آيا ابولا درحال تبديل شدن به ويروسي مرگبارتر است؟

ماه ژوئيه، سازمان جهاني بهداشت اعلام كرد كه شيوع ابولا در استان‌هاي ايتوري و كيووي شمالي در شرق كنگو به وضعيتي اضطراري با نگراني‌هاي بين‌المللي تبديل شده است. اين سويه‌ي خاص از ويروس كه براي اولين‌بار در سال ۲۰۱۸ در اين منطقه ظاهر شد و نامي رسمي ندارد (در اين مقاله به آن ابولاي كيوو گفته مي‌شود)، سويه‌اي از يك گونه است كه با عنوان ويروس ابولاي زئير (Zaire Ebola virus) شناخته مي‌شود. از شنبه‌ي گذشته، ۲۷۵۳ مورد ابولاي كيوو با ۱۸۴۳ مورد مرگ گزارش شده است. به‌انديشه متخصصين مي‌رسد موارد كشف‌نشده‌ي زيادي نيز اين منطقه وجود داشته باشد.

الا واتسون استريكر، دانشمند بشردوست همكار گروه پزشكان بدون مرز كه در حال مطالعه‌ي شيوع اين بيماري بوده‌اند، مي‌گويد كه حدود نيمي از بيماران مبتلا به ابولا كه در مراكز درماني شرق كنگو پذيرفته شده‌اند، جزء هيچ زنجيره‌ي انتقال شناخته‌شده‌اي نيستند. به‌عبارت ديگر، فرد آلوده از كسي ابولا گرفته است كه ماموران بهداشتي هنوز او را شناسايي نكرده‌اند. واتسون استريكر مي‌گويد:

انتقال زيادي مشاهده نمي‌شود اما كسي حد دقيق شيوع را نمي‌داند.

ويروس ابولا يك انگل ميكروسكوپي است كه درون سلول‌هاي ميزبان تكثير پيدا مي‌كند. شيوع اين بيماري تقريبا از يك سال پيش در شرق كنگو در حوالي شهري به‌نام مانگينا آغاز شد؛ هنگامي كه چندين ذره از ويروس ابولا ظاهرا از حيواني وحشي كه ميزبان طبيعي ابولا بود (احتمالا يك خفاش) حركت كرد و وارد جريان خون يك انسان شد. ويروس، از اين انسان آلوده در جمعيت محلي پراكنده شد. ابولا مي‌تواند طي چند روز سيستم ايمني بدن انسان را در هم بريزد. علائم به‌طور معمول شامل استفراغ، اسهال، سرفه، بثورات جلدي، زوال عقل، خونريزي و سكسكه است. مرگ به ناگاه زماني اتفاق مي‌افتد كه بيمار به‌طور ناگهاني دچار شوك مي‌شود.

منطقه‌ي شيوع ابولا كيوو ناحيه‌اي است كه در محاصره‌ي درگيري‌هاي شبه‌نظاميان مسلح و خشونت‌هاي قومي است. مردم محلي اغلب به سازمان‌هاي پزشكي بين‌المللي كه مراكز درماني ابولا را اداره مي‌كنند، اعتماد ندارند. حداقل ۱۹۴ حمله به كاركنان بهداشت محلي صورت گرفته كه مرگ ۷ نفر را به‌دنبال داشته است. واتسون استريكر مي‌گويد كه رسانه‌هاي اجتماعي تلاش‌هاي مهار و معالجه‌ي بيماري را بي‌ثمر مي‌كنند. تئوري‌هاي توطئه درمورد كاركنان پزشكي و اطلاعات غلط درمورد نحوه‌ي انتشار ويروس ازطريق پلتفرم‌هاي معروفي مانند واتساپ كنترل بيماري را دشوار كرده‌ است. او مي‌گويد:

اشكال، پساحقيقتي است كه در رسانه‌هاي اجتماعي وجود دارد.

يك واكسن آزمايشي مؤثر براي ابولا وجود دارد و بيش از ۱۷۵ هزار نفر آن را دريافت كرده‌اند. با اين حال، اين ويروس همچنان قربانيان جديد مي‌گيرد و در حال گسترش دامنه‌ي جغرافيايي خود است. اخيرا سه مورد ابتلا به ابولا در اوگاندا و ۴ مورد هم در كنگولس در شهر گوما در كنگو مشاهده شده؛ شهري كه ۲ ميليون نفر جمعيت دارد و با كشور رواندا هم‌مرز است. سازمان جهاني بهداشت برآورد كرده كه براي كنترل اين ويروس به بيش از ۲۰۰ ميليون دلار بودجه‌ي اضطراري نياز است اما اين پول هنوز تهيه نشده است.

