بشكل جيد وليس في داور. هذا يعادل تقريبًا البشر الذين يعيشون لمدة 200 عام. الأمر المثير للاهتمام في هذا النهج هو أن داف -2 يشفر بروتينًا يشبه إلى حد كبير مستقبل الأنسولين البشري وعامل نمو الأنسولين 1 ، وكلاهما يساعد في التحكم في كيفية استقلاب الجسم للجلوكوز ، وهو الشكل الأساسي للطاقة الخلوية .

قد يكون لكيفية استقلاب الجلوكوز دور كبير في سبب تقدمنا ​​في العمر. عندما تحرق الخلايا الجلوكوز ، تنبعث مداخنها شكلاً من أشكال التلوث ، جزيئات الأكسجين المارقة تسمى الجذور الحرة. تنتقل هذه الخلايا عبر خلايا مثل Flubber في قسم الصين في هارودز ، وتصطدم بأجزاء الخلية وتقطع الكروموسومات - لذلك عندما يتكاثر الحمض النووي ، ينتج عن ذلك أخطاء. بمرور الوقت ، هدمت هذه الجزيئات الصاخبة المبنى. عمر الخلايا. تتضاءل وظيفة الأنسجة. شيخوخة الجسم. نموت.

تسمى هذه العملية الإجهاد التأكسدي ، ويقترح بعض الباحثين أنه يمكن التلاعب بها لزيادة طول العمر. متي C. ايليجانس تتعرض الديدان لمجموعة متنوعة من الضغوط البيئية بجرعات أكبر تدريجيًا ، وتعيش لفترة أطول ، ربما بسبب الإجهاد الذي تسبب في آليات الحماية المضمنة وراثيًا.

هذا الترابط المحير - أن جميع نماذج المختبر تشترك في عدد كبير من الجينات مع الناس ، وأن مثل هذه الكميات الصغيرة من التدخل الجيني يمكن أن تطيل بشكل كبير حياة الدودة - دفع ريتشارد ميلر ، عالم الشيخوخة بجامعة ميتشيغان ، إلى الاعتقاد بأن ذلك & الاقتباس هو عملية واحدة يتم التحكم فيها بإحكام إلى حد ما ولها عدد قليل نسبيًا من الجينات توقيتها. & quot

إذا كان ميلر على حق ، يمكن للباحثين يومًا ما تطوير أدوية جزيئية صغيرة للتلاعب بالجينات البشرية. على الرغم من أن سياسات عقاقير إطالة العمر متشابكة - في الوقت الحالي ، لن توافق إدارة الغذاء والدواء الأمريكية مطلقًا على أي دواء تم تطويره لهذا الغرض لأن إثبات سلامته وفعاليته سيكون شبه مستحيل - فقد تتسلل بعض الأدوية إلى الباب الخلفي.

توماس جونسون ، عالم الوراثة بجامعة كولورادو الذي يعتقد أن هناك & quot؛ حدود عليا ثابتة لطول عمر الإنسان ، & quot ؛ يقترح سيناريو واحدًا محتملاً: & quot ؛ سنجد بعض الأدوية التي ستوافق عليها إدارة الغذاء والدواء لأنها تمنع أمراض القلب أو الزهايمر & quot هو يقول ، & مثل ثم سنكتشف - آها! - هم أيضًا ، من خلال جولي ، يجعلون من هم في الثمانين من العمر يبدون مثل 60 عامًا. & quot

يبدو أن الانجراف المستمر لأبحاث إطالة الحياة نحو الاتجاه السائد أكثر ترجيحًا بسبب رأس المال الاستثماري الجاد الذي يجتذبه. في عام 1997 ، بدأ جونسون ، بتمويل من العديد من شركات رأس المال الاستثماري ، شركة Genoplex ، وهي شركة مملوكة للقطاع الخاص تسعى إلى تحديد مواقع السمات الكمية ، أو QTLs ، والتي يعرفها بأنها مجموعات من الجينات التي تكمن وراء سمات معقدة مثل إدمان الكحول وأمراض القلب والعمر الطويل. استمدت أبحاث Johnson & # x27s ، التي تستخدم استشعار الحمض النووي والتسلسل لاستهداف QTLs المحتملة في الفئران على أمل التلاعب بها ، التمويل من مؤسسة Ellison Medical Foundation ، وهي مؤسسة بحثية غير ربحية تم إنشاؤها في عام 1997 من قبل الرئيس التنفيذي لشركة Oracle Larry Ellison.

يدعم إليسون أيضًا الدراسات التي أجراها كبار الباحثين الآخرين في مجال طول العمر ، بما في ذلك سينثيا كينيون وجوديث كامبيسي ، وكلاهما توقع أن يصبح التمديد الدراماتيكي مدى الحياة حقيقة واقعة في القرن الحادي والعشرين. يقول Ellison & # x27s مدير العلاقات العامة إن المؤسسة لا تناقش عملها ، ولكن من الواضح أن دراسات طول العمر لها أولوية قصوى هناك. اختار إليسون لاعبًا في الدوري الكبير ، ريتشارد سبروت ، المدير السابق لبرنامج بيولوجيا الشيخوخة في المعهد الوطني للشيخوخة ، لإدارة ما يصل إلى 20 مليون دولار سنويًا للباحثين الواعدين.

العديد من العلماء البارزين أكثر صراحة من إليسون حول الكيفية التي يمكن أن تؤدي بها الأبحاث اليوم إلى الخلود غدًا. Human Genome Sciences ، ومقرها روكفيل بولاية ماريلاند ، هي شركة بقيمة 2 مليار دولار دخلت في شراكة مع شركة الأدوية العملاقة SmithKline Beecham لتصل قيمتها إلى 125 مليون دولار. أسسها ويليام هاسيلتين ، عالم الكيمياء الحيوية السابق في جامعة هارفارد وباحث السرطان الذي ساعد في فك شفرة بنية فيروس نقص المناعة البشرية. يدعي Haseltine أنه يمتلك متواليات لجميع الجينات البشرية تقريبًا وأن لديه قاعدة بيانات واسعة من المنتجات التي تنتجها هذه الجينات - بما في ذلك الإشارات الكيميائية التي توجه الخلايا الجذعية. تمتلك الشركة ثلاثة عقاقير في التجارب السريرية ، يتضمن أحدها حقن جين في الأنسجة العضلية المريضة لتحفيز إعادة النمو. هذه هي بداية ما يسميه هاسيلتين & # x27t الطب التجديدي ، & quot؛ عصر جديد ، كما يقول ، سيؤدي إلى & quot؛ الخلود العملي - هذا هو مفهومي. & quot ؛ لا تعني Haseltine & # x27t في بضعة آلاف من السنين ، إما - أكثر مثل 70 أو 80 . في نهاية المطاف ، كما يقول ، ستعطي الخلايا الجذعية والوراثة جسم الإنسان ومستقبلًا متحركًا للحصة.

يدير قائد البحرية الأمريكية شون جونز برامج بحثية متقدمة في مجال التكنولوجيا الحيوية لصالح داربا ، التي تهتم بشدة بالتقنيات التي يمكن أن تؤدي إلى أنواع جديدة من الأنسجة أو التصنيع البيولوجي للأسلحة على نطاق صناعي.

