كشف خصوصيتي كه موجب واگيري شديد ويروس كرونا مي‌شود
از زماني‌كه ويروس كروناي عامل سارس (SARS-CoV) موجب خطر وقوع دنياگيري شد، ۱۷ سال مي‌گذرد. به لطف تلاش‌هاي سريع براي مهار شيوع عفونت، مردم جهان از اتفاقي بدتر در امان ماندند. اما اين بار خيلي خوش‌شانس نبوديم. اينكه چه چيزي موجب مي‌شود ويروس SARS-CoV-2 نسبت‌به ويروس‌هاي كروناي مشابه قبلي بسيار مسري‌تر باشد، سؤالي است كه كمي به پاسخ آن نزديك‌تر شده‌ايم و پژوهشگران دريافته‌اند كه ويروس راه ديگري نيز براي وارد شدن به سلول‌هاي ما دارد.
پژوهشگران دانشگاه متخصص مونيخ آلمان و دانشگاه هلسينكي فنلاند مطالعه‌اي را هدايت كرده‌اند كه كشف كرد گيرنده‌اي به‌نام «نوروپيلين-۱» به ويروس كروناي جديد توانايي بيشتري براي آلوده كردن بافت‌هاي ما مي‌دهد. اين پروتئين خاص در سلول‌هاي پوشاننده‌ي حفره‌ي بيني نسبتا فراوان است و آن را به محل مناسبي براي ويروس تبديل مي‌كند تا خانه‌اي درون بدن ما بسازد و خانواده ويروسي ايجاد و سپس به ميزبان جديد سرايت كند.
در اوايل سال جاري مشخص شد عاملي به‌نام گيرنده‌ي آنزيم مبدل آنژيوتانسين-2 (ACE2) به ويروس كرونا كمك مي‌كند به سطح سلول‌ها متصل شود؛ درحالي‌كه آنزيمي به‌نام سرين پروتئاز تراغشايي نوع ۲ (TMPRSS2) براي ورود آن حياتي است. اين نوع مهارت با زكردن قفل مولكولي به‌خوبي توضيح مي‌دهد چرا هر دو ويروس كروناي سارس در مناطق زيادي از بدن - از پوشش ريه‌ها گرفته تا مجراي گوارشي - ويراني به بار مي‌آورند. اما اين مسئله توضيح نمي‌دهد چرا قدرت انتشار يكي از اين ويروس‌ها بسيار بيشتر از ديگري است. راوي اوجا، ويروس‌شناس دانشگاه هلسينكي، مي‌گويد: «نقطه‌ي شروع مطالعه‌ي ما اين سؤال بود كه اگر هر دو ويروس از همان گيرنده اصلي ACE2 استفاده مي‌كنند، چرا ويروس كروناي SARS-CoV منجر به شيوع بسياري كوچك‌تري در سال ۲۰۰۳ شد ولي ويروس SARS-CoV-2 تا اين اندازه گسترش يافت.»
قطعه‌ي مهمي از اين معما با مقايسه‌ي دو ژنوم ويروسي ظاهر شد: SARS-CoV-2 توالي‌هايي دارد كه مجموعه‌اي از قلاب‌ها توليد مي‌كند كه به قلاب‌هايي مورد استفاده‌ي پاتوژن‌هاي وحشتناك ديگر براي چسبيدن به بافت‌هاي ميزبان، شباهت دارد. اولي واپالاهتي، ويروس‌شناس ديگري از دانشگاه هلسينكي ،مي‌گويد: «ويروس كروناي جديد در مقايسه با خويشاوند قديمي‌تر خود، قطعه‌ي اضافهروي پروتئين‌هاي سطحي خود دارد كه روي اسپايك‌هاي بسياري از ويروس‌هاي ويرانگر انساني از جمله ابولا، HIV و سويه‌هاي به‌شدت بيماري‌زاي آنفلوانزاي طيور يافت مي‌شود.»
پژوهشگران با مشورت با همكارانشان در سراسر جهان، روي نوروپيلين-۱ به‌عنوان عامل مشترك تمركز كردند. به‌طور معمول، اين گيرنده در پاسخ به فاكتورهاي رشد كه در توسعه‌ي بافت خصوصا نورون‌ها مهم هستند، نقش دارد. اما براي بسياري از ويروس‌ها، اين گيرنده دستگيره‌ي راحتي براي اتصال و ورود به سلول‌هاي ميزبان فراهم مي‌كند.
