تلاش شبانه‌روزي پژوهشگران براي مطالعه تاثير داروهاي موجود بر درمان كرونا

ويروس كرونا جديد (با نام علمي SARS-CoV-2) كه عامل بيماري كوويد ۱۹ است، يك عامل بيماري‌زاي كاملا جديد به‌شمار مي‌آيد و به شيوه‌اي جديد به سلول‌ها حمله مي‌كند. ويروس‌ها با هم تفاوت دارند و بنابراين داروهاي مورد استفاده براي درمان بيماري ناشي‌از آن‌ها نيز با هم فرق دارد. به‌همين دليل است كه هيچ داروي آماده‌اي براي مقابله‌با ويروس كرونا جديد كه فقط چند ماه از پيدايش آن مي‌گذارد، وجود ندارد.

توسعه‌ي دارويي براي درمان يك بيماري معمولا چندين سال طول مي‌كشد؛ اما ويروس كرونا جديد چنين فرصتي را به دنيا نمي‌دهد. در شرايطي كه مناطق زيادي از جهان در وضعيت قرنطينه قرار گرفته‌اند و مرگ در كمين ميليون‌ها نفر است، لازم است پژوهشگران هرچه سريع‌تر درمان موثري براي اين بيماري پيدا كنند.

در مواجهه‌با اين بحران، گروهي از پژوهشگران در مؤسسه‌ي علوم زيستي كمي (QBI) دانشگاه كاليفرنيا گرد هم آمده‌اند تا دريابند ويروس جديد چگونه به سلول‌ها حمله مي‌كند. آن‌ها به‌جاي تلاش براي ساخت دارويي جديد، ابتدا به‌دنبال اين هستند كه ببينند آيا در ميان داروهاي موجود نمونه‌اي يافت مي‌شود كه بتواند اين مسيرها را مختل كرده و با ويروس كرونا مبارزه كند يا نه. اين گروه پژوهشي كه QCRG ناميده مي‌شود، با سرعت بي‌سابقه‌اي و هفت روز هفته را بدون وقفه به كار مشغول هستند.

ويروس كرونا ازانديشه متخصصين بيولوژيكي ساده است اما به روش پيچيده‌اي ميزبان را آلوده مي‌كند

ويروس‌ها درمقايسه‌با سلول‌هاي انساني، كوچك بوده و به‌تنهايي نمي‌توانند تكثير شوند. ويروس كرونا حدود ۳۰ پروتئين دارد؛ درحالي‌كه يك سلول انساني حاوي بيش‌از ۲۰ هزار پروتئين است. ويروس براي غلبه‌بر اين محدوديت ابزار، به‌طور هوشمندانه‌اي از بدن خود انسان عليه انسان استفاده مي‌كند.

مسيرهاي ورود به سلول‌هاي انسان به‌طور معمول براي مهاجمين خارجي قفل است؛ اما ويروس كرونا از پروتئين‌هاي خود همچون كليدهايي براي بازكردن اين قفل‌ها و ورود به سلول‌ها استفاده مي‌كند. ويروس پس از وارد شدن به سلول به پروتئين‌هايي كه سلول در حالت طبيعي از آن‌ها براي عملكرد خود استفاده مي‌كند، متصل مي‌شود و اساسا سلول را ربوده و آن را به كارخانه‌ي ساخت ويروس تبديل مي‌كند. هنگامي كه ابزارها و منابع سلول‌هاي آلوده بارها و بارها براي توليد هزاران هزار ويروس استفاده شد، سلول‌ها شروع به مردن مي‌كنند. خصوصا سلول‌هاي ريه دربرابر اين امر آسيب‌پذير هستند؛ زيرا در اين سلول‌ها مقادير زيادي از پروتئيني وجود دارد كه SARS-CoV-2 از آن براي وارد شدن به سلول استفاده مي‌كند. تعداد زيادي از سلول‌هاي ريه از بين رفته و موجب بروز علائم تنفسي همراه‌با كوويد ۱۹ مي‌شوند.

اولين گام براي كشف درمان درك ويروس است. جووي ژو در آزمايشگاه كروگان نمونه‌ها را براي طيف‌سنجي جرمي آماده مي‌كند

دو روش براي مبارزه با ويروس وجود دارد. اول اينكه داروها مي‌توانند به پروتئين‌هاي خود ويروس حمله كنند و مانع‌از انجام كارهايي مانند ورود به سلول يا درصورت ورود، مانع از تكثير مواد ژنتيكي ويروس شوند. اين روش، نحوه‌ي كار دارويي به‌نام رمديسيوير است كه درحال‌حاضر در كارآزمايي‌هاي باليني كوويد ۱۹ تحت آزمايش قرار دارد. يكي از اشكالات رويكرد كنوني آن است كه ويروس كرونا جهش پيدا كرده و با گذشت زمان تغيير مي‌كند و در آينده مي‌تواند در مسيرهايي تكامل پيدا كند كه موجب شود دارويي مانند رمديسيوير بي‌اثر شود. همين نبرد ميان داروها و ويروس‌ها است كه موجب مي‌شود هر سال به واكسن جديدي براي آنفلوانزا نياز داشته باشيم.

