يهدف البحث الذي نشره عضو مؤسسة قطر في مجلة Current Biology إلى فهم تأثير السلوك الموجَّه بالرائحة على الأمراض البشرية
أنشأ فريق من باحثي سدرة للطب خط أنابيب لسلوك الحيوان، من أجل التوصل إلى فهم أفضل لتأثير السلوك الموجَّه بالرائحة على بعض الأمراض البشرية مثل التوحد وفقدان الشهية والاضطرابات الأخرى المتعلقة بالشهية. يُعدُّ خط الأنابيب جزءاً من برنامج الطب الدقيق في سدرة للطب.
جمع البحث بين التقييس الكمي لسلوك الحيوان والذكاء الاصطناعي، بهدف إنتاج دراسة أكثر شمولاً لسلوك الفأر الشمي، ودراسة ارتباط السلوكيات الموجَّهة بالرائحة لدى هذه الحيوانات بمفهوم الرائحة لدى البشر.
يقول الدكتور لويس سارايفا، الباحث الرئيسي (بمستوى مشارك)، في قسم الوراثة البشرية في سدرة للطب: "كان هدفنا تطوير منصة قياس سلوكية عالية الإنتاجية لفهم كيفية استجابة الحيوانات للروائح البيئية بشكل أفضل. سيؤدي ذلك في مرحلة لاحقة، إلى فتح المسار لمعرفة ما إذا كان يمكن استخدام الخصائص الجزيئية لهذه الروائح للتنبؤ بسلوك الحيوان، حيث يتم استخدام قياس سلوك الحيوان غالباً في النماذج الحيوانية قبل السريرية".
ويتابع د. سارايفا، "بالإضافة إلى ذلك، ورغم دورها المهم في نمذجة الأمراض البشرية، إلا أن مناهج تحليل البيانات الضخمة لتحليل السلوك نادراً ما شملت النماذج الحيوانية قبل السريرية. نعتقد أن هذه المنهجية التي تم تطويرها في سدرة للطب، ستساعدنا على فهم أفضل لكيفية تأثير الطفرات الجينية في البشر على الكائن الحي بأكمله، والتي تؤدي إلى ظهور أمراض مثل التوحد أو الاضطرابات المرتبطة بالشهية".
بالتعاون مع باحثين آخرين من جامعة ولاية أريزونا ومركز مونيل للحواس الكيميائية في الولايات المتحدة الأميركية، قارن باحثو سدرة للطب سلوكيات الفئران الشمية بدرجات إدراك الرائحة البشرية، ووجدوا أن كلا النوعين يشتركان في ثلاث خصائص أساسية. شملت الخصائص عوامل مثل تكافؤ الرائحة (أي الجاذبية مقابل التنافر) كأهم جانب من جوانب إدراك الرائحة. يمكن استخدام الخصائص الجزيئية لجزيئات الرائحة للتنبؤ بإدراك الرائحة لدى الفئران والبشر. يمكن أن يكون لتركيز الرائحة تأثير كبير على السلوكيات التي توجهها الرائحة. نُشرت النتائج في مايو 2021 في المجلة العلمية المرموقة Current Biology.
يقول الدكتور ديوغو مانويل، أحد علماء قسم الجينات في سدرة للطب، وأول مؤلف للدراسة: "باستخدام مجموعة من الأساليب التحليلية - بما في ذلك الإحصائيات متعددة المتغيرات والتعلم الآلي- تمكنّا من التعمق في البيانات السلوكية. كشفت هذه التحليلات عن أهم الميزات ذات الصلة لمجموعة البيانات، وأضاءت على إمكانية التنبؤ بسلوك الحيوان بناءً على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمحفّز الجزيئي. نعتزم أيضاً تضمين هذه الأدوات كواحدة من مناهج التنميط الظاهري لوحدة الجينوميات الوظيفية هنا في سدرة، كجزء متكامل من مساعينا الرامية إلى تطوير الطب الدقيق".
تابع الدكتور سارايفا، الذي كان المؤلف الرئيسي للدراسة: "أنتجت دراستنا الأطلس الأكثر شمولاً لسلوكيات الفئران الشمية حتى الآن، وهي تقدم رؤى فريدة ومبتكرة حول كيفية ارتباط سلوكيات الفئران الشمية بإدراك الإنسان للرائحة. يجمع النهج التجريبي الذي طورناه لهذه الدراسة بين قياس سلوك الحيوان والقوة التنبؤية للذكاء الاصطناعي. تعمل نتائج بحثنا على تحسين فهمنا الأساسي لمفهوم الرائحة لدى الإنسان والحيوان، وهي تعمل أيضاً كدليل على مفهوم للدراسات السلوكية المستقبلية باستخدام نماذج حيوانية قبل السريرية للأمراض البشرية في سدرة للطب. هدفنا هنا هو استغلال الذكاء الاصطناعي لاختصار الوقت اللازم لإعادة استخدام العقاقير الطبية لعلاج الأمراض العصبية التي تشمل التوحد والإعاقة الذهنية والاختلاج".