تصاوير ميكروسكوپ الكتروني از اسپايك‌هاي موجود روي ذرات SARS-CoV-2 نشان‌دهنده‌ي پتانسيل ارتباط با اين گيرنده بود. پژوهشگران براي تأييد اين مسئله از آنتي‌بادي‌هاي مونوكلونال استفاده كردند كه دسترسي به نوع رايج نوروپيلين-۱ را مهار كرده اما مانع از دسترسي انواع جهش‌يافته كه درجهت داشتن ساختاري متفاوت دستكاري شده بودند، نمي‌شدند. مطابق انتظار، وقتي نوروپيلين-۱ قفل بود، اين شبه‌ويروس‌ها كه داراي پروتئين‌هاي SARS-CoV-2 بودند (كه براي مشاهده‌‌ي ورود ويروس‌ها به سلول‌ها بدون نگراني در مورد تكثيري كه پس از آن رخ مي‌دهد، عالي هستند)، از انديشه متخصصين ورود به سلول اشكال زيادي داشتند. جوزپه باليستري، از اعضاي اين گروه پژوهشي، مي‌گويد: «اگر به ACE2 به‌عنوان قفلي براي ورود به سلول فكر كنيد، نوروپيلين-۱ مي‌تواند عاملي باشد كه ويروس را به سمت در هدايت مي‌كند. پروتئين ACE2 در سطوح بسيار كمي در بيشتر سلول‌ها بيان مي‌شود. بنابراين يافتن در‌هايي براي ورود براي ويروس ساده نيست. عوامل ديگري نظير نوروپيلين-۱ ممكن است به ويروس در يافتن در كمك كنند.»
با توجه به اينكه نوروپيلين-۱ در مقادير زيادي در بافت‌هاي عصبي درون حفره بيني بيان مي‌شود، مي‌توان چنين تصور كرد كه به‌محض اينكه قطرات آلوده به ويروس وارد بيني ما مي‌شود، مسير راحتي براي ورود دراختيار SARS-CoV-2 گذاشته مي‌شود.
نگاهي دقيق به نمونه‌هاي بافتي بيان‌كننده‌ي نوروپيلين-۱ كه از بيماران متوفي كوويد ۱۹ گرفته شده بود، به ظن در اين زمينه افزود و آزمايشي روي موش‌ها به تأييد نقش گيرنده در كمك به ويروس براي ورود به سيستم عصبي كمك كرد. اين موضوع كه آيا مسير كشف‌شده به توضيح اين مسئله كمك كند كه چرا عفونت‌هاي SARS-CoV-2 مي‌توانند چنين تأثيرات ويران‌گري روي عملكرد مغز داشته باشند، سؤالي است كه در پژوهش‌هاي آينده بايد مورد مطالعه قرار گيرد. ميكا سيمونز، عصب‌شناس دانشگاه متخصص مونيخ، مي‌گويد: «ما توانستيم نشان دهيم كه نوروپيلين-۱، حداقل در شرايط آزمايش‌هاي ما به انتقال ويروس به مغز كمك مي‌كند؛ اما نمي‌‌توانيم در اين مورد نتيجه‌گيري كنيم كه آيا چنين چيزي در مورد SARS-CoV-2 صادق است. بسيار محتمل است كه اين مسير در بيشتر بيماران به‌وسيله‌ي سيستم ايمني سركوب شود.»
با نتايج حاصل از مطالعه‌ي جديد، تصور فرم‌هاي جديدي از داروهاي ضد ويروس وسوسه‌انگيز است. با‌اين‌حال، مهار ساده‌ي گيرنده‌هاي سلولي احتمالا براي سلامتي ما خوب نيست. البته اين بدان معنا نيست كه نتايج جديد هيچ فرصتي مهيا نمي‌كند. باليستري مي‌گويد: «آزمايشگاه ما در حال آزمايش اثر مولكول‌هاي جديدي است كه آن‌ها را به‌طور خاص براي ايجاد اختلال در ارتباط ميان ويروس و نوروپيلين-۱ طراحي كرده‌ايم. نتايج اوليه بسيار اميدواركننده است و اميدواريم در آينده‌ي نزديك آن‌ها را در شرايط بدن موجود زنده آزمايش و تأييد كنيم.»
نتايج اين پژوهش در مجله‌ي Science منتشر شده است.
هم انديشي ها