هل تخيلت يوماً صورة جدك الأكبر الذي تحمل عائلتك اسمه أو لقبه؟ لا تطلق العنان لخيالك، فقد أصبح بإمكانك أن ترسم صورة دقيقة لملامحه بحيث يمكنك التعرف على طوله وحتى لون عينيه عبر تقنية جديدة، ولكن هناك ما هو أهم في هذه التقنية.
أصبح هناك ثورة علمية جديدة في مجال رسم صور الأشخاص من خلال تحليل جيناتهم، حسبما ورد في تقرير لمجلة إيكونوميست البريطانية.
فقد ابتدع العالِم البيولوجي كريغ فينتر، ورئيس شركة Human Longevity الواقعة في مدينة سان دييغو جنوب ولاية كاليفورنيا الأميركية، فكرةً ثوريةً، وهي بناء أكبر قاعدة بيانات جينومية في العالم. وأعلن كريغ في نهاية التسعينيات، أن المشروع الدولي، المُمَوَّل من القطاع العام لرصد التسلسل الجينومي، يسير بشكل خاطئ، وأنه طوَّرَ بنفسه طريقةً أسرع وأقل تكلفةً.
هكذا سيتعرفون على شكل جدك الأكبر
جمعت الشركة 45 ألف محتوى وراثي، معظمها من مرضى كانوا في تجارب سريرية، وبيانات عن سماتهم الجسدية المرتبطة بالتجارب، واستخدمت الشركة أدوات التعلم الآلي لتحليل البيانات ثم توقُّع كيف يرتبط التسلسل الوراثي بالخصائص الجسدية.
وتطوَّرت هذه الجهود حتى وصلت إلى النقطة التي صارت فيها الشركة قادرةً على رسم صورة للأشخاص من دون حتى النظر إليهم.
وفي ورقةٍ بحثية صدرت هذا الأسبوع بـ”وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم”، وهي المجلة الرسمية للأكاديمية، شَرَحَ الدكتور فينتور وزملاؤه العملية التي سموها “الشكل الظاهري القائم على الهوية الجينية”؛ إذ أخذت المجموعة أفراداً مُتنوِّعين عرقياً وعددهم 1061 فرداً من أعمارٍ مختلفة وتتبَّعوا محتواهم الوراثي (الجينوم).
وأخذوا كذلك صوراً ثلاثية الأبعاد عالية الوضوح لوجوههم، وحدَّدوا لون العيون، ولون البشرة، وأعمارهم، وأطوالهم، وأوزانهم، ثم استُخدمت هذه المعلومات كـ”مجموعةٍ تدريبية” لتطوير خوارزمية قادرة على استنباط شكل البشر استناداً إلى جيناتهم.
وبتطبيق هذه الخوارزمية على الجينات المجهولة، استطاع الفريق توليد صور سليمة تُطابِق الصور الحقيقية لكلِ 8 من 10 أشخاص (انخفضت هذه النسبة إلى نسبة أقل إثارة للإعجاب، وهي 5 من 10 أفراد حين اقتصر البحث على عرقٍ واحد؛ لأن هذا قلَّلَ اختلافات الوجه).
ومنذ عام مضى، وباستخدام الخوارزمية نفسها، أنتجت الشركة توقُّعاً لما قد يبدو عليه أجدادك في عمر العشرين استناداً إلى جيناتهم، ويمكن مقارنة النتيجة بصورةٍ أدناها لهم في هذا العمر. ويمكن للقراء أن يحكموا بأنفسهم إذا كان الشبه معقولاً.
وذَهَبَ منتقدون الصورة إلى مواقع التواصل الاجتماعي لانتقاد النتائج، وجادل جايسون بايبر، وهو موظفٌ سابقٌ في Human Longevity، قائلاً: “يشبه الجميع التوقعات؛ لأن الجميع يبدون قريبين في الشكل من الأعراق التي ينتمون لها”. لكن الأمر الوحيد الذي جاء في صالح الدكتور فينتر، هو أن التشابهات تستند إعلى مجموعات صغيرة تجمعها صلات قرابة. أما في حالة تقنيات الآلات المُدرَّبة، فكلما زادت البيانات تحسَّنت النتائج، فالعمل بآلاف المحتويات الوراثية يُحسِّن معدل التوقُّعات بشكل جيد.
استخدامات خطيرة
ولخلق صور لوجوه الناس من محتوياتهم الوراثية عددٌ من الاستخدامات المُحتَمَلة، خاصةً في الطب الشرعي. قد يكون من الممكن إعادة بناء وجه أحد الجناة من أي مخلَّفاتٍ جينية تركها وراءه، مثل الدم أو الاعتداء الجسدي أو الاغتصاب، وقد يساعد أيضاً في التعرُّف على الضحايا المجهولين الذين تعرَّضوا للحرق أو الغرق. وقد تُحلّ القضايا العالقة لو كانت هناك عينات جينية متاحة.
وسرعان ما أشار الدكتور فينتر إلى أن هذه التكنولوجيا لها آثار مُترتِّبة، منها ما يتعلَّق بالخصوصية، والوضع في الاعتبار أن المعلومات الجينومية يجب أن تُعامَل الآن كالبيانات الشخصية، حتى لو قُدِّمت كتسلسلِ لأشخاص مجهولي الهوية كما يحدث الآن في بعض الدول.
