پژوهشگران آمریکایی با استفاده از یک روش محاسباتی، مکانیسم جدیدی را کشف کرده‌اند که در ابتلا به کروناویروس نقش دارد.
ساینسیو – به نقل از ایسنا و نیوز مدیکال نت، بررسی جدید پژوهشگران آمریکایی نشان می‌دهد گروهی از ویروس‌های خفاش که با “کروناویروس سندروم حاد تنفسی ۲” (SARS-CoV-2) مرتبط هستند، می‌توانند سلول‌های انسان را آلوده کنند، اما برای این کار از یک ورودی متفاوت و ناشناخته استفاده می‌کنند. اگرچه پژوهشگران هنوز در حال بررسی چگونگی آلوده شدن سلول‌ها توسط این ویروس‌ها هستند، اما شاید یافته‌های این پژوهش بتوانند به توسعه واکسن‌های جدیدی کمک کنند که مانع ایجاد یک بیماری همه‌گیر دیگر توسط ویروس‌ها می‌شوند.
گروهی از پژوهشگران “دانشگاه ایالتی واشنگتن” (WSU)، از یک روش محاسباتی استفاده کرده‌اند تا گروهی از کروناویروس‌ها را که می‌توانند سلول‌های انسان را آلوده کنند، از گروهی که این توانایی را ندارند، تشخیص دهند. سپس پژوهشگران، نتایج به دست آمده را در آزمایشگاه تایید کردند و نشان دادند که یک گروه خاص از ویروس‌ها می‌توانند هم سلول‌های انسان و هم سلول‌های خفاش را آلوده کنند.
“مایکل لتکو” (Michael Letko)، از پژوهشگران این پروژه گفت: آنچه ما در مورد این ویروس‌ها دریافتیم، این است که آنها می‌توانند از طریق مکانیسم یا گیرنده دیگری به سلول‌ها وارد شوند و این امر، پیامدهای بسیاری برای چگونگی و توانایی آنها در مبتلا کردن ما به همراه دارد.
انتقال بین گونه‌ای کروناویروس‌ها، تهدیدی جدی برای سلامت جهانی است. اگرچه کروناویروس‌های متعددی در حیات وحش کشف شده‌اند، اما پژوهشگران نتوانسته‌اند پیش‌بینی کنند که کدام یک بزرگترین تهدید برای انسان به شمار می‌رود. آنها همچنان پس از سرایت ویروس‌ها، برای تولید واکسن تلاش می‌کنند.
“شیرا بروسچت” (Shira Broschat)، از پژوهشگران این پروژه گفت: از آنجا که ما بیشتر و بیشتر به مکان‌هایی که تعامل انسان و حیوان در آنها وجود دارد، تجاوز می‌کنیم، این احتمال وجود دارد که ویروس‌های زیادی وجود داشته باشند که باید بررسی شوند.
کروناویروس سندروم حاد تنفسی ۲، یکی از چندین ویروسی است که با اتصال به پروتئین گیرنده‌ای به نام “آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین” (ACE2)، از پروتئین خوشه‌ای خود برای آلوده کردن سلول‌ها استفاده می‌کند. گیرنده‌های ACE2 در بسیاری از انواع بافت‌ها و سلول‌های انسان از جمله در ریه‌ها، قلب، عروق خونی، کلیه‌ها، کبد و دستگاه گوارش قرار دارند. “لتکو” در پژوهش‌های پیشین نشان داد که گروه دیگری از “ساربکوویروس‌ها” (Sarbecoviruses)، خانواده‌ای که کروناویروس سندروم حاد تنفسی ۲ به آن تعلق دارد، می‌تواند سلول‌های انسانی را نیز آلوده کند. نحوه انجام گرفتن این کار هنوز مانند یک راز باقی مانده است. ساربکوویروس‌ها در خفاش‌ها و سایر پستانداران سراسر جهان وجود دارند.
پژوهشگران، کار خود را با پایگاه داده‌ای آغاز کردند که بیش از ۱.۶ میلیون ورودی ساربکوویروس داشت. آنها برای درک بهتر این که چه چیزی ویروس‌های حیوانی را که می‌توانند سلول‌های انسانی را آلوده کنند، از ویروس‌هایی که این توانایی را ندارند، متمایز می‌کند، نقشه‌های شبکه‌ای ساختند که ارتباط توالی‌های خوشه‌ای ویروس را نشان می‌دهند. هنگامی که پژوهشگران توجه خود را روی بخش کوچکی از پروتئین خوشه‌ای متمرکز کردند که برخی از کروناویروس‌ها از آن برای اتصال به گیرنده‌ها استفاده می‌کنند، متوجه شدند که نقشه شبکه آنها ویروس‌ها را در خوشه‌هایی مرتب کرده است. این خوشه‌ها، ویروس‌هایی را که می‌توانند سلول‌های انسانی را آلوده کنند و ویروس‌هایی را که نمی‌توانند این کار را انجام دهند، جدا می‌کنند.
“بروسچت” گفت: بسیاری از پژوهشگران در حال تعیین توالی ژنوم هستند؛ زیرا انجام دادن این کار بسیار ارزان و آسان است، اما همه این توالی‌ها باید درک شوند. ما باید روابط بین توالی‌ها را بفهمیم.
پژوهشگران با مشاهده این ناحیه بسیار کوچک از پروتئین خوشه‌ای، به آزمایشگاه مراجعه کردند. گروه “لتکو” در بررسی چگونگی آلوده کردن سلول‌ها توسط ویروس‌ها تخصص دارند و توانستند نشان دهند که این ناحیه از پروتئین خوشه‌ای در واقع می‌تواند به ذرات غیر عفونی و شبیه به ویروس امکان دهد تا به سلول انسان حمله کنند. نتایج آزمایشگاهی گسترده این گروه پژوهشی، صحت نقشه شبکه را تایید کرد.
پژوهشگران هنوز مطمئن نیستند که کدام گیرنده‌ها در این کار دخیل هستند و آیا این مسیر ابتلا واقعا به اندازه کافی کارآمد است تا بین گونه‌ها رخ دهد یا خیر. آنها ناحیه‌ای را در خوشه‌های ویروس شناسایی کرده‌اند که به نظر می‌رسد برای این که ویروس بتواند چندین گونه را آلوده کند، حیاتی است. این اطلاعات برای توسعه واکسن، حیاتی خواهند بود.
پژوهشگران امیدوارند که با کشف ویروس‌های جدید در این خانواده از ویروس‌ها، بتوانند آنها را در سطح محاسباتی بررسی کنند و پیش‌بینی کنند که در آزمایشگاه چه خواهند کرد.
“بروسچت” افزود: این موضوع مانند یک داستان پلیسی است؛ شما در حال شکار هستید و داستان را بیشتر و واضح‌تر دریافت می‌کنید.
این پژوهش در مجله “eBioMedicine” به چاپ رسید.