في الربيع الماضي ، نظم جونز اجتماعًا بعنوان NextMed 2 لـ SmithKline Beecham وشبكة الأعمال العالمية الموجهة نحو المستقبل. وهو يعتقد أن النظريات والابتكارات التي تبدو متنوعة فيما يتعلق بالشيخوخة تشكل بسرعة نظرية كبيرة وموحدة لبيولوجيا الإنسان.

من يستخدم تقنية إطالة الحياة أولاً سيحصد أعظم مكافأة في تاريخ البشرية - ثروة على مقياس عصر المعلومات بأكمله.

& quot؛ طول عمر الإنسان هو مسألة تقارب & quot؛ يقول. & quot علم الجينوم البشري ، ايليجانس ، علم جينوم النبات - لديك عدد هائل من هذه الاستكشافات بدون إتقان. لكن كل ذلك سوف يتقارب. & quot ؛ هذا الوضع ، كما يقول ، خلق إجماعًا في NextMed 2. ما هو؟ & quot؛ أن جيلنا & quot؛ يقول & quot؛ قد يكون آخر من يتقبل الموت والضرائب على أنها حتمية & quot؛

بصفته المسؤول العلمي الأول في شركة Geron Corporation - إحدى أهم شركات التكنولوجيا الحيوية في البلاد - يقع Calvin Harley في مركز هذا التقارب. أمضى هارلي حياته كلها يفكر في سبب موت الناس. يشغل الآن مكتبًا في مقر جيرون ، وهو عبارة عن مبنيين بالقرب من الطريق السريع 101 في مينلو بارك ، كاليفورنيا ، حيث يواصل التفكير في الموت وكيفية منعه.

هارلي يتخذ نهجا شاملا لقضية الشيخوخة. بدلاً من التركيز على جينات الشيخوخة الفردية أو مجموعات الجينات ، يتعامل الباحثون في Geron مع آليات الشيخوخة الأخرى ، وتحديداً التيلوميرات والتيلوميراز ، الإنزيم الذي يحافظ على التيلوميرات سليمة.

اقترح عالم نظري روسي لأول مرة في السبعينيات نظرية التيلومير لشيخوخة الخلية التي تفترض أن هذه الهياكل الصغيرة لقواعد الحمض النووي المتكررة في نهايات الكروموسومات تتصرف قليلاً مثل أقلام الرصاص في المبراة. تقول النظرية أنه في كل مرة تنقسم فيها الخلية ، يتم التخلص من المزيد من بيانات التيلومير ، حتى تصبح التيلوميرات قصيرة جدًا بحيث لا يمكن للخلية الانقسام. ثم تصبح الخلايا شيخوخة - لا تموت تمامًا ، ولكنها لا تنقسم أيضًا - ببساطة تسكع وتصب النفايات السامة في الأنسجة المحيطة. تقول النظرية إن التيلوميرات تعمل بمثابة ساعة الشيخوخة ، لكن التيلوميراز يمكن أن يمنعها من التقصر ، مما يجعل الخلايا خالدة.

يتمثل الهدف التجاري الفوري لشركة Geron & # x27s في استخدام أبحاث التيلومير في اكتشاف السرطان وعلاجه. معظم الخلايا السرطانية ، التي تنقسم إلى أجل غير مسمى ، تنتج الإنزيم تيلوميراز. قد يكون تحديد المواقع الغنية بالتيلوميراز طريقة لتحديد مواقع السرطانات النامية. قد يؤدي إيقاف التيلوميراز من خلال العلاج الجيني إلى وقف نمو السرطان.

هارلي رجل خفيف ، لائق ، أصلع ، مكثف ، متحفظ - رجل علم كلاسيكي. يعمل في مختبرات مملوءة بالسقف بأكواب وزجاجات ودوارق وأنابيب اختبار ومواد كيميائية وحاضنات ومسلسلات جينية. من بين الزخارف المتناثرة في مكتبه ملصق مؤطر لسلفادور Dalì & # x27s إصرار الذاكرة. يشرح هارلي أن الفنان & # x27s يذوب الساعات ويذكره بمرونة الوقت وربما يكون قادرًا على التلاعب بالساعة. من الواضح أن لها بعض الأهمية بالنسبة لي وما أفعله في العلم. & quot

يعتقد هارلي أن البحث يكتسب أسرار الشيخوخة ، والأسرار التي أراد الكشف عنها منذ أيام دراسته الثانوية في أونتاريو ، كندا ، عندما حير بشأن مفارقة: كيف يمكن لرجل يبلغ من العمر 80 عامًا أن يستخدم سنًا يبلغ من العمر 80 عامًا الحمض النووي في خلايا عمرها 80 عامًا لأب لطفل تكون خلاياه طازجة مثل زهرة الأقحوان؟

يعتقد هارلي أن الإجابة تكمن في التيلوميرات والتيلوميراز. أظهر بحث جديد أجراه جيرون وآخرون أن الإنزيم تيلوميراز يمكن أن ينقل خلود الخلية - تمامًا كما يحدث في رجل يبلغ من العمر 80 عامًا & # x27s الحيوانات المنوية ، والتي تنتج الإنزيم تيلوميراز بشكل طبيعي. ويمكن للإنزيم تيلوميراز أن يفعل ذلك في خلايا أخرى - دون ، كما كان يخشى البعض ، دفع تلك الخلايا لتصبح سرطانية.

يعتقد علماء Geron & # x27s أن التحكم في إنتاج التيلوميراز سيكون مفيدًا ليس فقط في علاج السرطان ، ولكن أيضًا في إبطاء شيخوخة الإنسان. الخلايا الطبيعية غير السرطانية التي تحتوي على جين تيلوميراز قيد التشغيل لا تتحول إلى خلايا سرطانية ولكنها تنقسم بشكل صحيح بدلاً من ذلك. إنهم لا يصابون بالشيخوخة أيضًا ، كما أنهم لا يتحلون من الأنسجة المحيطة. حافظ على استمرار التيلوميراز ، وتحافظ على خلاياك شابة ، مما يحافظ على الأنسجة شابة ، مما يبقي الناس في سن الشباب.

"لقد ولدنا جميعًا صغارًا ،" يقول هارلي. & quot هناك القدرة على التكاثر الخالد للخلايا. الطريقة التي تطورنا بها هي الانتقال من السلالة الجرثومية إلى السلالة الجرثومية ، مع سوما لدينا الناقلات في نهاية المطاف. لكن هذا ليس حتميا. & quot

بعبارة أخرى ، لا يجب أن يموت الناس.

كانت قدرة Telomerase & # x27s على تخليد الخلايا عاملاً في قرار Geron & # x27s في مايو الماضي بشراء Roslin Bio-Med - الأشخاص الذين جلبوا لنا النعجة Dolly - وبالتالي التوسع في الفرع الجذاب الآخر لعلوم تمديد الحياة: الخلايا الجذعية. قد تكون الخلايا الجذعية متعددة القدرات هي أكثر السبل الواعدة في أبحاث طول العمر لأنها يمكن أن تصبح أي نوع من الأنسجة في الجسم. تؤدي القدرة على توجيه هذه الخلايا وتطورها وجعلها متطابقة وراثيًا مع أي خلايا مريض من خلال تقنية الاستنساخ إلى عصر تقوم فيه المختبرات بإنتاج الأنسجة والأعضاء بالكامل للزرع - دون خوف من الرفض.