ويُحذِّر من أنه قد يكون من الممكن أن يُنشَأ وجهٌ من بياناتٍ جينية محدودة كتلك التي ينشرها الناس على الإنترنت، عن طريق خدمات اختبار الحمض النووي التي تقدمها شركة 23andMe. وهذا بدوره يرفع احتمالية أن يتخوف الناس من وضع معلوماتهم الجينية ضمن الجهود العامة لتتبُّع التسلسل الجيني، حتى لو كانت هذه الجهود يمكن أن تساعد في مكافحة الأمراض.
ولو كانت توقُّعات شكل الوجه قابلة للصنع من المحتوى الوراثي، فهيئة أحدهم الخارجية قد تتطابق فيما بعد مع صوره الحقيقية الموجودة على الإنترنت. وقد يعني هذا أن تسلسل الأفراد الجيني، وعيوبهم، قد يفضي إلى التوصل لهوياتهم العلنية.
تقنية عكسية.. هكذا سيتم تشخيص مرضك
وبينما يمكن استخدام المحتوى الوراثي لبناء صورة وجه. فإن ملامح الوجه في الوقت ذاته قادرةٌ على العكس؛ أي كشفِ الأمراض الوراثية. إذ يُفتَرَض أن 30-40% من الأمراض الوراثية تسبِّب تغيراتٍ في شكل الوجه أو الجمجمة؛ مما يسمح في بعض الحالات للأطباء ذوي الخبرة بتشخيص المرض بمجرد النظر لوجه المريض. لذا، لماذا لا يُدرَّب تطبيق إلكتروني لفعل هذا؟
تستخدم بعض الشركات هذه التقنية. ويُعد Face2Gene تطبيقاً مُستخدماً على الهواتف الذكية، طوَّرَته شركة FDNA الناشئة والتي تتخذ من بوسطن، عاصمة ولاية ماساتشوستس الأميركية، مقراً لها، والتي شارك في تأسيسها موتي شنيبرغ وليور وولف. وكان مشروع “شنيبرغ” السابق قد اشترته شركة فيسبوك؛ لتطوير خاصية وسم الصور التي تتعرَّف على الأشخاص في الصور المنشورة على موقع التواصل الاجتماعي.
ويسمح تطبيق شركة FDNA للأطباء بالتقاطِ صورةٍ لأي مريض، ومن ثم تحميلها على الإنترنت (مصحوبةً بطولِ المريض ووزنه وبياناته السريرية)، ثم يتركون خوارزميات الشركة تنتج قائمةً بالأمراض المُحتَمَلة له من قاعدة بياناتها على الشبكة العنكبوتية. ويمكن للتطبيق الوصول إلى معلومات 10 آلاف مرض، وتعمل خاصية التعرُّف على الوجوه على 2500 من هذه الأمراض حتى الآن.
ويأتي كل تشخيصٍ مع درجةٍ احتماليةٍ تعكس مدى صحة التطبيق في النتيجة. ويدرج التطبيق أيضاً قوائم من الطفرات الجينية المعروفة بتسبُّبِها في أمراض، مما يمكن أن يساعد في تحليل حالة المريض. ويعتقد ديكل جيلبمان، المدير التنفيذي لشرطة FDNA، أن أطباءً وباحثين يستخدمون التطبيق في 130 دولة. وتُسجَّل بيانات المرضى بأمانٍ وبصورةٍ مُشفَّرَةٍ ودون ذكر هويتهم.
وكما هو الحال في دراسة الدكتور فينتر، فكلَّما ازدادت البيانات المُتوافرة للباحثين، زادت قيمةً. وأنشأ كريستوفر نيلاكر، من جامعة أكسفورد، موقعاً إلكترونياً بعنوان Minerva & Me، حيث يمكن للمرضى والأصحاء، على حدٍ سواء، تحميل صورٍ لهم، ويُقدِّمون موافقتهم على استخدام الصور في الدراسات.
ويُنشئ نيلاكر أيضاً شبكةً تُدعى Minerva Consortium؛ لتشجيع باحثي الذكاء الاصطناعي على مشاركة البيانات التي لديهم.
هكذا ستُعالج الأمراض بالدول الفقيرة
ويحاول ماكسيميليان مينك (من المعهد الوطني لدراسة الجينوم البشري في مدينة بيثيسدا بولاية ماريلاند الأميركية)، وماريوس لينغورارو (من المركز الوطني لصحة الأطفال في واشنطن)، وزملاؤهما، توسيع الأمور بصورةٍ أكبر أيضاً.
فقد نشروا سلسلةً من الدراسات، مستخدمين خوارزميات التعرُّف على الوجوه التي تعاطت مع صورٍ لمرضى أفارقة وآسيويين ولاتينيين، لتحديد أمراضٍ جينيةٍ مختلفة بدقةٍ تتجاوز الـ90%.
وفي الكثير من الدول الفقيرة، لا تتوافر الكثير من اختبارات ما قبل الولادة المُكلِّفة. وبينما في أوروبا وأميركا تُحدَّد إصابة الطفل بمتلازمة داون عادةً قبل الولادة، لا تُشخَّص إصابة الكثير من الأطفال في الدولِ الفقيرة حتى قبل أن يبلغوا عامهم الأول. وينوي الباحثون إنتاج تطبيق يساعد الأطباء على تحديد العشرات من المتلازمات الشائعة باستخدام الهواتف الذكية.
