بفضل وجود بعض من أكثر الباحثين ابتكارًا في البلاد في مجال أمراض القلب لدى الأطفال، يعمل مركز قلب الأطفال على تحسين صحة ورفاهية الأطفال المصابين بأمراض القلب في مجتمعنا وفي جميع أنحاء العالم.
دوف ماكيليني، دكتور في الطب
مدير برنامج الأبحاث السريرية والانتقالية، مركز أمراض القلب للأطفال في مستشفى لوسيل باكارد للأطفال في ستانفورد
ماذا لو استطعتَ جمع جميع ملاحظات الأطباء، وصور الرنين المغناطيسي، والأشعة السينية، ونتائج المختبرات التي جمعها المرضى في عيادات الأطباء المختلفة وزيارات المستشفيات، وجمعها معًا؟ ما هي الأفكار والأنماط التي قد يكتسبها الأطباء والباحثون من خلال تحليل البيانات واسعة النطاق؟
يقود الدكتور دوف ماكيليني، أستاذ جراحة القلب والصدر في كلية الطب بجامعة ستانفورد، التقدم نحو معرفة كيف يمكن أن تبدو رعاية المرضى في هذا النوع من العالم المتصل.
كما يوضح ماكيليني، أصبحت بيانات المرضى الإلكترونية وأجهزة جمع البيانات منتشرة على نطاق واسع، مما يتيح فرصة ممتازة للاستفادة من التحليلات عالية الإنتاجية لاستخلاص رؤى مهمة وتوفير رعاية صحية أكثر دقة وشخصية وفعالية. تُعد هذه التطورات بالغة الأهمية للمرضى الأكثر ضعفًا الذين يعانون من أمراض مزمنة معقدة، مثل الأطفال المصابين بعيوب في البطين الواحد في القلب.
قبل عام، انتقل ماكيليني من الجانب الآخر من البلاد إلى ستانفورد لتولي إدارة برنامج الأبحاث السريرية والتطبيقية الجديد في مركز قلب الأطفال. يوفر هذا البرنامج المبتكر، وهو واحد من برامج قليلة مماثلة في البلاد، بنية تحتية أساسية لأبحاث قلب الأطفال التعاونية في مستشفى لوسيل باكارد للأطفال في ستانفورد، ويجمع الأطباء والباحثين معًا لتسريع عملية ترجمة نتائج العلوم الأساسية إلى تطورات طبية.
من خلال هذه التعاونات، يحرص ماكيليني على استكشاف مجالات بحثية جديدة. ويشير إلى أنه "على الرغم من التقدم الهائل الذي أُحرز في علاج الأطفال والبالغين المصابين بأمراض القلب الخلقية، لا تزال هناك العديد من المشاكل التي لم تُحل بعد، وفرصٌ سانحةٌ للارتقاء بهذا المجال".
يسعى برنامج الأبحاث السريرية والانتقالية إلى إجراء تحقيقات في علم وظائف الأعضاء المرضية الأساسية وتقييم المرضى ورعايتهم؛ وتطوير الأجهزة والتقنيات الطبية الجديدة؛ واستخدام البيانات الضخمة لتحليل المعلومات من سجلات المرضى وتعزيز فهمنا للعمليات السريرية والمرضية المعقدة.
يهدف ماكيليني إلى توضيح كيفية تطبيق الطب الشخصي في رعاية القلب. يقول: "يستخدم أطباء الأورام أدوية مختلفة بناءً على نوع الطفرات، وهذا يسمح بتقديم رعاية مختلفة. ربما ينطبق الأمر نفسه على أمراض القلب الخلقية. قد يسمح فهم أوضح وأدق لحالة المريض بوصف أدوية أكثر دقة". تُعد علاجات الخلايا الجذعية مجالًا آخر يتطلع ماكيليني إلى استكشافه كعلاج واعد لعيوب القلب الخلقية، علاج يمكن تخصيصه ليناسب احتياجات كل مريض.