يمكن للرجل البالغ من العمر 80 عامًا في مثال Harley & # x27s المساعدة في إنجاب طفل ليس فقط لأن الحيوانات المنوية الخاصة به تظل خالدة مع التيلوميراز ولكن بسبب إعادة برمجة خلية الحيوانات المنوية & # x27s DNA بعد انضمامها إلى بويضة. يُطلب من الحمض النووي أن يبدأ من جديد. تحدث نفس العملية في النقل النووي ، التقنية التي ولدت دوللي.

في هذا المجال ، تواجه Geron منافسة خطيرة من مؤسسها الراحل ، مايكل ويست ، رئيس شركة Worcester ، ماساتشوستس ، المسماة Advanced Cell Technology. مثل Roslin Bio-Med ، ACT هي عملية استنساخ. دخلت مؤخرًا في اتفاقية تعاونية بقيمة 10 ملايين دولار مع Genzyme Transgenics لاستخدام النقل النووي لإنشاء قطيع من الأبقار التي ستنتج ألبومين مصل بشري ، يستخدم لزيادة حجم الدم في مرضى الجراحة. تأمل ACT أيضًا في تصنيع أنسجة بشرية قابلة للزرع. يعتقد ويست أنه مع هذه التقنيات الناشئة وغيرها ، واعتمادًا على الموارد المطبقة ، لا يوجد حد للعمر الافتراضي للبشر بحلول عام 2099. & quot

كرر ACT بالفعل المراحل المبكرة من تجربة Dolly على الأشخاص عن طريق حياكة خلية جسدية من إنسان بالغ في خلية بويضة (في هذه الحالة ، بقرة & # x27s) تم إفراغها من مادتها الجينية. في تلك التجربة ، اصطدمت الإشارات الكيميائية بالحمض النووي البشري وطلبت من الخلية إعادة ضبط ساعتها. لو تم زرع الجنين الناتج في رحم امرأة ، فربما ينتج عن ذلك استنساخ بشري.

كان تصنيع الخلايا الجذعية متعددة القدرات بمثابة الترتيب الأول للجنين. كان سيعشش الخلايا الجذعية في حزمة تسمى الكيسة الأريمية. هناك ، تنتظر هذه الخلايا إشارات كيميائية لتشغيل الجينات وإيقافها ، وتقسمها إلى ثلاثة فروع: ينبع الأديم الباطن لتشكيل أعضاء الأمعاء المتوسطة ، وينبع من الغضاريف والعظام والعضلات والأديم الظاهر لتشكيل الجهاز العصبي. قد تخبر الإشارات الكيميائية الأخرى الحمض النووي لهذه السيقان المتفرعة لإنتاج أنسجة أكثر تحديدًا - كبد ، على سبيل المثال ، بدلاً من البنكرياس. تتوقف بعض الخلايا الجذعية عن التمايز وتدخل نوعًا من الدائرة على سطح السفينة انتظارًا لمزيد من التعليمات. على سبيل المثال ، يمكن أن تستجيب السيقان المكونة للدم للحاجة عن طريق تكوين أي نوع من أنواع خلايا الدم المختلفة.

في نوفمبر 1998 ، أعلن فريق جيرون بقيادة عالم الأحياء جيمس طومسون بجامعة ويسكونسن أنه قد اشتق خلايا جذعية بشرية متعددة القدرات وحافظت عليها في المزرعة. بعبارة أخرى ، أنتجت المادة الخام لجميع أنواع الأنسجة البشرية.

يقول هارلي إن الهدف الحقيقي هو استخدام الخلايا الخاصة بالمريض لتصنيع الخلايا الجذعية. & quotT & # x27s سبب استحواذنا على Roslin. كان لديهم براءات الاختراع في هذا المجال لإنشاء جنين كامل الكفاءة من خلية جسم بالغ. أعادوا برمجتها إلى الحالة الجنينية. ومثلًا من تلك الحالة ، يمكن لـ Geron أو ACT أو أي شركة أخرى حصاد الخلايا الجذعية متعددة القدرات مع الحمض النووي الخاص بالمريض من الكيسة الأريمية ، وتنميتها ، وتوجيهها إلى أي نسيج من أنسجة الجسم.

الخلايا الجذعية متعددة القدرات خالدة: فهي لا تعاني من فقدان التيلومير ، وتنتج تيلوميراز باستمرار. ولكن في اللحظة التي تبدأ فيها الخلايا الجذعية في التمايز ، فإنها تصبح مميتة. يمكن أن يؤدي تغيير الجين لإنتاج التيلوميراز - تركه قيد التشغيل - إلى جعل خلايا الأنسجة خالدة أيضًا. يمكن زراعة الأنسجة التي تتطابق تمامًا مع متلقيها & # x27 وزرعها ، ثم تظل شابة إلى الأبد.


Lysins Unlimited: سلاح Phages السري

كان ذلك في عام 1917 عندما اقترح فيليكس ديهيريل ، في معهد باستير في باريس ، لأول مرة استخدام العاثيات المنتقاة أو العاثيات) - الفيروسات التي تصيب البكتيريا - كعلاج للعدوى البكتيرية البشرية. على الرغم من استخدامه لعقود في أجزاء من أوروبا ، ولا سيما روسيا وبولندا وجمهورية جورجيا ، إلا أن العلاج بالعاثيات مسموح به فقط في الولايات المتحدة تحت مظلة "الاستخدام الرحيم" - عندما لا يتوفر أي شيء آخر.

دفع ظهور البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة التي تتحدى المضادات الحيوية التقليدية الأطباء إلى البحث عن تدابير بديلة للحد من العدوى المميتة. تصدرت حالتان عناوين الصحف في السنوات الأخيرة. في عام 2016 ، تم إنقاذ حياة توماس باترسون ، دكتوراه ، أستاذ الطب النفسي في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، عن طريق العلاج بالعاثيات بعد أن أصيب بمرض مميت. راكدة بومانية عدوى. حدد يتم سرد القصة فيها المفترس المثالي، الكتاب الذي شارك باترسون في تأليفه مع زوجته ، عالمة الأوبئة ستيفاني أ.

على الرغم من أن العلاج بالعاثيات يوفر طريقًا واعدًا للمضي قدمًا ، إلا أن الباحثين الآخرين يريدون اتباع نهج مباشر أكثر باستخدام المكون النشط للعاثية - اللايسين - المسؤول عن قتل البكتيريا.

يقارن روجر بوميرانتز ، العضو المنتدب ، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة Contrafect ، اللايسين والعاثيات بالكينين وشجرة الحمى. لسنوات عديدة ، تم استخدام المنتجات الطبيعية بالكامل لأن العامل النشط لم يتم وصفه. عند عزل العامل النشط لشجرة الحمى ، أو نبتة قفاز الثعلب ، حدد مصدر لحاء شجرة اتحاد الديجيتال ولم تعد الأزهار مستخدمة. إن فهم العامل النشط للعاثيات وعزله يزيل الحاجة إلى استخدام العاثية بأكملها ، أو "لحاء الشجرة".