يك ذره‌ي ابولا جسم بسيار ريز و رشته‌مانندي است كه از ۶ پروتئين ساختاري مختلف تشكيل شده است. كد ژنتيكي ابولا يا ژنوم آن در رشته‌اي از ريبونوكلئيك اسيد يا RNA قرار دارد كه به‌طور محكمي در مركز ذره به هم پيچيده شده است. ژنوم كه حاوي حدود ۱۹ هزار حرف است، طرح‌هاي اصلي پروتئين‌هاي ابولا را درخود نگه مي‌دارد. RNA ويروس‌ها كه ويروس‌هاي ابولا، سرخك و آنفلوآنزا هم شامل آن مي‌شوند، هنگام تكثير كد ژنتيكي خود دچار جهش يا خطا مي‌شوند. بيشتر جهش‌ها براي ويروس مضر هستند يا اثري روي آن ندارند. اما گاه‌گاهي ويروس دچار جهشي مي‌شود كه براي او مزايايي به‌همراه دارد. درحقيقت، توليد خطا در جريان فرايند نسخه‌برداري نقش مهمي در ماندگاري طولاني‌مدت ويروس‌ها دارد. همان‌طور كه زمان مي‌گذرد و ويروس كپي‌هاي غيردقيقي از خود ايجاد مي‌كند، سويه‌هايي از ويروس ظاهر مي‌شوند كه اختلاف اندكي با همديگر دارند.

سويه‌هايي مختلف، اجداد (تبار) ناميده مي‌شوند. آن‌ها را مي‌توان به‌عنوان پروانه‌هاي يك گونه كه رنگشان كمي متفاوت است، درانديشه متخصصين گرفت. برخي از رنگ‌هاي بال به استتار مؤثر پروانه كمك مي‌كند و به اين صورت پروانه كمتر مورد شكار قرار مي‌گيرد و نسبت‌به پروانه‌هايي كه رنگ ديگري دارند، به‌مدت طولاني‌تر زنده مي‌ماند. اين نوع پروانه‌ها به‌طور موفقيت‌آميزي توليدمثل مي‌كنند، درحالي‌كه پروانه‌هايي با رنگ ديگر، شكار مي‌شوند. درنهايت، اين امر موجب مي‌شود كه رنگ جمعيت پروانه‌ها به‌كلي عوض شود. اين فرايند تكامل است.

يك قرباني ابولا در قبرستان مسلمانان در شهر بني در جمهوري دموكراتيك كنگو دفن مي‌شود

ابولا كيوو به‌عنوان شكلي از حيات، يك ارگانيسم واحد نيست بلكه تجمعي از ذراتي است كه از يك قرباني به قرباني ديگر مي‌پرند. هر ذره در اين مجموعه داراي يك درايو بيولوژيكي براي تكثير خود است. همان‌طور كه اين ذرات خود را تكثير مي‌كنند، براي بقا با ديگر ذرات در رقابت هستند. ذرات ابولا هر ۱۸ ساعت، يك بار خود را كپي مي‌كنند. اين زمان، طول يك نسل ويروس است؛ مدت زماني‌كه يك ذره از ابولا به درون سلول انسان نفوذ مي‌كند و به‌طور بالقوه هزاران كپي يكسان از خود مي‌سازد. سپس، كپي‌ها از سلول آلوده خارج شده و وارد جريان خون مي‌شوند و سلول‌هاي بيشتري را آلوده مي‌كنند. در مراحل اوليه‌ي بيماري، بيمار معمولا در فواصل ۱۸ ساعته دچار تغيير در وضعيت بيماري و بدتر شدن مي‌شود. اين فاصله همان زماني است كه نسل جديدي از ويروس‌ها بدن را فرا مي‌گيرند. مايعات بدن فرد آلوده عفوني هستند زيرا حاوي ذرات ابولا هستند. اگر مقداري از اين ذرات وارد بدن فرد جديدي شود، ويروس منتقل مي‌شود. حدود يك سال است كه ويروس ابولا اين چرخه‌ي ۱۸ ساعته را در بدن انسان‌ها تكرار مي‌كند. برخي از ويروس‌شناسان كنجكاوند بدانند كه آيا ابولا كيوو مي‌تواند تكامل پيدا كند و براي انسان خطرناك‌تر شود؟ آيا طي اين مدت ويروس در مسير تكامل بوده است؟ در جريان ايپدمي كه سال ۲۰۱۴ و ۲۰۱۵ غرب آفريقا را ويران كرد، ابولا داراي نشانه‌هاي احتمالي تكامل بود.

