حصري:
تم بالفعل استخدام العينات المجمدة الثمينة من البنك الحيوي في المملكة المتحدة للتنبؤ بمن سيصاب بالخرف قبل 15 عامًا من التشخيص – ويأمل العلماء أن يساعدوا في العثور على علاجات مستقبلية
الفيديو غير متاح
بدأت أكبر مجموعة في العالم من بيانات الصحة البشرية من 500 ألف شخص في الكشف عن سبب إصابة البريطانيين بأمراض مثل السرطان والسكري والخرف.
ويأمل العلماء أن تساعدهم العينات المجمدة الثمينة التي يمتلكها البنك الحيوي في المملكة المتحدة، بما في ذلك الدم واللعاب والبول، والتي تم جمعها على مدى عقدين من الزمن، في العثور على علاجات. وقد تم استخدامها بالفعل للتنبؤ بمن سيصاب بالخرف قبل 15 عامًا من التشخيص.
وقالت كبيرة العلماء البروفيسور نعومي ألين إن الباحثين يمكنهم تتبع ما هو مختلف عن الأشخاص الذين أصيبوا بالمرض والطريقة التي يعيشون بها، والنظر بالتفصيل في ذلك. وأوضحت: “لم يتم القيام بشيء مثل هذا على هذا النطاق من قبل. إنه أمر مثير حقًا لأننا بدأنا في فتح “الصندوق الأسود” لفهم آليات المرض”.
يخزن الفريزر الرئيسي في UK Biobank 10 ملايين عينة عند -80 درجة مئوية من الأشخاص الذين يشاركون أيضًا في المسوحات الغذائية المنتظمة والاختبارات المعرفية وقراءات Fitbit ويتطوعون بتاريخهم الطبي الكامل. وهي تكشف الآن عن رؤى غير مسبوقة، حيث يبدأ المشاركون الذين تم تجنيدهم في منتصف العمر في الإصابة بالمرض والموت.
يقع المختبر في مجمع أعمال بالقرب من ستوكبورت، منطقة مانشستر الكبرى، وهو أكبر مستهلك للنيتروجين السائل في بريطانيا. يمكن سماع الهسهسة أثناء نقله عبر الأنابيب إلى الخزانات والمجمدات بدرجة حرارة تصل إلى -200 درجة مئوية.
وفي ثلاجة واحدة بحجم حافلتين ذات طابقين، يقوم الروبوت باختيار القوارير. ويتم بعد ذلك استخراج كميات دقيقة من كل عينة اختبار وإرسالها إلى العلماء في جميع أنحاء العالم.
وجدت إحدى الدراسات التي استخدمت قاعدة البيانات الرائدة أنه بدلاً من الذهاب إلى صالة الألعاب الرياضية، فإن ممارسة التمارين الرياضية لفترات قصيرة ومنتظمة مثل صعود السلالم أو القيام بالأعمال المنزلية يمكن أن يكون سر العيش لفترة أطول. وساعدت أكبر مجموعة بيانات مسح لكامل الجسم في العالم على 83 ألف بريطاني في الكشف عن سبب تعرض بعض الأشخاص النحيفين للخطر بسبب الدهون حول الأعضاء الحيوية، في حين أن بعض الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن في حالة صحية سيئة.
وقال الدكتور ألين: “الهدف النهائي هو علاج المرض في وقت مبكر وتحديد الأشخاص الذين يجب علاجهم. بسبب العدد الهائل من التدابير التي لدينا في البنك الحيوي في المملكة المتحدة، يمكننا أن ننظر إلى جوانب محددة للغاية من نمط الحياة وكيف يؤثر ذلك على فرصنا في الإصابة بالأمراض.
“حتى ذلك الحين، كان من الصعب حقًا تحليل نمط الحياة لأنه إذا فكرت في الأمر، إذا كنت تتبع نظامًا غذائيًا صحيًا نسبيًا، فمن المرجح أيضًا أن تمارس نشاطًا بدنيًا بشكل عام، وأقل احتمالًا للتدخين، وربما أكثر احتمالًا للعيش في منطقة ثرية. . أنت بحاجة إلى قياس أعداد كبيرة من الأفراد وقياس كل عوامل الخطر هذه حتى تتمكن من فك تشابك تلك العلاقات.
“من خلال بيانات التصوير، يمكنك حقًا إلقاء نظرة على تكوين الجسم والنظر في ما يتعلق بالسمنة الذي يزيد من خطر الإصابة بالأمراض. هل هو تحت الجلد أم الدهون حول الأعضاء؟ إذا كان شكلك على شكل كمثرى أو على شكل تفاحة، فهل أنت في خطر متزايد؟
يدعو UK Biobank 100.000 من المشاركين فيه للخضوع لفحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي والأشعة السينية والموجات فوق الصوتية في مراكز في نيوكاسل وستوكبورت وبريستول وريدينغ في بيركس. وسوف يراقب كيفية تقدم أدمغة المشاركين وقلوبهم وبطنهم وعظامهم.
وقال البروفيسور ألين: “من خلال النظر إلى الأعضاء الداخلية، يمكنك البدء في الإجابة على كيفية تطور الأمراض وتحديد العلامات المبكرة. لذا بدلاً من النظر إلى العلاقة بين التلوث وأمراض القلب، على سبيل المثال، فإننا ننظر إلى بنية القلب ووظيفته.