لحسن الحظ، يتمتع ماكيليني بمكانة مثالية لإيجاد إجابات لهذه الأسئلة المهمة. يقع برنامج الأبحاث السريرية والتطبيقية في جامعة ستانفورد، وهي مؤسسة بحثية رائدة بالفعل في استخدام البيانات الضخمة لمواجهة تحديات الطب الحيوي وإحداث تأثير عالمي على طريقة تشخيص الأمراض وعلاجها والوقاية منها.
يقول ماكيليني: "تتمتع جامعة ستانفورد بثقافة ديناميكية ومبتكرة في التعامل مع المعلومات بطرق إبداعية وتقدمية. ونأمل أن نستفيد من هذه الثقافة لتحقيق إنجازات فريدة في برنامج أمراض القلب. نحن نحقق تقدمًا ملحوظًا ونجمع العديد من الأشخاص معًا."
يقول ماكيليني إن من أهم ما يجذبه في مجال طب قلب الأطفال هو التحديات التي لا تزال بحاجة إلى معالجة، نظرًا للتعقيدات التشريحية والفسيولوجية التي يتعامل معها أطباء قلب الأطفال. ويضيف: "في جوانب عديدة، هناك الكثير لنتعلمه. لم تعد هذه المهنة كما كانت عندما بدأتُها، ولن تكون كما كانت بعد عشر سنوات".
أليسون مارسدن، دكتوراه
أستاذ مشارك في طب الأطفال (أمراض القلب) والهندسة الحيوية
قبل عقد من الزمان، كانت أليسون مارسدن، الحاصلة على درجة الدكتوراه، تُصمّم أجنحة طائرات أكثر هدوءًا. ولكن عندما أكملت أطروحتها حول تحسين الأجنحة لنيل درجة الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية بجامعة ستانفورد، أدركت أنها تريد دراسة مجال أكثر واقعية لدراساتها ما بعد الدكتوراه.
وكما اتضح، فإن خلفيتها في الهندسة الميكانيكية والفضائية وفرت الأساس المثالي لدورها الحالي - تصميم جراحات أفضل للأطفال المصابين بأمراض القلب الخلقية.
تقول: "كنتُ مهتمةً بالعمل على مجالٍ ذي تطبيقٍ إنسانيٍّ أكثر. ووجدتُ العملَ على المشاكل الطبية لدى الأطفال مُحفِّزًا للغاية".
بالتعاون مع الدكتور جيفري فيينشتاين، الحاصل على ماجستير الصحة العامة، وهو طبيب قلب أطفال وأستاذ طب الأطفال (أمراض القلب) في جامعة ستانفورد، قضى مارسدن ساعات طويلة في التعرف على أمراض القلب ومراقبة فيينشتاين أثناء جولاته في مستشفى لوسيل باكارد للأطفال.
ستانفورد. يتذكر مارسدن ضاحكًا: "كان يُسألني كما لو كنت طالبًا في كلية الطب".
وفي نهاية المطاف، أصبح مارسدن وفيينشتاين من أهم المتعاونين.
مارسدن، التي عادت مؤخرًا إلى جامعة ستانفورد كأستاذة مشاركة في طب الأطفال وأمراض القلب بعد سنوات قضتها في هيئة التدريس بجامعة كاليفورنيا، سان دييغو، تُطبّق معرفتها بميكانيكا الموائع لفهم كيفية تدفق الدم عبر قلوب وأوعية الدم لدى الأطفال المصابين بعيوب خلقية في القلب. بدأت باستخدام محاكاة الحاسوب الخاصة بها في التشخيص، وهي الآن تستخدم أيضًا النماذج الحاسوبية لإيجاد طرق لتحسين الإجراءات الجراحية.
توضح فاينشتاين أن فرق العمل التي تُنشئ حلولاً هندسية للمشاكل الطبية شائعة نسبيًا، لكن ضمان نجاح هذه التصاميم النظرية في بيئة سريرية، كما تفعل مارسدن، يُمثل تحديًا أكبر. تقول فاينشتاين: "إنها مجموعة صغيرة من الأشخاص الذين يختارون القيام بما تقوم به، ويؤدونه بإتقان". وتضيف: "إن وجودها كعضو في هيئة تدريس قسم أمراض القلب للأطفال لدينا يُمثل إضافة قيّمة في سعينا لتحسين رعاية مرضانا".