يعمل Phage lysins عن طريق تحطيم جدار الخلية البكتيرية ، والذي يتكون من جزيء خاص بالبكتيريا الببتيدوغليكان. تحتوي البكتيريا المختلفة على مكونات ومنظمات مختلفة من الببتيدوغليكان في جدرانها الخلوية ، تختلف الليسينات المختلفة عن هذه الهياكل. يمكن أن يكون لمسببات الأمراض تركيبة مختلفة قليلاً عن البكتيريا المماثلة التي تشكل جزءًا من النباتات الطبيعية. على سبيل المثال ، اللايسين لمسببات الأمراض المعوية المطثية العسيرة سوف تقتل بشكل انتقائي C. صعب دون الإضرار بالآخرين المطثية موجودة في الكائنات الحية الدقيقة.

حوالي عام 2010 ، عندما كان الوعي بأزمة مقاومة المضادات الحيوية يصل إلى ذروته ، كان يتم البحث عن بدائل للمضادات الحيوية بإلحاح جديد. كان أحد أكثر المرشحين الواعدين قيد التحقيق في مختبر في الجانب الشرقي العلوي من مانهاتن ، حيث اكتشف الباحثون أنه يمكن استخدام اللايسين سريريًا.

ليل ونهار

فينسينت أ. فيشتي ، دكتوراه ، المطور الأساسي لتقنية ليسين ، كان عضوًا في هيئة التدريس في جامعة روكفلر منذ عام 1973. قام بتنقية العاثية ليسين أثناء أطروحته ، مستخدماً إياها لاستخراج البروتينات من المجموعة العقدية أ. سريعًا إلى الأمام حتى عام 2000 ، كان Fischetti ، كما يتذكر ، "الشخص المناسب في الوقت المناسب". أضاف اللايسين إلى حلق الفئران المستعمرة ببكتيريا المكورات العقدية. ماتت البكتيريا ، وولدت فكرة استخدام اللايسين كعلاج. حصل Fischetti على براءة اختراع واسعة النطاق ، وحصل على منحتين من وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة المختارة من اتحاد DARPA ونشر سلسلة من الأوراق.

يوضح Fischetti أن الاختلافات بين علاج العدوى بالعاثيات والليسين هي "الليل والنهار". Lysins مباشر ويقتل على الفور ، ولم تتم ملاحظة أي مقاومة حتى الآن. أيضًا ، من غير المحتمل حدوث تأثيرات غير مستهدفة لأن الببتيدوغليكان غير موجود في أنسجة الثدييات. Lysins هي أيضًا بروتينات مستقرة جدًا - يمكن تجميدها وتجفيفها بالتجميد ، كما أنها مستقرة الحرارة حتى حوالي 50 درجة مئوية.

عندما تُعالج باللايسين ، فإن عصية موجبة الجرام ستجعل غشاءها السيتوبلازمي خارجيًا قبل أن يتمزق ويموت ، كما يتضح من هذا المجهر الإلكتروني من مختبر جامعة روكفلر في فنسنت أ. العصية ، التي تحافظ على ضغط داخلي مرتفع ، تستسلم بعد أن قطع اللايسين بعض روابط الببتيدوغليكان. "بوم ، سوف تنفجر!" يهتف Fischetti.

علاوة على ذلك ، يمكن أن يتسلل اللايسين إلى البيوفيلم ، وهو مجتمع بكتيري يوفر عادة للبكتيريا حماية إضافية من المضادات الحيوية. عندما يتم معالجة الأغشية الحيوية بالمضادات الحيوية ، يتم قتل الكائنات الحية الموجودة على سطح المصفوفة فقط. في المقابل ، يذوب الليسين الأغشية الحيوية من أعلى إلى أسفل. تنفجر البكتيريا وتكشف عن الطبقة التالية من البيوفيلم ، مما يجعلها عرضة لمزيد من التعرض لليسين.

يقول جراهام هاتفول ، دكتوراه ، أستاذ في جامعة بيتسبرغ متخصص في بيولوجيا العاثيات ، إن هناك أعدادًا كبيرة من اللايسينات المختلفة ، لكل منها أهداف محددة لجدار الخلية ، مما يخلق مساحة ضخمة للاكتشاف والتطوير. تعتبر الليسينات رخيصة نسبيًا وسهلة الإنتاج. بالنسبة للعديد من البكتيريا موجبة الجرام - والتي لها غشاء واحد فقط يقع داخل جدار الخلية ، مما يتيح وصول اللايسينات مباشرة إلى أهداف الببتيدوغليكان - تم إظهار نشاط مضاد للبكتيريا جيدًا في المختبر. باختصار ، يقول Fischetti ، "إنهم يعملون".

الحصول على ليسين في المرضى

مع نجاح العلاج بالعاثيات في بضع حالات بارزة في السنوات الأخيرة والمزايا العديدة على الورق من اللايسين كأدوية مضادة للبكتيريا ، قد يتساءل المرء: لماذا لم يحظ اللايسين بنفس الاهتمام من صناعة الأدوية الحيوية؟

أحد الأسباب هو أن البحث لم يغادر جامعة روكفلر إلا منذ حوالي 10 سنوات. كان ذلك عندما اتصلت شركة Contrafect للتكنولوجيا الحيوية ومقرها نيويورك مع Fischetti بشأن ترخيص التكنولوجيا لتطوير lysins كعلاج. ريموند شوتش ، دكتوراه ، أستاذ مساعد باحث في مختبر Fischetti في ذلك الوقت ، انضم إلى Contrafect ، حيث يشغل الآن منصب نائب رئيس الأبحاث.

يقول شوتش GEN أنه قام بالانتقال إلى Contrafect لأنه فتح مجالًا جديدًا تمامًا من البحث المترجم "الذي لا نفكر فيه عادةً في مختبرات البحث". يتابع شوخ: "لقد أمضينا سنوات في تحديد هذه اللايسينات وتحديد خصائصها وإثبات أنها تمنح فوائد علاجية للحيوانات". أراد "الاستمرار على طريق التطوير".

بالإضافة إلى lysins ، تقوم شركة Contrafect بتطوير amurins ، الببتيدات المضادة للميكروبات المشفرة بالعاثية. لا تزال في مرحلة الاكتشاف ، وقد ثبت أن هذه الببتيدات لها نشاط في المختبر ضد البكتيريا سالبة الجرام. يُظهر الرسم المجهري الإلكتروني تحلل البكتيريا سالبة الجرام Pseudomonas aeruginosa. حددت التحلل أكثر من 20 دقيقة.) هناك حاجة إلى علاجات لمواجهة مسببات الأمراض Pseudomonas لأن مسببات الأمراض تسبب التهابات المستشفيات المقاومة للأدوية المتعددة.

