البحث بدون استخدام الحيوانات: التكنولوجيا تمهد الطريق لمستقبل الطب الحيوي

مع التطور السريع للذكاء الاصطناعي، يعمل العلماء تدريجيا على استبدال النماذج الحيوانية بتقنيات أذكى وأسرع وأكثر دقة وأكثر إنسانية.

إن استخدام الحيوانات في الأبحاث الطبية الحيوية موجود منذ قرون - صورة: AI

حدود النماذج الحيوانية

لطالما كانت الفئران والأرانب والقرود والعديد من الحيوانات الأخرى رفيقةً للمختبرات. تُستخدم لاختبار سمية الأدوية، ودراسة الأمراض، واختبار علاجات جديدة. ومع ذلك، تشير الأدلة العلمية المتزايدة إلى أن الدراسات على الحيوانات لا تعكس دائمًا بدقة الاستجابات البيولوجية لدى البشر.

وفقًا لإدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، فإن ما يصل إلى 90% من الأدوية التي أظهرت نتائج إيجابية على الحيوانات تفشل في التجارب البشرية. والسبب هو الاختلافات الكبيرة في الجينات والهياكل البيولوجية والجهاز المناعي بين البشر والحيوانات، مما يُصعّب نقل البيانات من الحيوانات بفعالية.

علاوةً على ذلك، فإن الحفاظ على نماذج بحثية على الحيوانات يستغرق وقتًا طويلًا، ويكلف الكثير، ويثير جدلًا أخلاقيًا. وهذا ما يدفع العلماء للبحث عن حلول بديلة، ويُعدّ الذكاء الاصطناعي أحد الاتجاهات الواعدة في هذا المجال.

الذكاء الاصطناعي: تنقية البيانات والمحاكاة الحيوية

يتمتع الذكاء الاصطناعي بالقدرة على معالجة وتحليل كميات هائلة من البيانات، وهو ما لا يستطيع البشر إنجازه في وقت قصير. ففي مجال البحوث الطبية الحيوية، يستطيع الذكاء الاصطناعي مراجعة مئات الآلاف من الأوراق العلمية، وتحليل البنية الجزيئية لعشرات الآلاف من المركبات، والتنبؤ بسمية الأدوية وفعاليتها وآلية عملها على جسم الإنسان دون الحاجة إلى إجراء تجارب على الحيوانات.

أظهرت دراسة حديثة في الولايات المتحدة الأمريكية أن الذكاء الاصطناعي قادر على التنبؤ بسمية الكبد لمركب ما بدقة تصل إلى 87%، وهي نسبة أعلى بكثير من العديد من طرق الاختبار الحالية. حتى أن العلماء قاموا بمحاكاة أكثر من 100 ألف "فأر افتراضي" على نظام حاسوبي لاختبار فعالية الدواء، وهو أمر لا يمكن إجراؤه في العالم الحقيقي لأسباب أخلاقية ومالية.

يُستخدم الذكاء الاصطناعي أيضًا في أبحاث لقاح كوفيد-19، مما يُقلل بشكل كبير من وقت التطوير. فبمساعدة الذكاء الاصطناعي، يستطيع العلماء تحديد مناطق البروتينات الفيروسية (النظائر) التي يُحتمل أن تُثير استجابة مناعية بسرعة، مما يُمكّنهم من تصميم لقاحات فعالة دون الحاجة إلى استخدام نماذج الفئران التقليدية في العديد من المراحل المبكرة.

لا يعمل الذكاء الاصطناعي بمفرده، بل غالبًا ما يُدمج مع التقنيات الحيوية، مثل العضيات، والأنسجة المطبوعة ثلاثية الأبعاد، وأنظمة الجسم على الرقاقة. تستخدم هذه النماذج الخلايا البشرية لمحاكاة الوظائف البيولوجية للكبد والقلب والدماغ... وعند دمجها مع الذكاء الاصطناعي، يمكن للنظام تحليل التفاعلات الدوائية أو المرضية المعقدة في بيئة تُشبه إلى حد كبير جسم الإنسان.

على سبيل المثال، أعطت أنسجة الرئة الاصطناعية المتصلة بالذكاء الاصطناعي لتقييم مدى انتشار فيروس كورونا المستجد (SARS-CoV-2) نتائج مماثلة لتجارب الفئران، ولكن أسرع وأكثر دقة. ومن ثم، يمكن إجراء الاختبارات بطريقة شخصية بناءً على الخلايا الجذعية للمريض نفسه، بدلاً من استخدام نماذج حيوانية قياسية كما كان الحال سابقًا.

تشكيل عصر خالٍ من الحيوانات في مجال البحث الطبي الحيوي

إن الجمع بين الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا الحيوية يمهد الطريق لعصر جديد من الأبحاث الخالية من الحيوانات، وهو ما لا يقلل التكاليف والوقت فحسب، بل يحسن أيضًا دقة التنبؤ باستجابات الأدوية، خاصة مع انتشار الطب الشخصي بشكل متزايد.

بدأت دول عديدة، بما فيها الولايات المتحدة، بتخفيف القيود التنظيمية التي تشترط إجراء تجارب سريرية على الحيوانات. وهذا مؤشر واضح على أن العالم العلمي يتغير، ويتجه تدريجيًا نحو نموذج بحثي أكثر كفاءة وإنسانية وحداثة، بمساعدة الذكاء الاصطناعي.

مينه هاي

المصدر: https://tuoitre.vn/nghien-cuu-khong-dong-vat-cong-nghe-mo-loi-cho-y-sinh-tuong-lai-20250609142417126.htm