يوفر عمل مارسدن طريقة لاختبار تصاميم جراحية جديدة على الحاسوب قبل تجربتها على المرضى، تمامًا كما يستخدم المهندسون برمجيات الحاسوب لاختبار تصاميم جديدة للطائرات أو السيارات. وقد قامت مارسدن وفريقها بمحاكاة عملية جراحية متطورة تُسمى "فونتان"، وهي الخطوة الأخيرة في سلسلة من العمليات التي يجب على الأطفال المصابين بعيوب البطين الواحد الخضوع لها للبقاء على قيد الحياة.
في جراحة فونتان، تتصل الأوردة الكبيرة التي تعيد الدم إلى القلب من الجسم مباشرةً بالشرايين التي تنقل الدم غير المؤكسج إلى الرئتين، مُشكّلةً وصلةً مُعدّلة على شكل حرف T. يتجاوز هذا التوصيل القلب من جهة واحدة، مما يُمكّن الدورة الدموية الناتجة من استخدام حجرة الضخ الوحيدة على النحو الأمثل. باستخدام نماذج مُشتقة من بيانات صور الرنين المغناطيسي، استخدم مارسدن نماذج حاسوبية لتصميم وتحسين نوع جديد من التوصيلات لعملية فونتان على شكل حرف Y (يُسمى طُعم فونتان على شكل حرف Y). تُساعد النماذج الحاسوبية جراحي الأطفال في تحديد مدى فائدة هذا الإجراء للمريض، وكذلك كيفية أداء قلبه أثناء ممارسة التمارين الرياضية المعتدلة.
يقول مارسدن: "تُتيح النمذجة الحاسوبية اختبار مناهج عالية المخاطر وعالية العائد. فهي تُتيح لنا طريقة لاختبار أفكار مبتكرة دون تعريض المرضى لأي خطر".
تم اختبار تحسين طُعم Y مؤخرًا بنجاح في دراسة تجريبية أجريت على ستة مرضى، وكانت النتائج السريرية واعدة. ويبدأ مارسدن الآن في تطوير تحسينات وأساليب جديدة لجراحات القلب الأخرى للأطفال.
يقول فاينشتاين: "يُمكّننا عمل أليسون من النظر إلى أمورٍ لا يُمكننا النظر إليها بأي طريقةٍ أخرى. يُتيح مفهوم الطب القائم على المحاكاة بأكمله فرصًا لتجربة أشياءٍ دون أي مخاطر على المرضى. باستخدام هذا النوع من النمذجة الحاسوبية، يُمكنك إجراء 100 محاكاة قبل تجربتها على أي مريض."
الدكتورة سوشما ريدي
أستاذ مساعد في طب الأطفال (أمراض القلب)
هل يُمكن لخيوط صغيرة من الحمض النووي الريبوزي (RNA) للفأر أن تُعلّمنا كيفية مساعدة الأطفال المصابين بعيوب خلقية في القلب على عيش حياة أطول وأكثر صحة؟ تُجيب الدكتورة سوشما ريدي، الأستاذة المساعدة في طب الأطفال وأمراض القلب، على هذا السؤال بالإيجاب، وتكشف عن إشارات في دم الفأر تُنذر الأطباء بقصور القلب الوشيك.
بدأ اهتمام ريدي بطب القلب عندما كان طالبًا في كلية الطب. لماذا اخترته؟ يقول ريدي: "إن علم وظائف الأعضاء هو ما يجعله مثيرًا للغاية، ويجعلك تفكر بذكاء". ومنذ ذلك الحين، شهد علاج عيوب القلب الخلقية تقدمًا هائلاً، ويحافظ المرضى على حياتهم ويتحسنون بشكل أفضل مما كانوا عليه قبل عشرين عامًا.
وتقول: "نحن نواصل دفع حدود التكنولوجيا لمساعدة مرضانا"، مشيرة إلى أنه لا يزال هناك العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها.