على مدار العقد الماضي ، استحوذت الشركة الصغيرة المكونة من 25 موظفًا على المكورات العنقودية الذهبية lysin Exebacase في العيادة ، استكمالًا للمرحلتين الأولى والثانية من التجربة. تقوم شركة Contrafect حاليًا بتسجيل المرضى في المرحلة الثالثة. هذا هو اللايسين الأول والوحيد الذي يدخل التجارب السريرية البشرية في الولايات المتحدة. أظهرت البيانات أن عقار Exebacase ، الذي يُعطى بالاشتراك مع المضادات الحيوية ، يحسن النتائج السريرية لدى المرضى المصابين المكورات العنقودية الذهبية تجرثم الدم ، بما في ذلك التهاب الشغاف ، عند مقارنتها بالمضادات الحيوية وحدها.

على الرغم من أن Exebacase يقع في أسفل خط أنابيب التجارب السريرية أكثر من أي علاج بالعاثيات في الولايات المتحدة ، فقد جذب العلاج بالعاثيات كل انتباه الجمهور. قليلون قد سمعوا عن ليسين. "أنا لا أعرف حقًا لماذا" ، يعلق فيشتي. "تلك هي المشكلة." قد يكون أحد الأسباب هو أن اللايسين لم تتم الموافقة عليه بعد للاستخدام في حالات الرعاية الوجدانية التي تميل إلى جذب الانتباه. عندما سئل عما إذا كان هناك أي عيوب معروفة لاستخدام ليسين على الملتهمة ، فإن Fischetti يصر على: "لا يوجد أي عيوب".

الطريق الأقل مقاومة

واحدة من المشاكل الرئيسية في العلاج بالعاثيات هي قدرة البكتيريا على تطوير المقاومة ، على غرار المقاومة المتفشية بالمضادات الحيوية. في الحالات الأخيرة التي تم فيها استخدام العاثيات للرعاية الرحيمة ، اختارت الفرق الطبية استخدام نهج كوكتيل ، معتقدين أن واحدة أو حتى اثنين من العاثيات يمكن أن تفقد فعاليتها في مرحلة ما بسبب ظهور المقاومة البكتيرية.

على سبيل المثال ، في حالة العام الماضي لمريضة التليف الكيسي إيزابيل كارنيل هولداواي البالغة من العمر 15 عامًا ، والتي عولجت من مرض التليف الكيسي المنتشر. خراج المتفطرة العدوى ، تم استخدام ثلاث لاقمات. حتفول ، الذي زود العاثيات ، يقول: "ثلاثة كانت رقمًا أعطى بعض الثقة بأننا لن نشهد مقاومة". ويلاحظ أنه كلما زاد عدد العاثيات ، "زادت فعالية مواجهة هذا القلق".

إلى اليسار: تصيب العاثية خلية بكتيرية لبدء عملية إنتاج ذرية تبلغ ذروتها في إطلاق لاقمات مجمعة حديثًا. اللاعبون الرئيسيون في هذه العملية هم اللايسينات العاثية ، التي تنتقل عبر الهولين - وهو بروتين غشائي صغير يصنعه العاثية أيضًا - للوصول إلى الببتيدوغليكان للخلية البكتيرية. إلى اليمين: يمكن أن تقتل Lysins البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. هنا ، يهاجمون الببتيدوغليكان للخلية البكتيرية إيجابية الجرام من الخارج. بغض النظر عن اتجاه هجوم ليسين ، الببتيدوغليكان مشقوق. [Cognition Studio and Lumen Bioscience]

يلاحظ هاتفول أن اللايسينات ، على عكس العاثيات ، ترتبط "بمستويات منخفضة جدًا أو حتى غير قابلة للاكتشاف" من المقاومة البكتيرية. ويؤكد أن هذه "ميزة كبيرة".

لماذا المقاومة ليست مشكلة ليسين؟ يقول Fischetti أنه "مرتبط بالطريقة التي تطورت بها العاثيات". Lysins ضرورية لبقاء العاثية وإطلاقها. هدفهم هو عنصر حاسم في جدار الخلية البكتيرية وهو ضروري ولا يمكن تغييره بسهولة. لهذا السبب ، تميل اللايسينات إلى الاحتفاظ بفعاليتها ضد البكتيريا ، والتي تجد صعوبة أكبر في اكتساب مقاومة اللايسينات اللاهوائية مقارنة بالعاثيات أو المضادات الحيوية.

عصائر ليسين

تعاونت Fischetti مؤخرًا مع Lumen Bioscience ، وهي شركة مقرها سياتل تأسست في عام 2017 بتقنيات الهندسة الحيوية سبيرولينا ، وهي ميكروب ضوئي يتم استهلاكه في جميع أنحاء العالم كمكمل غذائي ومصدر غذائي. يمكن أن تسمح الطحالب الخضراء المزرقة بإنتاج الليسينات مقابل جزء بسيط من التكلفة المرتبطة بالتقنيات التقليدية. في الواقع ، يؤكد Fischetti أن الطحالب يمكن أن تأخذ تكلفة lysins "وصولاً إلى جرعة بنسات".

يتطلب إنتاج الليسين تقليديًا نظام تصنيع حيوي وعمليات تنقية معقدة. من السهل جدًا زراعة الطحالب بكميات هائلة ، اختر أنها تنمو في اتحاد مياه الصنبور وهي الميكروبات الوحيدة التي يمكن استزراعها تجاريًا بهذه المقاييس.

يقول بريان فينرو ، الرئيس التنفيذي لشركة Lumen GEN أن مختبر Fischetti سيولد الليسينات وأن Lumen سيجري هندسة البروتين وأنشطة أخرى لإنشاء سلالات علاجية من سبيرولينا ونقلها إلى التجارب السريرية التي تشرف عليها إدارة الغذاء والدواء.

يقول Fischetti أنه يمكن استخدام سبيرولينا "كمصنع ليسين" ، لإنتاج كميات كبيرة من ليسين ليتم تنقيته. لكن ليس من غير المعقول أن يأكل شخص ما السبيرولينا التي تعبر عن اللايسين لتغطي الإنزيمات مسالكه المعوية. ويضيف أن هذه التكنولوجيا والتعاون يفتحان إمكانيات مثيرة للاهتمام لليسين ، بما في ذلك الانتقال إلى المجال البيطري. حدد نظرًا لتصنيعها حاليًا ، فإن الليسينات باهظة الثمن بحيث لا يمكن استخدامها للأغراض البيطرية.)

سيخبرنا الوقت

يعتبر هاتفول من دعاة العلاج بالعاثيات ، لكنه يقول إن "دراسات إثبات المبدأ [باستخدام اللايسين] مشجعة." كما هو الحال مع كل مجال صغير ، هناك العديد من الأسئلة التي لم يتم حلها.هل سيكون اللايسين قادرًا على الوصول إلى منافذ العدوى البكتيرية في الجسم الحي ، لأن هذه الإنزيمات أكبر من جزيئات المضادات الحيوية النموذجية؟ وعلى الرغم من أن البيانات المبكرة في التجربة السريرية لـ Contrafect بشأن الاستجابة المناعية للمضيف تبدو واعدة ، فهل يمكن للاستجابات المناعية لليسين أن تحد من تأثيرها في المرضى لفترات طويلة أو متكررة؟

بالإضافة إلى ذلك ، لا تزال فائدة اللايسينات لمسببات الأمراض سالبة الجرام غير واضحة بسبب الحاجة إلى تجاوز اللايسينات الغشاء البكتيري الخارجي. البكتيريا سالبة الجرام ، على عكس البكتيريا موجبة الجرام ، لها غشاء ثانٍ يقع خارج جدار الخلية ، مما يجعل الوصول إلى طبقة الببتيدوغليكان أكثر صعوبة. يعمل مختبر Fishcetti على حل هذه المشكلة: يمتلك الفريق الليسينات التي ، عند تعديلها ، يمكنها تجاوز الغشاء الخارجي. لكن تطوير lysins سالبة الجرام وراء تطوير lysins إيجابية الجرام.