از همان ابتدا، من از تعداد بسيار زياد جهشي كه پيدا كرديم، شگفت‌زده شدم.

ابولا ماكونا به‌سرعت در چندين واريته‌ي اساسي توسعه پيدا كرد. سپس در اواخر ماه مه سال ۲۰۱۴، يكي از تبارها همچون يك آتش‌سوزي طبيعي شعله گرفت و به‌سرعت در سرتاسر سيرالئون و ليبريا منتشر شد. اين تبار، واريانت ماكوناي A82V از ابولا ناميده شد كه براي سادگي به آن ماكوناي جهش‌يافته مي‌گوييم. عمده‌ي بيماران درگير در همه‌گيري ازجمله ۱۱ فردي كه در كشور آمريكا ديده شدند، با ماكوناي جهش‌يافته آلوده شده بودند. در همين حين، ديگر تبارهاي ابولا از بين رفتند. به‌انديشه متخصصين مي‌رسيد كه ماكوناي جهش‌يافته آن‌ها را در رقابتي براي بقا حذف كرد.

ثابتي و ديگر اعضاي گروه پژوهشي خاطرنشان كردند كه تغيير در كد ماكوناي جهش‌يافته فقط در يك حرف رخ داده كه بخشي از دستورالعمل ژنتيكي است كه موجب مي‌شود ويروس ابولا در ميان تقريبا ۳۰۰ برجستگي نرم و انعطاف‌پذير پوشانده شود. اين برجستگي‌ها كه گليكوپروتئين نام دارند، براي بقاي ذرات حياتي هستند؛ آن‌ها به ويروس كمك مي‌كنند كه بتواند به سلول‌ ميزبان بچسبد و وارد آن شود. ثابتي هنوز درنيافته است كه آيا تغيير در پروتئين‌هاي پوشش مي‌تواند به اين تبار خاص از ابولا كمك كند كه زنده بماند و موفق شود يا خير. او مي‌گويد:

اين جهش در نقطه‌ي عطفي در شيوع ديده شد؛ درست در نقطه‌ي انفجار بيماري. اين امر واقعا شگفت‌انگيز بود.

به‌انديشه متخصصين مي‌رسيد كه موضوع خاصي درمورد برجستگي‌هاي موجود روي سطح ماكوناي جهش‌يافته وجود داشته باشد. سال ۲۰۱۶، گروهي از پژوهشگران دانشكده‌ي پزشكي ماساچوست تحت هدايت جرمي لوبان آزمايش‌هايي را روي پروتئين پوشش ماكونا انجام دادند. اين پژوهشگران دريافتند كه ماكوناي جهش‌يافته به‌كمك برجستگي‌هاي روي سطح خود، نسبت‌به سويه‌هاي قبلي ماكونا، در حمله به سلول‌هاي انساني، ۴ تا ۵ بار بهتر عمل مي‌كند. ماكوناي جهش‌يافته همچون آهنربايي به سلول‌هاي انساني مي‌چسبيد و به‌انديشه متخصصين مي‌رسيد كه اين برجستگي‌ها قادر به بازكردن غشاي خارجي سلول هستند تا ويروس به‌راحتي به آن وارد شود. لوبان مي‌گويد:

اما ميزان اهميت اين جهش ازانديشه متخصصين شيوع، و ميزان كشنده‌بودن اين ويروس، از جمله سوالات بي‌پاسخ هستند. در بيولوژي چنين چيزي اثبات نشده است.

