يكتشف الباحثون 'مفتاحًا' ثانيًا يجعل فيروس كورونا الجديد شديد العدوى

السارس- CoV-2 'سبايك' (أحمر) متصل بالنيوروبيلين (أزرق فاتح). (G.Balistreri & secondbaystudio.com)

لقد مرت 17 سنة منذ فيروس كورونا سارس-CoV يهدد بالاندلاع إلى عالم عالمي جائحة . بفضل الجهود السريعة لاحتواء تفشي العدوى ، نجا سكان العالم من الأسوأ.

هذه المرة لم نكن محظوظين. فقط ما الذي يجعل السارس- CoV-2 أكثر عدوى بكثير من سابقتها ، وهو سؤال أصبحنا الآن أقرب إلى حله ، حيث اكتشف الباحثون طريقة أخرى فايروس يكتسب الدخول إلى خلايانا.

قاد باحثون من جامعة ميونيخ التقنية في ألمانيا وجامعة هلسنكي في فنلندا دراسة اكتشفت مستقبلًا يسمى نيوروبيلين 1 يعطي الفيروس التاجي الجديد دورًا في إصابة أنسجتنا.

هذا البروتين الخاص وفير نسبيًا في الخلايا المبطنة لتجويف الأنف ، مما يجعله قطعة من الكعكة للفيروس ليؤسس منزلًا داخل أجسامنا ، وينشئ عائلة فيروسية ، ثم ينتشر إلى مضيف جديد.

في وقت سابق من هذا العامتم اكتشاف أن مستقبلًا يسمى الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) يساعد الفيروس التاجي على الارتباط بسطح الخلايا ، في حين أن إنزيم يسمى بروتين سيرين الغشائي من النوع الثاني (TMPRSS2) ضروري لدخوله.

يقوم هذا النوع من التقاط القفل الجزيئي بعمل جيد في شرح سبب تسبب كل من فيروسات كورونا السارس في إحداث فوضى في مجموعة من الأنسجة في أجسامنا ، من بطانة الرئتين إلى الجهاز الهضمي.

لكنها لا تذكر سبب وجود أحد الفيروسات يقوم بعمل نشر أفضل من الآخر.

كانت نقطة البداية في دراستنا هي السؤال عن سبب انتشار فيروس كورونا SARS-CoV ، وهو فيروس كورونا أدى إلى تفشي أصغر بكثير في عام 2003 ، وفيروس SARS-CoV-2 ، بطريقة مختلفة حتى لو كانا يستخدمان نفس المستقبل الرئيسي ACE2. و يقول عالم الفيروسات بجامعة هلسنكي رافي أوجا.

ظهرت قطعة مهمة من اللغزمقارنة الجينومين الفيروسيين؛ التقط SARS-CoV-2 تسلسلات مسؤولة عن إنتاج مجموعة شائكة من `` الخطافات '' ، لا تختلف عن تلك المستخدمة من قبل مسببات الأمراض السيئة الأخرى للقبض على أنسجة المضيف.

بالمقارنة مع قريبه الأكبر سنًا ، اكتسب فيروس كورونا الجديد `` قطعة إضافية '' على سطحه من البروتينات ، والتي توجد أيضًا في طفرات العديد من الفيروسات البشرية المدمرة ، بما في ذلك إيبولا و فيروس العوز المناعي البشري ، والسلالات شديدة الإمراض من إنفلونزا الطيور ، من بين أمور أخرى ، ' يقول أولي فابالاهتي ، عالم فيروسات من جامعة هلسنكي.

كنا نظن أن هذا قد يقودنا إلى الإجابة. ولكن كيف؟'

بالتشاور مع زملائهم في جميع أنحاء العالم ، ركز الباحثون على نيوروبيلين 1 كعامل مشترك.

عادة ، هذا المستقبل يلعب دورا في الرد على عوامل النمو مهم في نمو الأنسجة ، خاصة بين الأعصاب. لكن بالنسبة للعديد من الفيروسات ، يعد هذا مقبض مناسبًا للتمسك بالخلايا المضيفة لفترة كافية لاقتحامها.

المجهر الإلكتروني من المسامير السطحية التي تغطي جزيئات SARS-CoV-2 ألمحت بالتأكيد إلى إمكانية وجود علاقة مع المستقبل.

للمساعدة في تأكيد ذلك ، استخدم الباحثون الأجسام المضادة وحيدة النسيلة تم اختياره خصيصًا لمنع الوصول إلى حديقة neuropilin-1 المتنوعة ، ولكن ليس للأصناف المتحولة التي تم تعديلها لتكون لها بنية مختلفة قليلاً.

من المؤكد أن بروتينات SARS-CoV-2 الرياضية `` الفيروسية الكاذبة '' (رائعة لمشاهدة الفيروسات تدخل الخلايا دون القلق بشأن أعمال النسخ المتماثل الفوضوي التي تلي ذلك) واجهت صعوبة أكبر بكثير في الدخول عندما تم حبس neuropilin-1.

إذا كنت تفكر في ACE2 على أنه قفل باب لدخول الخلية ، فيمكن أن يكون Neuropilin-1 عاملاً يوجه الفيروس إلى الباب ، يقول باليستيريري.

يتم التعبير عن ACE2 عند مستويات منخفضة جدًا في معظم الخلايا. وبالتالي ، ليس من السهل على الفيروس أن يجد أبوابًا للدخول. قد تساعد عوامل أخرى مثل نيوروبيلين 1 الفيروس في العثور على بابه.

مع التعبير عن neuropilin-1 بكميات كبيرة في الأنسجة العصبية داخل تجويف الأنف ، قد نتخيل أن SARS-CoV-2 يحتوي على سجادة حمراء مناسبة تم طرحها في اللحظة التي نشم فيها قطيرة مصابة.

نظرة فاحصة على عينات الأنسجة التي تعبر عن نيوروبيلين 1 المأخوذة من المتوفى كوفيد -19 زاد المرضى من الشكوك ، بينما ساعدت تجربة أجريت على الفئران في تأكيد دور المستقبل في المساعدة على دخول الفيروس إلى نظامنا العصبي.

ما إذا كان هذا قد يساعد في تفسير سبب إصابة عدوى SARS-CoV-2 بمثل هذاتأثير الصدمة على وظائف الدماغهو سؤال للبحث في المستقبل.

يمكننا تحديد أن نيوروبيلين 1 ، على الأقل في ظل ظروف تجاربنا ، يعزز النقل إلى الدماغ ، لكن لا يمكننا التوصل إلى أي استنتاج ما إذا كان هذا ينطبق أيضًا على SARS-CoV-2. من المحتمل جدًا أن يتم قمع هذا المسار من قبل الجهاز المناعي في معظم المرضى ، يقول طبيب الأعصاب ميكا سيمونز من جامعة ميونخ التقنية.

من المغري تصوير أشكال جديدة من الأدوية المضادة للفيروسات في الأفق. على الرغم من أن فيروس SARS-CoV-2 يكشف عن مواهبه الإجرامية بالسرعة ، إلا أن حجب المستقبلات الخلوية من المرجح أن يكون خبرًا سيئًا لصحتنا.

هذا لا يعني أن الاكتشاف لا يخلو من الفرص.

'يختبر مختبرنا حاليًا تأثير الجزيئات الجديدة التي صممناها خصيصًا لقطع الاتصال بين الفيروس والنيوروبيلين ،' يقول باليستيريري.

النتائج الأولية واعدة للغاية ونأمل في الحصول على تصديق يعيش في المستقبل القريب.'

تم نشر هذا البحث في علوم .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.