واستخدمت الباحثة الدكتورة زهرة رئيسي استابراج، من جامعة كوين ماري في لندن، بيانات المسح لتحليل توزيع الدهون. وأظهرت دراستها التي شملت 40 ألف عملية مسح، لأول مرة، الخطر عندما تتراكم الدهون حول القلب، وحددت الأشخاص الذين كانوا معرضين لخطر وراثي للإصابة بها. قالت: “قد تبدو نحيفًا ولكن لديك الكثير من الدهون المخفية في الداخل”.
ووجد فريقها أن الهرمونات تدخل مجرى الدم وتزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب بالإضافة إلى التسبب في التهابات منخفضة الدرجة في الجسم. استخدمت دراسة أجرتها جامعة سيدني بيانات البنك الحيوي في المملكة المتحدة من 25000 مشارك ارتدوا أجهزة مراقبة النشاط. ووجدت أن ممارسة النشاط البدني القوي المتقطع لمدة دقيقة إلى دقيقتين، مثل المشي السريع أثناء التنقل أو صعود السلالم، والتي يتم إجراؤها ثلاث مرات في اليوم، تقلل خطر الوفاة المبكرة بنسبة 40٪.
وقالت رئيسة المختبر سامانثا ويلش، التي عملت في وظيفة سابقة مع قوات الشرطة لاختبار الحمض النووي للمشتبه بهم: “لا يمكننا أن نكون خبراء في كل شيء. نحن لسنا باحثين. نحن بنك بيانات يمكنه معرفة سبب إصابة الأشخاص بالمرض وكيف يمكننا مساعدتهم.
لماذا أشارك…
وتقول الجدة روز، وهي في الستينيات من عمرها، إنها تتطوع لمساعدة الأجيال القادمة. لن تستفيد من هذا البرنامج – ما لم يتم العثور على مخاوف صحية كبيرة – ولكن بياناتها الصحية مجهولة المصدر ومشاركتها مع العلماء في جميع أنحاء العالم.
وقال العامل الخيري المتقاعد: “أشعر بشعور قوي تجاه هذا الأمر، ولا أستطيع عدم القيام بذلك. أنا لا أفعل هذا لأنني أريد أن أعرف ما يحدث في جسدي. لدي أحفاد الآن وأريد حقًا أن تستفيد الأجيال القادمة”.
يقود المتطوعون مسافة تصل إلى 200 ميل لإجراء عمليات المسح ويحصلون في المقابل على شطيرة ومشروب ساخن. وقالت كبيرة العلماء البروفيسور ناعومي ألين: “لا يوجد شيء لهم. إنها الإيثار.”
وضع البيانات للاستخدام
يستخدم العلماء البنك الحيوي في المملكة المتحدة لتحسين الصحة بشتى الطرق. وجدت الدكتورة زهرة رئيسي استابراج، من جامعة كوين ماري في لندن، أن الأشخاص المعرضين لخطر وجود دهون خطيرة حول قلوبهم ليسوا أكثر عرضة للإصابة بالسمنة، لذلك يعرف الأطباء الآن أن الأشخاص النحيفين معرضون للخطر أيضًا.
كما ساعد التاريخ الواسع لعينات الدم لدى البنك الحيوي في المملكة المتحدة في تحديد البروتينات التي تتنبأ بمن من المحتمل أن يصاب بالخرف لمدة تصل إلى 15 عامًا قبل تشخيصه. ويتم الآن استخدام هذا الاكتشاف للمساعدة في تطوير اختبار فحص موثوق للجمهور.
وكشفت دراسة أجرتها جامعة سيدني لمدة سبع سنوات، والتي ارتدى فيها 25 ألف مشارك أجهزة مراقبة النشاط، أن الحفاظ على اللياقة البدنية قد لا يقتصر فقط على الذهاب إلى صالة الألعاب الرياضية أو ممارسة التمارين الرياضية كهواية. ووجدت أن دقيقة أو دقيقتين فقط من النشاط القوي – مثل صعود السلالم – ثلاث مرات في اليوم كافية لتقليل خطر الوفاة المبكرة بنسبة 40٪.
500.000 ينضمون إلى المعركة
تأسست UK Biobank منذ 20 عامًا، وهي مؤسسة خيرية مسجلة قامت بتجنيد نصف مليون شخص للخضوع لاختبارات الحمض النووي والمساهمة في السجلات الطبية مجهولة المصدر ونتائج الاختبارات والمسوحات الصحية. ويستخدم الباحثون في جميع أنحاء العالم هذه البيانات لتحسين الصحة.
اعتبارًا من اليوم، ستتم إضافة جميع بيانات تسلسل الجينوم الكاملة مجهولة المصدر الخاصة بالبالغين في المملكة المتحدة والبالغ عددها 500000 شخص وإتاحتها. تحتوي أكبر مجموعة بيانات كاملة للتسلسل الجينومي على 250 ألف شخص، وهي موجودة في الولايات المتحدة، لكن لا تتم مشاركتها علنًا.
أتاح البنك الحيوي في المملكة المتحدة إمكانية الوصول المبكر إلى أول 200 ألف جينوم، مما أدى إلى تحقيق اختراقات مثل العثور على الجينات المرتبطة بالحماية من السمنة ومرض السكري من النوع الثاني. كما حددت أيضًا الأشخاص المعرضين لمخاطر وراثية عالية جدًا للإصابة بأمراض مثل أمراض القلب وسرطان الثدي وسرطان البروستاتا، مما قد يساعد في الفحص.