في عالم تتطور فيه التقنيات الجينية بسرعة هائلة، أصبحت محررات الجينات أداة رئيسية في التكنولوجيا الحيوية الحديثة. تسمح هذه “المقصات” الجزيئية للعلماء بتعديل الحمض النووي بدقة، مما يفتح إمكانيات غير مسبوقة في علاج الأمراض الوراثية، وتطوير محاصيل زراعية مقاومة، وإنشاء مواد حيوية جديدة، وغير ذلك الكثير.
نحن اليوم على أعتاب اختراق جديد. أعلنت الشركة الأمريكية Profluent عن إصدار أول محرر جينات مفتوح المصدر في العالم تم إنشاؤه بمساعدة الذكاء الاصطناعي. هذا الإنجاز يمكن أن يغير بشكل جذري ليس فقط عالم الأبحاث الجينية ولكن المجتمع ككل.
وفقًا لبيانات Global Market Insights، تجاوز سوق تقنيات تحرير الجينات 6.4 مليار دولار في عام 2021، مظهرًا نموًا سنويًا مركبًا بنسبة 15.5٪. تقول الدكتورة إميلي تشن، عالمة الوراثة الرائدة في جامعة ستانفورد: “يمكن للمصدر المفتوح جنبًا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي أن يسرع هذا النمو عدة مرات”.
إن ابتكار Profluent ليس مجرد اختراق تكنولوجي – إنه خطوة نحو دمقرطة الهندسة الوراثية، والتي يمكن أن تؤدي إلى نمو متفجر في الأبحاث والاكتشافات في هذا المجال.
فك شفرة الحياة: كيف تعمل محررات الجينات
تحرير الجينات، الذي كان يُعتبر في السابق من الخيال العلمي، أصبح اليوم حقيقة تغير وجه الطب والتكنولوجيا الحيوية. تعتمد هذه التقنية الثورية على القدرة على “قص” و”لصق” أجزاء من الحمض النووي بدقة، تمامًا مثل تحرير النص في برنامج كمبيوتر.
يعمل نظام CRISPR-Cas9 الأكثر شهرة، الذي تم اكتشافه في عام 2012، كمقص جزيئي يوجهه دليل الحمض النووي الريبي إلى الجزء المطلوب من الحمض النووي. وفقًا لمجلة Nature، ازداد عدد الأبحاث التي تستخدم CRISPR بنسبة 5400٪ خلال السنوات الخمس الماضية، مما يدل على إمكاناته الهائلة.
تقول الدكتورة جينيفر دودنا، الحائزة على جائزة نوبل لعملها على CRISPR: “يفتح تحرير الجينات أمامنا إمكانيات كنا نحلم بها فقط في السابق. من علاج الأمراض الوراثية إلى إنشاء محاصيل زراعية مقاومة لتغير المناخ – إمكانات هذه التقنية لا حدود لها حقًا”.
ومع ذلك، كما تشير مجلة Science، فإن 0.1٪ فقط من الجينوم البشري مفهوم تمامًا للعلماء اليوم، مما يؤكد أهمية مواصلة البحث والابتكار في مجال تحرير الجينات.
Profluent: رواد عصر جديد من الهندسة الوراثية
تأسست شركة Profluent في عام 2019 من قبل مجموعة من خريجي MIT، وسرعان ما أثبتت نفسها كرائدة في مجال المعلوماتية الحيوية. في فترة قصيرة، جمعت الشركة الناشئة 150 مليون دولار من الاستثمارات، مما يضعها، وفقًا لـ Crunchbase، في المراتب الخمس الأولى من شركات التكنولوجيا الحيوية الأكثر تمويلاً في السنوات الأخيرة.
أحدث ابتكار لـ Profluent – محرر الجينات مفتوح المصدر المسمى “GeneCraft” – يمثل قفزة نوعية في تكنولوجيا تحرير الجينوم. على عكس الأنظمة التقليدية، يستخدم GeneCraft خوارزميات التعلم الآلي للتنبؤ بالآثار غير المستهدفة للتحرير وتقليلها.
يقول الدكتور أليكس راميريز، كبير المسؤولين التقنيين في Profluent: “GeneCraft أدق بنسبة 30٪ وأسرع بنسبة 50٪ من الطرق الحالية”. الابتكار الرئيسي هو التكامل مع قواعد بيانات الجينوم، مما يسمح بتقييم العواقب المحتملة للتحرير في الوقت الفعلي.
لقد جذب الكود مفتوح المصدر لـ GeneCraft بالفعل انتباه المجتمع العلمي. تعلق البروفيسورة سارة تشن من جامعة هارفارد: “يمكن أن يصبح هذا بالنسبة للهندسة الوراثية ما أصبح عليه Linux لتطوير البرمجيات”.
تعد Profluent بأن الإصدار العام الأول من GeneCraft سيكون متاحًا للباحثين في الربع المقبل، مما يفتح احتمالية فصل جديد في تاريخ الأبحاث الوراثية.
الذكاء الاصطناعي: محفز الثورة في الهندسة الوراثية
أصبح الذكاء الاصطناعي حليفًا قويًا في مجال تحرير الجينات، محولاً العملية من التصميم إلى تحليل النتائج. وفقًا لـ MIT Technology Review، فإن استخدام الذكاء الاصطناعي في الهندسة الوراثية يزيد من سرعة تطوير طرق العلاج الجديدة بنسبة 60٪ ويقلل من عدد الأخطاء بنسبة 40٪.