يوضح Fischetti أن العاثيات والبكتيريا تتطور معًا منذ مليار سنة. لقد كانوا يقاتلون ذهابًا وإيابًا ، ويبنون أنظمة حتى لا يخسر أحد - ولا يفوز أحد - لأن "من يفوز ، يخسر".

يحاول العلاج بالعاثيات أن يأخذ نظامًا راسخًا عمره مليار عام ، حيث لا يُفترض أن يفوز أحد ويجبر العاثيات على الفوز ، يلاحظ فيشتي. ويضيف: "هذا لن يحدث بسهولة". يتمثل أحد التحديات في أننا نفتقر إلى الفهم الكامل لآليات المقاومة البكتيرية. يقول: "نحن على علم بكريسبر ، لكننا لا نعرف كل أنظمة الدفاع البكتيرية الأخرى ضد العاثيات".

لحسن الحظ ، لم تتم ملاحظة مقاومة اللايسين خلال 20 عامًا من العمل معهم. لقد اكتسبت البكتيريا مقاومة لكل من العاثيات والمضادات الحيوية ، لكنها "لا تعرف كيفية التعامل مع اللايسين" ، كما يشير فيشتي. ويقول إن اللايسين "فاجئوا البكتيريا". يلاحظ Fischetti أن مختبره يحاول إجبار المقاومة. القيام بذلك يثبت أنه صعب. إذا كان من الصعب على العلماء تحقيق المقاومة في المختبر ، فقد يكون من الصعب أيضًا على البكتيريا تحقيقها في الطبيعة.

يمكن لـ Lysins شراء الوقت ، ربما عقودًا) عن طريق قتل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية حتى يتم اكتشاف طرق جديدة ، يتكهن Fischetti. ويضيف أن استخدام اللايسين هو ببساطة الاستفادة من الشيء الذي اكتشفته العاثيات - من شيء ساعدها على البقاء على قيد الحياة - واستخدامه لمصلحتنا الخاصة.

واسع مقابل ليسين الطيف الضيق

يمكن تصنيف المضادات الحيوية على أنها انتقائية واسعة الطيف تؤثر على مجموعة واسعة من البكتيريا) أو طيف ضيق. أي فئة تجعل العلاج أكثر استحسانًا هي مسألة نقاش مستمر.

يعد قتل البكتيريا المسببة للأمراض دون الإضرار بالمكونات البكتيرية الصحية للميكروبيوم أولوية. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل العاثيات جذابة للغاية ، لأنها قاتلة مستهدفة للبكتيريا المماثلة.

ومع ذلك ، فإن الخصوصية ليست بالضرورة أفضل الممارسات. وفقًا لبعض الباحثين ، هناك حالات ، على سبيل المثال ، في علاجات الأمراض متعددة الميكروبات ، حيث يكون من المرغوب فيه اتباع نهج أوسع نطاقًا. يبدو أن Lysins قد غطيت كلا الزاويتين.

يقول فينسينت أ. هناك العديد من الليسينات المختلفة المتاحة ، فمن السهل العثور على جزيئات ضيقة النطاق. في الواقع ، كما يلاحظ Fischetti ، كان هذا التصنيف أحد العقبات المبكرة عند محاولة إشراك شركات الأدوية ، التي تريد مركبات واسعة النطاق.


الدراسات الاجتماعية آخذة في التغير. لماذا ليست المواد التعليمية الخاصة بك؟

& quotNewsela تجلب العالم داخل الفصل الدراسي بطريقة يسهل على الطلاب الوصول إليها! من السهل على المعلم إخبار الطلاب ، لكن العرض أصعب بكثير. النصوص الأصلية التي تبعث الحياة في العلم لا تقدر بثمن. & quot

& quot إن سهولة العثور على المقالات بناءً على موضوع أو معيار علمي معين كانت مذهلة. لا مزيد من البحث عن المقالات المتعلقة بالمعيار من خلال الكلمات الرئيسية. حتى المقالات المتعمقة التي كنت بحاجة إليها حول موضوعات مثل تدفق المادة والطاقة عبر النظم البيئية. & quot

& quotNewsela أيضًا لتزويد الطلاب بالمعرفة بحدث ما حتى يتمكنوا من المساهمة في دروس / مناقشات جماعية كاملة. & quot

& quot العثور على المحتوى المناسب لتلبية جميع معايير المعايير هذه وبناء تعليمات الجودة حوله يمثل تحديًا ويستغرق وقتًا طويلاً. مع هذه المنتجات الجديدة الخاصة بالموضوع ، جعلت Newsela هذا ممكنًا للجميع وفي فترة زمنية معقولة! & quot

& quot كانت إمكانية الوصول إلى النص على خمسة مستويات مختلفة هي الأكثر أهمية بالنسبة لنا إلى حد بعيد! يمكن للطلاب اختيار المقالات على خمسة مستويات قراءة مختلفة ، والتي لم تكن متوفرة دائمًا لنصوص الدراسات الاجتماعية. يمكنهم التعامل مع النص على مستوى يسمح لهم بالنمو كقراء مستقلين مرتاحين والمشاركة بنشاط في مناقشات الفصل وخبرات الكتابة. & quot


طفيليات الدماغ ، مشكلة الصحة المخفية في كاليفورنيا

أخبرها الأطباء أنها بحاجة لعملية جراحية - جراحة في الدماغ. العمليات على مثل هذا العضو المعقد ليست سهلة أبدًا ، لكن هذا الإجراء كان صعبًا للغاية. كان هناك خطر كبير من حدوث مضاعفات ، والوهن ، ومشاكل ما بعد العملية. قد يستيقظ ألفاريز مشلولاً. قد تستيقظ عمياء من الناحية القانونية. والأسوأ من ذلك ، كانت هناك فرصة ألا تستيقظ على الإطلاق.

بدأ اندفاعها المجنون إلى غرفة الطوارئ بنزهة في الحديقة قبل أربعة أيام. كان ذلك يوم 20 ديسمبر 2010 ، في مدينة سانيفيل بكاليفورنيا ، وهي بلدة ترقى إلى مستوى اسمها. لقد منحها شتاء الساحل الغربي ، الذي لم يكن طويلًا أو قاسيًا مثل المواسم في الشرق ، الفرصة لاصطحاب طفلها الأصغر في نزهة بعد الظهر.