اولين كاري كه پژوهشگران بايد انجام دهند، شناسايي بخش‌هايي از كارخانه‌ي سلولي است كه ويروس كرونا براي تكثير خود به آن‌ها متكي است. ما بايد دريابيم كه ويروس كدام پروتئين‌ها را مي‌ربايد. براي انجام اين كار، گروهي از پژوهشگران در آزمايشگاه كروگان به يك سفر صيد مولكولي درون سلول‌هاي انساني رفتند. آن‌ها از پروتئين‌هاي ويروسي كه با مولكول‌هاي شيميايي علامت‌گذاري شده بود، به‌عنوان طعمه استفاده كردند. آن‌ها اين طعمه‌ها را درون سلول‌هاي انساني كشت‌شده در آزمايشگاه قرار دارند و سپس آن‌ها را بيرون آورده تا ببينند چه چيزي صيد كرده‌اند. چيزي كه گيرافتاده، همان پروتئين انساني بود كه ويروس در جريان عفونت آن‌ها را مي‌ربايد. بدين ترتيب، پژوهشگران تا دوم مارس، فهرستي مختصر از پروتئين‌هاي انساني كه ويروس كرونا براي زنده ماندن به آن‌ها نياز دارد، آماده كردند. اين يافته‌ها اولين سرنخ‌هايي بود كه پژوهشگران مي‌توانستند از آن‌ استفاده كنند.

پژوهشگران پس از پيدا شدن اولين اهداف پروتئيني، بايد پايگاه داده‌ي FDA را براي يافتن داروهاي احتمالي مورد جست‌وجو قرار مي‌دادند

با آماده شدن اين فهرست از اهداف مولكولي كه ويروس براي زنده‌ماندن به آن‌ها نياز دارد، اعضاي گروه براي يافتن تركيبات شناخته‌شده‌اي دست به كار شدند كه ممكن بود به اهداف متصل شده و مانع‌از اين شوند كه ويروس از آن‌ها براي تكثير خود استفاده كند.

اگر تركيبي بتواند مانع‌از تكثير ويروس در بدن فرد شود، عفونت متوقف مي‌شود اما ممكن است تركيب مذكور تأثير نامطلوبي روي بدن فرد بيمار داشته باشد. پژوهشگران بايد از اين موضوع اطمينان حاصل كنند كه تركيباتي كه شناسايي كرده‌اند، بي‌خطر و غيرسمي هستند. روش سنتي براي انجام اين كار شامل سال‌ها مطالعه‌ي پيش‌باليني و كارآزمايي‌هاي باليني مي‌شود كه ميليون‌ها دلار هزينه دارد. اما راهي ساده و رايگان دراين‌باره وجود دارد: مطالعه داروهاي تأييدشده به‌وسيله‌ي FDA كه قبلا آزمايش‌هاي ايمني را گذرانده‌اند. شايد در ميان اين داروها دارويي باشد كه بتواند با ويروس كرونا مبارزه كند.

شيمي‌دانان از پايگاه داده‌ي بزرگي استفاده كردند تا داروهاي تأييدشده و پروتئين‌هايي را كه اين داروها روي آن اثر دارند، را با پروتئين‌هاي موجود در فهرست جديد خود مطابقت دهند. آن‌ها هفته‌ي گذشته ده داروي كانديدا پيدا كردند. براي مثال، يكي از آن‌ها، دارويي به‌نام JQ1 بود كه براي درمان سرطان به‌كار مي‌رود. درحالي‌كه نمي‌توان پيش‌بيني كرد اين دارو چگونه ممكن است بر ويروس اثر بگذارد، شانس خوبي براي انجام يك كار وجود دارد و ازطريق آزمايش مي‌توان به سودمندي داروها پي برد.

در مواجهه‌با بسته شدن جهاني مرزها، پژوهشگران به‌سرعت جعبه‌هايي از اين ده دارو را به سه آزمايشگاه كه درحال كار روي نمونه‌هاي زنده ويروس كرونا هستند، ارسال كردند. به‌زودي پژوهشگران مستقر در مونت‌سيناي و مؤسسه‌ي پاستور فرانسه كه داروها به آن‌ها ارسال شده است، خواهند فهميد كه آيا اين داروها دربرابر عفونت ناشي از ابتلا به ويروس كرونا جديد مؤثر هستند يا نه. درهمين‌حين، اين گروه از پژوهشگران كار صيد با طعمه‌هاي ويروسي را ادامه داده و صدها پروتئين انساني ديگري كه ويروس كرونا از آن‌ها استفاده مي‌كند، پيدا كردند. نتايج اين پژوهش‌ها به‌زودي در پايگاه BioRxiv منتشر خواهد شد.

خبر خوب اينكه پژوهشگران تاكنون ۵۰ داروي موجود را پيدا كرده‌اند كه به پروتئين‌هاي انساني شناسايي‌شده متصل مي‌شوند. اين تعداد زياد ما را اميدوار مي‌كند كه سرانجام بتوانيم دارويي براي درمان كوويد ۱۹ پيدا كنيم. حتي اگر دارويي پيدا شود كه پيشرفت ويروس را كند كند، پزشكان بايد بتوانند به‌سرعت آن را به بيماران رسانده و جانشان را نجات دهند.