المحاكاة الحاسوبية طريقة جديدة لتصنيع أدوية القلب

أظهرت بحوث حديثة أن عمليات المحاكاة الحاسوبية لعضلة القلب قد تساعد على تحسين جهود تطوير العقاقير للمرضى والحدّ من الحاجة إلى إجراء اختبارات على الحيوانات.

إيلاف: تعد السلامة من الأمور الحتمية التي يجب مراعاتها قبل منح أي أدوية جديدة إلى المرضى، لاسيما أن تلك الأدوية تكون لا تزال قيد الاختبار على ملايين الحيوانات حول العالم للوقوف على حقيقة أخطارها المحتملة وآثارها الجانبية التي قد تضر بالبشر.

توفير مال ووقت
ومن المعروف أن الاختبارات التي تجري على الحيوانات هي أكثر الاستراتيجيات دقة وموثوقية لفحص العقاقير الجديدة حتى الآن، لكن مشكلتها تكمن في أنها باهظة الثمن، تحتاج وقتًا طويلًا، ويراها البعض من منظور أنها عادة ما تكون مثيرة للجدل. 

ربما لا تكشف أيضًا تلك الاختبارات الحيوانية عن بعض الآثار الجانبية نظرًا إلى وجود اختلافات بين الحيوانات والبشر. وربما لكل هذه الأسباب السابق ذكرها، فقد باتت هناك حاجة أكثر من أي وقت مضى إلى تجربة طرق اختبار جديدة ومبتكرة.

بشر افتراضيون للتجارب
هذا ويستعان كل عام بمجموعة من أنواع الحيوانات المختلفة - التي من بينها فئران، أرانب، خنازير وكلاب - في الاختبارات التي تجري للوقوف على مدى فعالية بعض الأدوية واستكشاف آثارها الجانبية المحتملة بالنسبة إلى عضلة القلب لدى البشر.

ونظرًا إلى وجود فوارق بسيطة بين الخلايا البشرية والخلايا الحيوانية، فهذا يعني أن التنبؤ بالمخاطر بالنسبة إلى المرضى يقتصر على معدل دقة يتراوح بين 75 % و85 %، كما إنه قد يؤدي إلى سحب بعض أنواع الأدوية من السوق بسبب مشكلات متعلقة بسلامة القلب والأوعية الدموية.  

مع هذا، فقد بات ممكنًا الآن اختبار أدوية القلب الجديدة على بشر افتراضيين، حيث أظهر بحث حديث أجري في قسم علوم الحاسب في جامعة كامبريدج أن النماذج الحاسوبية التي تمثل خلايا القلب البشري أظهرت معدل دقة أعلى (بنسبة 89-96 %) عن النماذج الحيوانية في ما يتعلق بالتنبؤ بآثار الأدوية الجانبية، التي منها عدم انتظام ضربات القلب وإمكانية توقفها في أي وقت.

عمليات ثلاثية الأبعاد
وأوضح الباحثون في هذا الخصوص أن بحثهم الجديد هذا أوضح أن النماذج الحاسوبية البشرية ستوفر مجموعة مزايا إضافية، منها الحدّ من استخدام التجارب الحيوانية في مراحل اختبار العقار الأولية، تحسين مستوى الأمان الخاص بالعقار، ومن ثم تقليل المخاطر التي يتعرّض لها المرضى أثناء التجارب السريرية، وأخيرًا تسريع وتيرة تطوير الأدوية للمرضى، الذين هم في حاجة ماسّة إلى الرعاية الصحية.

من الجدير ذكره أن عالم الأحياء البريطاني، دينيس نوبل، كان قد بدأ تجاربه على نماذج القلب الحاسوبية في أوكسفورد عام 1960، ومن حينها والتكنولوجيا تشهد حالة من التطور، وها هي باتت جاهزة الآن ليتم دمجها في التجهيزات الصناعية والسريرية.

هذا ويعكف الباحثون حاليًا على تطوير عمليات محاكاة ثلاثية الأبعاد لعضلة القلب البشري، بغية استكشاف سلامة وفعالية الأدوية القلبية على نطاق أوسع، خصوصًا بعدما أظهرت البحوث أن عمليات المحاكاة الحاسوبية بديل أسرع، أرخص وأكثر فعالية من التجارب التي تجري على الحيوانات، وأنها ستعلب دورًا أكثر أهمية عمّا قريب في المراحل الأولى لعملية تصنيع الأدوية والعقاقير المعالِجة لمشكلات عضلة القلب.

أعدت "إيلاف" هذا التقرير نقلًا عن "ذا كونفرسيشن". المادة الأصل على الرابط أدناه:

https://theconversation.com/why-computer-simulations-should-replace-animal-testing-for-heart-drugs-93409