في ضوء الغسق المتلاشي ، بدأ ألفاريز أيضًا في التلاشي. فقدت الإحساس في ساقها اليمنى. حذت قدمها اليمنى حذوها. لم تستطع رفع أو تحريك يدها اليمنى. كانت ضعيفة وجسدها مخدر.

في الساعة 10:15 مساءً ، تقول ألفاريز إن زوجها قادها إلى ريدوود سيتي. في تلك الليلة أصبحت مريضة في مستشفى Kaiser Permanente Redwood City. وتقول إن الأطباء قاموا بالتشخيص ذهابًا وإيابًا. لقد كان ورمًا. لا ، لقد كان سرطانًا.

كان ذلك في عيد الميلاد ، وبكى أطفال ألفاريز وصلوا خائفين من كارثة مجهولة قد تسرق والدتهم. أخيرًا ، كشف الفحص بالأشعة المقطعية عن المرض. كانت ألفاريز مصابة بداء الكيسات المذنبة العصبية - وهي دودة شريطية متكلسة استقرت في دماغها.

يقول بعض مسؤولي الصحة إن داء الكيسات المذنبة العصبي ، وهو أمر شائع في جميع أنحاء العالم ولكن لا يُعترف به باعتباره مصدر قلق صحي كبير في الولايات المتحدة ، قد ترسخ في ولاية كاليفورنيا. من السهل الوقاية من المرض ومعالجته غير مكلفة نسبيًا إذا تم اكتشافه مبكرًا. ولكن بمجرد أن تكون في المراحل المتقدمة ، تكون هذه الطفيليات الدماغية مكلفة لكل من المريض والحكومة.

تقول باتريشيا ويلكينز ، العالمة في مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) ، إن المشكلة تكمن في أنه بسبب نقص التعليم ، فإن معظم السكان لا يعرفون أن هناك طفيليًا يتلوى داخلهم. يضيف ويلكينز أن اللاتينيين ، وهم المجتمع الأكثر إصابة بالمرض ، لا يتلقون التوعية أو التثقيف حول كيفية تجنب أو علاج الكائن الحي الذي يحتمل أن يهدد الحياة.

ويضيف ويلكنز أن داء الكيسات المذنبة العصبية "موجود أساسًا في الفئات السكانية المهمشة ، المهاجرين من أصل إسباني".

تصنف المعاهد الوطنية للصحة داء الكيسات المذنبة العصبي باعتباره السبب الرئيسي للصرع في جميع أنحاء العالم ، وتقدر منظمة الصحة العالمية (WHO) أن الديدان الشريطية تصيب 50 مليون شخص على مستوى العالم. تقول مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها إن ما يقدر بنحو 1900 شخص يتم تشخيص إصابتهم بداء الكيسات المذنبة العصبية داخل الولايات المتحدة سنويًا.

وفقًا لدراسة أجريت في يناير 2012 في أمراض المناطق المدارية المهملة PLOSتتحمل ولاية كاليفورنيا جزءًا كبيرًا من العبء مع 304 حالة تم إدخالها إلى المستشفى في عام 2009 ، وهو آخر عام توجد به إحصائيات. تم تحديد خمسة وثمانين في المائة من المرضى في كاليفورنيا على أنهم لاتينيون ، وتم الإبلاغ عن 72 في المائة في النصف الجنوبي من الولاية.

النسبة العالية للحالات اللاتينية ليست مفاجئة. داء الكيسات المذنبة العصبي شائع في دول العالم الثالث في آسيا وأفريقيا وأمريكا اللاتينية. تظهر الأعراض المنبهة للمرض المتمثلة في الشلل والصداع الشديد والنوبات المزمنة في شكل جماعي. يصاب الأفراد بداء الكيسات المذنبة العصبية بعد الإصابة من قبل حاملي الدودة الشريطية. غالبًا ما يكون المهاجرون الذين يسافرون بين البلدان ، مثل العمال المهاجرين ، مضيفين للديدان الشريطية عن غير قصد ، وينقلون المرض عبر الحدود في أحشائهم.

العلماء ليسوا متأكدين تمامًا من كيفية عملها ، ولكن يبدو أن يرقات الدودة الشريطية طورت إفرازًا كيميائيًا يمنع جهاز المناعة في جسم الإنسان من الدخول في مأدبة طعامها. يمكن للناس أن يعيشوا لعقود دون أي أعراض لداء الكيسات المذنبة العصبي لأن يرقات الدودة الشريطية تكسر الدفاعات الطبيعية. لسوء الحظ ، لا تستطيع يرقات الدودة الشريطية أن تعيش إلى الأبد.

يقول ديسبومير: "على الرغم من أنها على قيد الحياة ، فإنها تمثل مشكلة ، ولكن عندما تبدأ في الموت تكون المشكلة أكبر".

عندما تموت اليرقات ، يتم استعادة التوازن الكيميائي ، ويبدأ جهاز المناعة في الهجوم ، مما يسبب الصداع والنوبات والشلل. تقول ألفاريز إنها عانت من صداع منهك لمدة 20 عامًا قبل تشخيصها ، لكنها على الأرجح استهلكت بيض الدودة الشريطية قبل ذلك بكثير. عندما هاجر ألفاريز إلى الولايات المتحدة في

في أواخر الثمانينيات اشتكت للأطباء الأمريكيين من ألم شديد لدرجة أنها أعمتها وجعلتها تتقيأ.

يقول دارفين سكوت سميث ، رئيس قسم الأمراض المعدية في مستشفى كايزر: "هذه قصة نموذجية للغاية".

ويضيف أن العديد من الأطباء ، حتى أولئك الذين يعيشون في مناطق ذات كثافة سكانية عالية ، ليسوا على دراية بالمرض وكيفية تشخيصه. حتى العديد من المنظمات الصحية التي تستهدف اللاتينيين لم تسمع قط عن داء الكيسات المذنبة العصبية وقالت إن مؤسساتها لا تمول الأبحاث أو التواصل مع المجتمع.

لا أحد يهتم بهذا المرض ، ويجب عليهم ، إن لم يكن من وجهة نظر إنسانية ، أن يفعلوا ذلك من الناحية المالية ، كما يقول ويلكينز ، العالم في مركز السيطرة على الأمراض.

تعتبر الأدوية مثل Ablendazole وبعض الستيرويدات ، التي تستخدم لعلاج الديدان الشريطية وتورم الدماغ ، غير مكلفة نسبيًا - بحد أقصى بضع مئات من الدولارات. انتظر حتى تصبح مشكلة خطيرة ، ويرتفع المبلغ بالدولار بشكل كبير.

يبلغ مركز السيطرة على الأمراض عن متوسط ​​تكلفة داء الكيسات المذنبة العصبية عند 37600 دولار لكل دخول إلى المستشفى.

أكثر طرق الدفع شيوعًا هي Medicaid ، وهي خدمة عامة ممولة من الضرائب. في مقاطعة لوس أنجلوس ، يكون التأثير الاقتصادي أكثر وضوحًا ، حيث يكلف 66000 دولار في المتوسط ​​، ومن المرجح أن تكون الزيادة بسبب ارتفاع تكلفة الرعاية الصحية في الولاية ، كما يقول فرانك سورفيلو ، أستاذ علم الأوبئة بجامعة لوس أنجلوس.

