تمكن فريق من المهندسين والأطباء في جامعة مينيسوتا الأميركية من تصميم جهاز طبي فريد مستشعر للضوء، يُوضع على الجلد مباشرة بطباعة ثلاثية الأبعاد، ويعطي ردود فعل في الوقت الفعلي لربط التعرض للضوء بنوبات تفجر مرض الذئبة.
ويمكن للجهاز الذي أُعلن عن تفاصيله في العدد الأخير من دورية «أدفانسيد ساينس»، مساعدة ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم المصابين بمرض الذئبة وغيره من الأمراض الحساسة للضوء من خلال توفير الوصول إلى علاجات ومعلومات أكثر تصحيحاً لتحديد أسباب أعراضهم.
ووفقاً لمؤسسة «الذئبة الأميركية»، فإن حوالي 1.5 مليون أميركي، وما لا يقل عن 5 ملايين شخص في جميع أنحاء العالم، لديهم شكل من أشكال مرض الذئبة، وتعتبر حساسية الضوء شائعة لدى الأشخاص المصابين بهذا المرض حيث يجد 40 إلى 70 في المائة منهم أن مرضهم يزداد سوءاً بسبب التعرض لأشعة الشمس أو حتى الضوء الاصطناعي في الداخل، وتشمل أعراض هذه النوبات عند المرضى الطفح الجلدي وآلام المفاصل والتعب.
ويقول الدكتور ديفيد بيرسون، طبيب الأمراض الجلدية في كلية الطب بجامعة مينيسوتا والمؤلف المشارك بالدراسة في تقرير نشره السبت الموقع الرسمي للجامعة: «أعالج الكثير من المرضى الذين يعانون من مرض الذئبة أو الأمراض ذات الصلة، ومن الصعب إكلينيكيا التنبؤ بموعد تفاقم أعراض المرضى، ونحن نعلم أن الأشعة فوق البنفسجية، وفي بعض الحالات الضوء المرئي، يمكن أن تسبب نوبات من الأعراض، سواء على الجلد أو داخليا، لكننا لا نعرف دائماً ما هي مجموعات أطوال موجات الضوء التي تساهم في ظهور الأعراض».
وقاد هذا التعاون إلى تطوير أول جهاز من نوعه بطباعة ثلاثية الأبعاد بالكامل مع كاشف ضوئي مرن للأشعة فوق البنفسجية يمكن وضعه على الجلد، ودُمج الجهاز مع وحدة تحكم محمولة مصممة خصيصاً لمراقبة التعرض للضوء بشكل مستمر وربطه بالأعراض، وقدم الباحثون أخيراً على براءة اختراع لهذا الجهاز.
«حمض أميني» يميز دماغ الإنسان المعاصر عن أسلافه
أظهر باحثون من معهد ماكس بلانك لبيولوجيا الخلايا الجزيئية وعلم الوراثة في دريسدن بألمانيا، أن حمض أمينيا واحدا، بأحد البروتينات، قد يكون مسؤولاً عن القدرات المعرفية للإنسان المعاصر، مقارنة بأسلافه من البدائيين «إنسان نياندرتال».
ولطالما كان تميز الإنسان الحديث في القدرات المعرفية عن أسلافه محط اهتمام الباحثين، ووجدوا في هذا الإطار أن كلاً من «إنسان نياندرتال» والإنسان الحديث لديهما أدمغة من نفس الحجم، ولكن لا يعرف سوى القليل جداً عما إذا كانت أدمغتهما قد اختلفتا من حيث إنتاج الخلايا العصبية.
وأظهر الباحثون في دراستهم الجديدة، المنشورة (الخميس) في دورية «ساينس»، أن بروتين (TKTL1) في الإنسان المعاصر، الذي يختلف فقط بحمض أميني واحد من متغير إنسان نياندرتال، يزيد من إنتاج نوع واحد من خلايا في الدماغ البشري الحديث، تسمى «الدبقية الشعاعية القاعدية».
وتولد الخلايا «الدبقية الشعاعية القاعدية»، غالبية الخلايا العصبية في القشرة المخية الحديثة النامية، وهي جزء من الدماغ مهم للعديد من القدرات المعرفية، ونظراً لأن نشاط البروتين مرتفع بشكل خاص في الفص الأمامي للدماغ البشري للجنين، فقد خلص الباحثون إلى أن «هذا الاستبدال الفردي للأحماض الأمينية الخاصة بهذا البروتين في الإنسان، يكمن وراء إنتاج أكبر من الخلايا العصبية في الفص الجبهي النامي للقشرة المخية الحديثة في البشر المعاصرين أكثر من (إنسان نياندرتال)».
واكتشف الفريق البحثي أهمية هذا الحمض الأميني في تطوير القشرة المخية الحديثة من خلال تجارب على أجنة الفئران، حيث وجدوا أن الفئران التي لديها البروتين بنفس تركيبته البشرية الحديثة، قد احتوت أدمغتها على المزيد من الخلايا العصبية، مقارنة بفئران كان لديها البروتين بنفس تركيبة «إنسان نياندرتال».
ووجد الباحثون أيضاً أن «البروتين لدى الإنسان الحديث يحفز مسار هام في عملية التمثيل الغذائي، يعرف باسم (فوسفات البنتوز)، وهو ما يزيد من تخليق الأحماض الدهنية»، وبهذه الطريقة، يعتقد أن البروتين البشري الحديث يعمل على تخليق بعض الدهون الغشائية اللازمة لتوليد الخلايا الدبقية القاعدية الشعاعية.
