بسبب فيروس كورونا المستجد تجاوز عداد المصابين المليون ونصف حالة موكدة، ما يجعل العلماء والباحثين تجت أنظار أعين الجميع، الكل ينتظر بفارغ الصبر النتائج المتوصل إليها بخصوص علاج فعال لفيروس كورونا، ولكي يتمكن الباحثون والعلماء من مواجهة هذه الجائحة، لا بد أن يتسلحوا بالفهم الدقيق والمعرفة الواضحة عن هذا الفيروس.
 |
| دراسة جديدة تناقش آلية ارتباط الفيروس مع مستقبلات معينة على خلايا جسم الإنسان، وتبحث في كيفية انتقاله للبشر. منصف السلاوي يعد بتوفير لقاح فعال لكورونا أواخر 2020 |
تشير دراسة بيوكيميائية إلى أن نيوروبيلين -1 (neuropilin-1)، وهو مستقبل يتم التعبير عنه على سطح عدة أنواع من الخلايا ، يسهل الإصابة بالفيروس التاجي ، وبالتالي يمكن أن يمثل هدفًا علاجيًا جديدًا مثيرًا للاهتمام لتطوير الأدوية لعلاج كورونا COVID-19.
نظرة عن قرب
يتكون التركيب البنيوي لفيروس كورونا من غشاء بروتيني يبلغ قُطره 50 -200 نانومتر، ويغلف بداخله الحمض النووي الخاص بالفيروس RNA، وكباقي الفيروسات التاجية يتكون الفيروس من أربعة أنواع من البروتينات البنيوية تُسهم في تكوين هيكل جسم الفيروس، منها البروتين (S) الذي يُعرف بـ(بروتين الحَسَكَة)، الذي يشكل النتوءات الشوكية الموجودة على سطح الفيروس وتمنحه الشكل التاجي المميز.
 |
| Credit: Science History Images / Alamy Stock Photo |
كي تصاب الخلايا البشرية ، يجب أن يلتصق فيروس كورونا SARS-CoV-2 المسؤول عن COVID-19 أولاً بسطحها ، مما يسمح له لاحقًا بدخول الخلايا ومغادرتها عند تكاثر الفيروس.
وبالتالي فإن فهم الآليات الكيميائية الحيوية التي تتحكم في تفاعل الفيروس مع الخلايا هو في صميم الجهود المبذولة لتطوير علاجات ولقاحات مضادة للفيروسات قادرة على تحييد الفيروس لوضع حد لوباء COVID-19 الحالي.
بروتين غشائي جديد
سرعان ما تم اكتشاف أن تفاعل الفيروس مع سطح الخلية تم بوساطة بروتين موجود في أشواكها ، وهي البنيات التي تغطي الجزء الخارجي من فيروس كورونا.
هذا البروتين (المسمى بروتين S) له صلة قوية جدًا بمستقبل يسمى ACE2 ، موجود على سطح الخلايا البشرية والتفاعل مع هذا البروتين يسهل انتقال الفيروس داخل الخلايا.
السمة الفريدة لبروتين S SARS-CoV-2 هي وجود تسلسل حمض أميني أساسي (Arg-Arg-Ala-Arg ، أي أرجينين-أرجينين-ألانين-أرجينين) غير موجود في فيروسات كورونا الأخرى ، بما في ذلك ابن عمها المقرب SARS-CoV-1 ، المسؤول عن وباء السارس عام 2002.
نظرًا لأن الفيروس التاجي الحالي أكثر عدوى بكثير من الفيروسات التاجية الأخرى ، يعتقد الباحثون أن هذا البروتين الغشائي يلعب دورًا رئيسيًا في قدرته المعدية ومعدل انتقاله الكبيرين .
الآلية المتضمنة أنيقة للغاية (ومعقدة للغاية!): يتم التعرف على تسلسل الأحماض الأمينية الأساسية الموجود في البروتين S بواسطة بروتياز فيورين (protéase furine) ، وهو مقص جزيئي يقطع البروتين عند هذه النقطة مما يعطي جزئين ، يسميان S1 و S2.
يتم قطع جزء S2 لاحقًا بواسطة بروتياز آخر (TMPRSS2) مما يسهل تفاعله مع ACE2 ودخول الفيروس إلى الخلية 2 .
بوابة دخول إضافية
يتطابق تسلسل الحمض الأميني الأساسي Arg-Arg-Ala-Arg ، الموجود في نهاية الجزء S1 بعد الانقسام بواسطة بروتياز الفورين ، مقطع جزيئي معروف بالتفاعل مع neuropilin-1 ، وهو مستقبل موجود على سطح عدة خلايا.
وفقًا لدراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة Science المرموقة ، فإن هذا الارتباط بين الفيروس والنيوروبيلين يمكن أن يوفر للفيروس نقطة دخول إضافية وبالتالي يساهم في إمكانية العدوى.
باستخدام مناهج علم البلورات البيوكيميائية والوراثية والأشعة السينية ، أظهر الباحثون بوضوح أن الجزء S1 يتفاعل مع neuropilin-1 جيدا مع المقطع Arg-Arg-Ala-Arg الناتج عن انشقاق الفورين.
والأهم من ذلك ، لاحظ الباحثون أن منع هذا التفاعل باستخدام الأجسام المضادة الموجهة تحديدًا ضد النيروبيلين -1 ألغى التفاعل مع جزء S1 وقلل بشكل كبير من إصابة الخلايا بفيروس كورونا.
كما ذكر الباحثون، أنه من المعروف أن تفاعل neuropilin-1 مع البروتينات التي تحتوي على شكل شبيه بـ Arg-Arg-Ala-Arg يسهل دخول هذه البروتينات إلى الخلايا من خلال عملية الادخال الخلوي (Endocytose).
لذلك يبدو من المحتمل حدوث ظاهرة مماثلة نتيجة الارتباط بجزء S1 من الفيروس التاجي ، والذي يمكن أن يفسر ، على الأقل جزئيًا ، قدرة الفيروس المعدية العالية جدًا.
من المثير للاهتمام أيضًا أن نلاحظ أن طفرة طبيعية لـ SARS-CoV-2 ، على مستوى موقع انقسام الفورين يجعله غير قادرة على التفاعل مع neuropilin-1 ، فيكون أقل ضراوة.
في الوقت الحالي ، تسير معظم الأساليب العلاجية المطورة ضد فيروس كورونا الفيروس على هذا النحو ، على سبيل المثال باستخدام الأجسام المضادة واللقاحات التي تمنع ارتباطه بالخلايا.
تشير نتائج الدراسة إلى أن تحييد بوابة الدخول التي يستخدمها الفيروس ، في هذه الحالة neuropilin-1 ، يمكن أن يكون استراتيجية تكميلية لتطوير الأدوية ضد COVID-19.
إن فهم الآليات الجزيئية التي تنطوي عليها هذه العدوى أمر ضروري إذا أردنا كسب الحرب ضد هذا الفيروس.