في إنجاز يعد كبيرا، تمكن فريق دولي من العلماء، بقيادة جامعة بريستول، من تحديد ما يجعل فيروس SARS-CoV-2 شديد العدوى وقادرا على الانتشار السريع في الخلايا البشرية.
وتصف النتائج التي نُشرت في مجلة Science يوم 20 أكتوبر، كيف يمكن تقليل قدرة الفيروس على إصابة الخلايا البشرية عن طريق المثبطات التي تمنع التفاعل المكتشف حديثا بين الفيروس والمضيف، ما يدل على وجود علاج محتمل مضاد للفيروسات.
وعلى عكس الفيروسات التاجية الأخرى، التي تسبب نزلات البرد وأعراض الجهاز التنفسي الخفيفة، فإن SARS-CoV-2، العامل المسبب لمرض "كوفيد-19"، شديد العدوى والانتقال.
وحتى الآن، ظلت الأسئلة الرئيسية بلا إجابة حول سبب إصابة فيروس SARS-CoV-2 بسهولة بأعضاء خارج الجهاز التنفسي، مثل الدماغ والقلب.
ولإصابة البشر، يجب أن يلتصق فيروس SARS-CoV-2 أولا بسطح الخلايا البشرية التي تبطن المسالك التنفسية أو المعوية. وبمجرد إرفاق الفيروس، يغزو الخلية ثم يكرر نسخا متعددة من نفسه. ثم يتم إطلاق الفيروسات المكررة ما يؤدي إلى انتقال فيروس SARS-CoV-2.
ويتم تنفيذ عملية ارتباط الفيروس بالخلايا البشرية وغزوها بواسطة بروتين فيروسي يسمى بروتين "السنبلة" (Spike).
ويعد فهم العملية التي يتعرف بها بروتين Spike على الخلايا البشرية أمرا محوريا لتطوير العلاجات واللقاحات المضادة للفيروسات لعلاج "كوفيد-19".
وفي هذه الدراسة المتميزة، قامت مجموعات البحث في كلية علوم الحياة في بريستول، التي تضم الأستاذ بيتر كولين من كلية الكيمياء الحيوية، والدكتور يوهي ياموتشي، الأستاذ المشارك وعالم الفيروسات من كلية الطب الخلوي والجزيئي، والدكتور بوريس سيمونيتي، الباحث الأول في مختبر كولين، باستخدام طرق متعددة لاكتشاف أن SARS-CoV-2 يتعرف على بروتين يسمى neuropilin-1 على سطح الخلايا البشرية لتسهيل العدوى الفيروسية.
وأوضح يوهي وبوريس وبيت: "عند النظر إلى تسلسل بروتين Spike في SARS-CoV-2، أدهشنا وجود سلسلة صغيرة من الأحماض الأمينية التي يبدو أنها تحاكي تسلسل البروتين الموجود في البروتينات البشرية التي تتفاعل مع neuropilin-1".
وأضافوا: "قادنا هذا إلى اقتراح فرضية بسيطة: هل يمكن أن يرتبط بروتين Spike في SARS-CoV-2 ببروتين neuropilin-1 للمساعدة في العدوى الفيروسية للخلايا البشرية؟. ومن المثير للاهتمام، في تطبيق مجموعة من الأساليب الهيكلية والكيميائية الحيوية التي تمكنا من خلالها لإثبات أن بروتين Spike في SARS-CoV-2 يرتبط بالفعل ببروتين neuropilin-1.
وتابع الفريق: "بمجرد أن أثبتنا أن بروتين Spike مرتبط بـ neuropilin-1، تمكنا من إظهار أن التفاعل يعمل على تعزيز غزو SARS-CoV-2 للخلايا البشرية المزروعة في الخلايا (زراعة الخلايا المشتقة من حقيقيات النواة متعددة الخلايا). والأهم من ذلك، باستخدام الأجسام المضادة أحادية النسيلة، وهي البروتينات التي تم إنشاؤها في المختبر الشبيهة بالأجسام المضادة التي تحدث بشكل طبيعي، أو دواء انتقائي يمنع التفاعل، وقد تمكنا من تقليل قدرة SARS-CoV-2 على إصابة الخلايا البشرية".
ومن المثير للاهتمام، أن العلماء في جامعة ميونخ التقنية بألمانيا وجامعة هلسنكي في فنلندا، وجدوا بشكل مستقل أن neuropilin-1 يسهل دخول خلايا SARS-CoV-2 والإصابة بالعدوى.
وخلص باحثو بريستول معا إلى أنه: "لهزيمة كوفيد-19 سوف نعتمد على لقاح فعال وترسانة من العلاجات المضادة للفيروسات. ويوفر اكتشافنا لارتباط بروتين Spike في SARS-CoV-2 ببروتين neuropilin-1 وأهميته بالنسبة للعدوى الفيروسية، وسيلة غير معترف بها سابقا للعلاجات المضادة للفيروسات للحد من وباء كوفيد-19 الحالي".