على الرغم من الانخفاض الملحوظ في الهجرة خلال السنوات القليلة الماضية ، ظل عدد حالات الإصابة بداء الكيسات المذنبة العصبي ثابتًا نسبيًا منذ عام 2001 ، عندما تم تسجيل 386 حالة دخول إلى المستشفى في كاليفورنيا. يقول سورفيلو إن هذا يشير إلى أن الطفيلي قد انتشر في الولايات المتحدة.

من المحتمل أن تكون هذه الأرقام أقل من قيمتها الحقيقية. أبلغت خمس ولايات فقط - نيويورك وكاليفورنيا وتكساس وأوريجون وإلينوي - عن المرض ، والبيانات غير متسقة. في كثير من الأحيان ، تعتمد الأقسام على بعضها البعض للتعامل مع الأعمال الورقية ، ولا يتم تسجيل الأرقام أبدًا ، كما يقول سميث. نتيجة لذلك ، لا يُعرف الكثير عن تفشي الدودة الشريطية في الولايات المتحدة - أو الطفيليات نفسها. لا يزال العلماء يعتبرون الكثير من دورة حياتهم لغزا.

الديدان الشريطية لحم الخنزير ، أو الشريطية الوحيدة الشريطية، هي كائنات حية معقدة. توجد في ثلاث مراحل من الحياة: البيض واليرقات والبالغ ، لكن نموها ليس تطورًا مستقيماً من شكل إلى آخر. تدخل يرقات الدودة الشريطية الجسم عندما يأكل الإنسان لحم الخنزير الملوث.

الأطفال ، في حجم البازلاء تقريبًا ، يشقون طريقهم إلى الأمعاء الدقيقة ويلتصقون ، مستخدمين صفوفًا من أسنان تشبه الخطاف لعمل شرائح صغيرة في اللحم الناعم لجدران الأمعاء. تتشبث الطفيليات بالأسطح الزلقة لمنازلها الجديدة وتبدأ في استنزاف العناصر الغذائية من مضيفها. إذا سارت الأمور على ما يرام ، يمكن أن يصل طول البالغين إلى 20 قدمًا.

يبدو الأمر مزعجًا ، ولكن إذا كنت ستصاب بالديدان الشريطية ، فإن التعامل مع 20 قدمًا من اللافقاريات هو حقًا السبيل للذهاب. يقول الباحثون أن الكبار الشريطية الوحيدة الشريطية غير ضار نسبيًا وبدون أعراض. تبدأ المشكلة الحقيقية عندما يبدأون في التكاثر داخل مضيفهم البشري.

تتكون الديدان الشريطية البالغة من مئات المقاطع التي تسمى البروجلوتيدات. ينمو الطفيل مثل الظفر ، أحدث إضافة في الرأس والمواد القديمة في الطرف. تحتوي البرغلوتيدات الكبيرة على البيض - الآلاف منها. خلال دورة الحياة الطبيعية ، يتم التخلص من البروجلوتيدات من خلال فتحة الشرج لمضيفها. يمكن لفرد من العائلة أو صديق أو طاهي مطعم مصاب بدودة شريطية بالغة أن يفرز عشرات الآلاف من بيض الدودة الشريطية يوميًا ، والتي يمكن للآخرين تناولها بسهولة.

ومع ذلك ، فإن الإصابة بالبيض لا ينتج عنها دودة شريطية بالغة. يتطور البيض إلى يرقات - ولا ينمو أكثر. وفقًا لعالمة الطفيليات جودي ساكاناري بجامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو ، لا أحد يعرف السبب حقًا. على عكس معظم الحيوانات التي تتبع دورة حياتها نمط الطفل والمراهق والبالغ ، فإن هذه البويضات لن تنضج أبدًا حتى مرحلة البلوغ. يتم إعاقة نموها في مرحلة اليرقات ، مما يسمح لها بركوب مجرى الدم. يستخدمون خطافهم لتمزيق الأنسجة والوصول إلى النقاط الساخنة الغنية بالمغذيات. يجد بعض هؤلاء الحاصدين المصغرين طريقهم في النهاية إلى الدماغ. هذا هو المكان الذي تبدأ فيه المشاكل - وتتوقف.

عندما تكون على قيد الحياة ، اليرقات ليست خطيرة كما كانت عندما تموت. يقوم الدماغ بتكلس اليرقات الميتة ، وفي كثير من الأحيان تكون الجراحة ضرورية لإزالتها. يؤدي هذا إلى زيادة تكاليف المستشفى واستنزاف أموال Medicaid. يقول ويلكينز إن ولاية كاليفورنيا لا تستجيب لهذه المشكلة ، لأنه لا يوجد تمويل كافٍ لمعالجة كل خطأ يتسلل إلى المجتمع. يجب على مسؤولي الصحة انتقاء واختيار الأمراض التي تتطلب معظم الموارد. حتى الآن ، لم يكن داء الكيسات المذنبة العصبي واحدًا منهم.

في اقتراح عام 2000 قدمته منظمة الصحة العالمية ، دعا الأطباء إلى المراقبة الدولية لداء الكيسات المذنبة العصبي. لقد جادلوا بأن المراقبة هي مفتاح الاستئصال ، وأن الإحصائيات لها أهمية قصوى إذا كان لدى الحكومات في جميع أنحاء العالم أي أمل في الحد من الصرع وتحسين نوعية الحياة. حتى الآن ، لم يلق الالتماس الكثير من النجاح.

في أوائل كانون الثاني (يناير) 2011 ، احتفل الدكتور سميث من ريدوود سيتي بولاية كاليفورنيا بعيد ميلاده في غرفة العمليات بمستشفى كايزر ، وراقب جراحة الدماغ التي أجرتها سارة ألفاريز. قام المهنيون الطبيون بقص شعر سارة ، وإزالة طبقات الجلد بحذر شديد وقطع جزء من جمجمتها. بعد ساعات ، شاهد رئيس قسم الأمراض المعدية جراح أعصاب ينتزع يرقات دودة شريطية متكلسة من رأس سارة.

قبل تشخيص حالتها ، لم تسمع ألفاريز قط عن داء الكيسات المذنبة العصبي ، وما زالت غير متأكدة من الذي أعطاها البويضات. قد يكون لقاء بالصدفة ، أو قد يكون أحد أحبائها ناقلًا. لن تعرف أبدًا على وجه اليقين. قد يظل المضيف غير مكتشف ومعديًا ، وينشر المرض - آلاف البويضات في كل مرة.

قصة وصور بإذن من سارة ألفاريز والدكتور دارفين سكوت سميث

الآراء المعبر عنها هي آراء المؤلف (المؤلفين) وليست بالضرورة آراء Scientific American.



تعليقات:

  1. Jahmal

    أهنئ ، الرسالة المثيرة للإعجاب

  2. Baerhloew

    أنا آسف ، لكنني أعتقد أنك مخطئ. أقترح مناقشته.

  3. Roswald

    حسنًا ، حسنًا ، ليس من الضروري التحدث.

  4. Per

    هناك شيء في هذا والفكرة ممتازة وأنا أؤيدها.



اكتب رسالة