لوبان درحال برنامه‌ريزي انجام آزمايش‌هاي بيشتري است تا درك كند كه آيا ماكوناي جهش‌يافته مخرب‌تر يا مسري‌تر از پيشينيان خود است يا خير. گروهي از پژوهشگران بريتانيايي تحت هدايت ويروس‌شناسي از دانشگاه ناتينگهام كه جاناتان بال نام دارد، دريافتند كه ماكوناي جهش‌يافته نسبت‌به نسخه‌هاي پيشين اين ويروس، در سلول‌هاي انساني تقريبا دو برابر عفوني است. همچنين اين ويروس در سلول‌هاي خفاش عفونت‌زايي كمتري داشت. به ‌انديشه متخصصين مي‌رسيد كه ماكوناي جهش‌يافته به دور از خفاش‌ها درحال تكامل بوده و درحال تبديل شدن به ويروسي مناسب براي سلول‌هاي انساني است. بال مي‌گويد:

اصلا از اين موضوع تعجب نكردم. اگر ويروسي را در يك سيستم متفاوت قرار دهيد، به‌سرعت خواهيد ديد كه ويروس به محيط جديد سازگار مي‌شود. من از اينكه مي‌ديدم مردم از اين امر تعجب مي‌كنند، بيشتر تعجب كردم.

بال توضيح مي‌دهد كه در محيط آزمايشگاه، برجستگي‌هاي سطح اين سويه از ابولا به ويروس‌هاي بي‌ضرر پيوند زده شده اما نمي‌توان نشان داد كه نحوه‌ي رفتار اين ويروس در بدن انسان چگونه است، چرا كه انجام چنين آزمايشي ممكن نيست. بسياري از دانشمندان ازجمله بال و لوبان چندان مطمئن نيستند كه ماكوناي جهش‌يافته نسبت‌به ديگر فرم‌هاي ابولا خطرناك‌تر باشد. ماكوناي جهش‌يافته به احتمال زياد به‌علت عوامل اجتماعي و رفتاري شيوع گسترده‌اي پيدا كرده اما اين امر نيز ممكن است كه به‌علت تغيير در بخشي از ژنوم سرعت انتشار آن افزايش يافته باشد.

ابولا كيوو چطور؟ وجود درگيري در منطقه‌ي شيوع، انجام پژوهش‌هاي علمي را دشوار مي‌كند. با اين حال، گروهي از پژوهشگران مؤسسه‌ي ملي پژوهش‌هاي زيست‌پزشكي دانشگاه كينشاسا كه با پژوهشگران بين‌المللي همكاري مي‌كنند، درحال جمع آوري نمونه‌هاي خون مربوط به اين شيوع و خواندن كد ژنتيكي ابولا بوده‌اند. ابولا كيوو به چهار تبار جهش پيدا كرده است كه سه مورد از آن‌ها در جمعيت فعال هستند. اين گروه درحال اكتشاف سيستم ايمني انسان‌ها هستند و از يك قرباني به قرباني ديگر مي‌پرند. تاكنون، هيچ‌كدام از سه واريته‌ي فعال بر ديگران غلبه پيدا نكرده است. ثابتي مي‌گويد:

ويروس براي مدتي در اين منطقه درحال كمين بوده است. اگر به ابولا فرصت كافي براي انتقال از انساني به انسان ديگر بدهيد، ممكن است اتفاقي غير قابل پيش‌بيني رخ دهد. چقدر احتمال دارد كه ابولا بتواند به‌طور ناگهاني تغيير كند؟ ما پاسخ مناسبي براي اين سؤال نداريم.

در حال حاضر شايد حدود ۶۰۰ نفر در شرق كنگو وجود داشته باشند كه ابولا در بدن آن‌ها درحال تكثير است. از آنجايي كه ابولا خود را بازتوليد مي‌كند، بسياري از ذرات حاصل دچار بدشكلي هستند و ديگر نمي‌توانند خود را تكثير كنند. آن‌هايي كه مي‌توانند خود را تكثير كنند، عفونت‌زا هستند. گروه كيوو با سه تبار جديد خود ممكن است شامل حدود يك يا دو كوادريليون ذره‌ي عفونت‌زا از ويروس باشند. اگر اين ذرات در يك مكان جمع مي‌شدند، مي‌توانستند ۳ قاشق چاي‌خوري را پر كنند و وزني حدود ۱۵ گرم داشته باشند. اين حجم كوچك حاوي احتمال‌هاي ژنتيكي بي‌شماري است. هرچه شيوع طولاني‌تر شود، احتمال اينكه ابولا بتواند جهش پيدا كند و در انسان‌ها بيشتر پراكنده شود و دايره‌ي قربانيان خود را گسترش دهد، بيشتر مي‌شود.