يهتم ريدي بشكل خاص بالأطفال المولودين ببطين واحد سليم، وهي حالة تُعرف بعيب البطين الواحد في القلب. حتى بعد سلسلة من العمليات الجراحية المعقدة لتحسين حالتهم، لا يزال هؤلاء الأطفال يمتلكون حجرة ضخ واحدة بدلاً من اثنتين، وبالتالي فهم ليسوا بنفس قوة الأطفال ذوي القلوب السليمة.
يوضح ريدي: "في مرحلة ما، يُصاب جميع هؤلاء الأطفال بقصور القلب - جميعهم". يستخدم الأطباء تخطيط صدى القلب والتصوير بالرنين المغناطيسي القلبي لمراقبة حالة قلوب هؤلاء المرضى، ولكن قد لا تُكتشف العلامات المبكرة للاضطراب باستخدام تقنيات التصوير هذه. وبحلول الوقت الذي تظهر فيه أدلة سريرية على قصور القلب، يكون المرض قد تقدم، ومعظم العلاجات الطبية غير فعالة في عكس هذه العملية.
تُعالج ريدي هذه المشكلة بدراسة عيوب القلب لدى الفئران، والتي تُحاكي تلك التي يُعاني منها مرضى أمراض القلب الخلقية لدى البشر. وتحديدًا، تدرس ريدي الآلية التي تُنظم الجينات والبروتينات التي تُسبب قصور القلب. وقد وجدت أن خيوطًا دقيقة من الحمض النووي الريبوزي (الميكرورنا) تُمثل أحد مؤشرات قصور القلب الوشيك. تقول ريدي: "لقد حددنا مجموعة من الميكرورنا التي نعتقد أنها مهمة. فهي تُعطينا مؤشرات على بداية تدهور وظائف القلب، في وقت أبكر بكثير من الطرق الحالية التي نستخدمها. لدينا بيانات أولية لدى الأطفال المصابين بأمراض القلب تُظهر أن هذه المؤشرات الحيوية تُمثل مؤشرات مفيدة لتطور المرض".
تتعاون حاليًا مع مراكز أخرى لمعرفة ما إذا كانت المؤشرات الحيوية للدم التي حددتها في الفئران موجودة أيضًا لدى الأطفال على نطاق أوسع. وتقول إن أفضل نهج هو دمج اختبارات المؤشرات الحيوية للدم مع اختبارات التصوير الحالية لإعطاء صورة أشمل عن حالة المريض المصاب بأمراض القلب الخلقية.
حظيت أبحاث ريدي مؤخرًا بدفعة قوية بحصولها على جائزة التطوير المهني البحثي لعلماء سريريين مُرشدين، وهي منحة K08 من المعاهد الوطنية للصحة (NIH)، والتي ستُموّل عملها في فهم آليات قصور القلب وتطوير المؤشرات الحيوية على مدى السنوات الخمس المقبلة. في سنواتها الأولى في ستانفورد، اعتمدت ريدي على مصادر خاصة، مثل منح من مؤسسة قلب الأطفال وهبة لوحدة العناية المركزة القلبية الوعائية (CVICU)، لتمويل أبحاثها. وقد أتاحت لها هذه المنح والتمويلات الأولية إعداد بيانات أولية، والتي نجحت الآن في الاستفادة منها للحصول على منحة المعاهد الوطنية للصحة المرموقة. وتُشير إلى أن "التمويل الخاص هو ما ساعدني على الوصول إلى ما أنا عليه الآن".
تقول ريدي إنها تُعجب باستعداد مرضاها لتجربة أساليب علاجية جديدة. وتضيف: "الأطفال والعائلات التي أراهم رائعون. يولدون بهذا المرض ويتعايشون معه طوال حياتهم. إنه لشرف لي أن أعتني بهم، ومثابرتهم تُحفزني على إيجاد أفضل علاج ممكن".
ظهرت هذه المقالة لأول مرة في عدد خريف 2015 من أخبار الأطفال لوسيل باكارد.