في GeneCraft من Profluent، يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا رئيسيًا في التنبؤ بالآثار غير المستهدفة – التغييرات غير المرغوب فيها في الجينوم. تشرح الدكتورة ماريا رودريغيز، كبيرة المتخصصين في الذكاء الاصطناعي في Profluent: “تحلل خوارزمياتنا مليارات التفاعلات المحتملة في ثوانٍ، وهو أمر مستحيل بالنسبة للإنسان”.
يتوسع تطبيق الذكاء الاصطناعي في التكنولوجيا الحيوية بسرعة كبيرة. على سبيل المثال، أحدث AlphaFold من DeepMind ثورة في التنبؤ ببنية البروتين، حيث حل مشكلة عمل العلماء عليها لعقود. ويستخدم Insilico Medicine الذكاء الاصطناعي لتطوير أدوية جديدة، مما قلل الوقت من الفكرة إلى التجارب السريرية من 4-5 سنوات إلى 18 شهرًا.
يؤكد البروفيسور جون سميث من ستانفورد: “الذكاء الاصطناعي لا يحل محل العلماء، بل يعزز قدراتنا. إنه كما لو أن كل باحث لديه كمبيوتر فائق في جيبه”.
وفقًا لتوقعات Grand View Research، سيصل سوق الذكاء الاصطناعي في التكنولوجيا الحيوية إلى 31.8 مليار دولار بحلول عام 2027، مظهرًا نموًا سنويًا بنسبة 20.5٪.
من المختبر إلى الحياة الواقعية: تطبيقات محررات الجينات
تفتح محررات الجينات، مثل GeneCraft من Profluent، إمكانيات غير مسبوقة في العديد من المجالات، واعدة بتغييرات ثورية في الطب والزراعة والصناعة.
في الطب، يتم بالفعل استخدام تقنية CRISPR في التجارب السريرية لعلاج فقر الدم المنجلي وبيتا ثلاسيميا. يؤكد الدكتور إريك لاند من المعهد الوطني للصحة في الولايات المتحدة: “نحن على أعتاب عصر الطب الجينومي الشخصي”.
في التكنولوجيا الزراعية، تستخدم شركة Corteva Agriscience تقنية CRISPR لإنشاء أصناف من الذرة مقاومة للجفاف، مما قد يزيد الإنتاجية بنسبة 20٪ في المناطق القاحلة. توضح الدكتورة سوزان كاربنتر، كبيرة علماء التكنولوجيا الحيوية في Corteva: “هذه ليست كائنات معدلة وراثيًا بالمعنى التقليدي، بل هي تربية مسرعة”.
في الصناعة، تستخدم شركة Zymergen الناشئة تحرير الجينات لإنشاء مواد حيوية جديدة. يمكن أن يتحلل البلاستيك القابل للتحلل الحيوي الذي أنتجوه باستخدام الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيًا بسرعة أكبر بنسبة 75٪ من البلاستيك العادي.
يختتم البروفيسور جورج تشيرش من جامعة هارفارد: “تحرير الجينات ليس مجرد تكنولوجيا، إنه مفتاح حل المشكلات العالمية للبشرية”. وفقًا لاستطلاع أجراه Pew Research، يدعم 60٪ من الأمريكيين استخدام تحرير الجينات لعلاج الأمراض الخطيرة، مما يشير إلى تزايد القبول العام لهذه التكنولوجيا.
تحرير الجينات: على أعتاب عصر جديد
إن اختراق شركة Profluent في إنشاء محرر جينات مفتوح المصدر قائم على الذكاء الاصطناعي يمثل نقطة تحول في تاريخ التكنولوجيا الحيوية. هذا الإنجاز لا يسرع وتيرة البحث العلمي فحسب، بل يضفي الطابع الديمقراطي على الوصول إلى التقنيات الجينية المتقدمة.
مع توفر GeneCraft والأدوات المماثلة لمجموعة واسعة من الباحثين، يمكننا توقع نمو متفجر في الابتكارات في الطب والزراعة والصناعة. يؤكد الدكتور روبرت لانجر، الرائد في مجال الهندسة الحيوية من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “نحن على أعتاب نهضة في التكنولوجيا الحيوية”.
ومع ذلك، مع الإمكانات الهائلة تأتي مسؤولية كبيرة. تظل القضايا الأخلاقية ومشاكل السلامة في طليعة النقاشات. يدعو الدكتور فرانسيس كولينز، المدير السابق للمعاهد الوطنية للصحة: “نحتاج إلى توافق عالمي حول المعايير الأخلاقية لتحرير الجينات”.
وفقًا لتوقعات McKinsey، بحلول عام 2030، يمكن تلبية ما يصل إلى 60٪ من الاحتياجات المادية للبشرية من خلال الحلول البيولوجية التي تم إنشاؤها باستخدام الهندسة الوراثية.
الثورة في تحرير الجينات قد بدأت للتو، ومن الصعب المبالغة في تقدير تأثيرها على مستقبلنا. يمكن أن تكون المنصات المفتوحة مثل GeneCraft بمثابة محفز يحول إمكانات الهندسة الوراثية إلى واقع قادر على تغيير العالم.
لمعرفة المزيد حول التطورات التكنولوجية في قطر والعالم العربي، قم بزيارة موقعنا الإلكتروني www.toparabicnews.org، حيث ستجد مئات المقالات الحصرية وآخر الأخبار من جميع أنحاء المنطقة العربية.
عبدالله الخوري – عبدالله الخوري صحفي متخصص في التكنولوجيا والذكاء الاصطناعي. وله العديد من المقالات المؤثرة في قطاع النقل.
