فرآیندی که جهش گونه‌های کرونا را افزایش می‌دهد

ایران اکونومیست-دانشمندان موسسه ملی بهداشت آمریکا موفق به کشف مکانیسمی در سلول‌ها شدند که می‌تواند جهش گونه‌های مختلف ویروس کرونا را افزایش دهد.

کد خبر: ۳۹۵۱۸۱

تاریخ: ۱۵ آبان ۱۴۰۰ - ۱۰:۳۵

دانشمندان در موسسه ملی بهداشت دریافته‌اند فرآیندی در سلول‌ها ممکن است عفونت سارس-کوو-۲ را محدود کند و جهش‌ها در انواع آلفا و دلتا بر این اثر غلبه کرده و به طور بالقوه توانایی ویروس را برای انتشار افزایش دهد. این یافته‌ها در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد. این مطالعه توسط کلی تن هاگن، محقق ارشد در موسسه ملی تحقیقات دندانپزشکی و جمجمه صورت (NIDCR) NIH انجام شد.

از زمان شروع همه‌گیری ویروس کرونا در اوایل سال ۲۰۲۰، چندین نوع عفونی‌تر از سارس-کوو-۲، ویروسی که باعث کووید-۱۹ می‌شود، پدیدار شد. به دنبال ویروس اصلی یا نوع وحشی، نوع آلفا که در اوایل سال ۲۰۲۱ در آمریکا گسترده شد، و متعاقبا نوع دلتا که رایج‌ترین سویه در حال گردش است، دنبال شد. این گونه‌ها جهش‌هایی به دست آورده‌اند که به آن‌ها کمک می‌کند افراد را آلوده کرده و راحت‌تر پخش شوند. بسیاری از جهش‌ها بر پروتئین اسپایک تاثیر می‌گذارند که ویروس از آن برای ورود به سلول‌ها استفاده می‌کند. دانشمندان در تلاش بوده‌اند تا بفهمند این تغییرات چگونه عملکرد ویروس را تغییر می‌دهد.

رنا دسوزا، گفت: در طول همه‌گیری، محققان NIDCR تخصص خود را در علوم بهداشت دهان و دندان برای پاسخ به سوالات کلیدی در مورد کووید-۱۹ به کار برده‌اند. این مطالعه بینش جدیدی را در مورد عفونت پذیری بیشتر انواع آلفا و دلتا ارائه می‌دهد و چارچوبی برای توسعه درمان‌های آینده ارائه می‌دهد.

سطح خارجی سارس-کوو-۲ با پروتئین‌های سنبله‌ای تزئین شده است که ویروس از آن‌ها برای اتصال به سلول‌ها و ورود آن‌ها استفاده می‌کند. با این حال قبل از اینکه این اتفاق بیفتد، پروتئین سنبله باید با یک سری از بریدگی‌ها یا شکاف‌ها توسط پروتئین‌های میزبان فعال شود که با آنزیم فورین شروع می‌شود. در انواع آلفا و دلتا، به نظر می‌رسد جهش در پروتئین سنبله باعث افزایش شکاف فورین می‌شود که تصور می‌شود ویروس را در ورود به سلول‌ها موثرتر می‌کند.

مطالعات نشان داده‌اند که در برخی موارد می‌توان با افزودن مولکول‌های قند حجیم - فرآیندی که توسط آنزیم‌هایی به نام GALNTs در کنار محل برش انجام می‌شود، شکافت پروتئین را کاهش داد. تیم تن هاگن به این فکر افتادند که آیا این اتفاق برای پروتئین اسپایک سارس-کوو-۲ رخ می‌دهد و اگر چنین است، آیا عملکرد پروتئین را تغییر می‌دهد یا خیر.

برای یافتن این موضوع، دانشمندان اثرات فعالیت GALNT را بر پروتئین سنبله در سلول‌های مگس میوه و پستانداران مطالعه کردند. آزمایش‌ها نشان داد که یک آنزیم، GALNT۱، قند‌ها را به پروتئین سنبله نوع وحشی اضافه می‌کند و این فعالیت باعث کاهش شکاف فورین می‌شود. در مقابل جهش‌های پروتئین اسپایک، مانند جهش‌های موجود در انواع آلفا و دلتا، فعالیت GALNT۱ را کاهش داده و برش فورین را افزایش می‌دهند. این نشان می‌دهد که فعالیت GALNT۱ ممکن است تا حدی برش فورین را در ویروس نوع وحشی سرکوب کند و جهش‌های آلفا و دلتا بر این اثر غلبه کرده و اجازه می‌دهند برش فورین کنترل نشود.

آزمایش‌های بیشتر این ایده را تایید کرد. محققان سنبله‌های نوع وحشی یا جهش یافته را در سلول‌های رشد کرده در ظرف بیان کردند. آن‌ها تمایل سلول‌ها به ترکیب شدن با همسایگان خود را مشاهده کردند، رفتاری که ممکن است گسترش ویروس را در طول عفونت تسهیل کند. دانشمندان دریافتند سلول‌هایی که پروتئین جهش‌یافته را بیان می‌کنند، بیشتر از سلول‌های دارای سنبله نوع وحشی با همسایگان ترکیب می‌شوند. سلول‌های دارای سنبله نوع وحشی نیز در حضور GALNT۱ کمتر ذوب می‌شوند، که نشان می‌دهد فعالیت آن ممکن است عملکرد پروتئین اسپایک را محدود کند.

تن هاگن گفت: یافته‌های ما نشان می‌دهد که جهش‌های آلفا و دلتا بر اثر کاهش‌دهنده فعالیت GALNT۱ غلبه می‌کنند که ممکن است توانایی ویروس برای ورود به سلول‌ها را افزایش دهد.

برای اینکه ببینند آیا این فرآیند ممکن است در افراد نیز اتفاق بیفتد، تیم بیان RNA را در سلول‌های داوطلبان سالم تجزیه و تحلیل کرد. محققان بیان گسترده‌ای از GALNT۱ را در سلول‌های دستگاه تنفسی تحتانی و فوقانی که مستعد ابتلا به عفونت سارس-کوو-۲ هستند، یافتند که نشان می‌دهد این آنزیم می‌تواند بر عفونت در انسان تاثیر بگذارد. دانشمندان این نظریه را مطرح کردند که تفاوت‌های فردی در بیان GALNT۱ می‌تواند بر گسترش ویروس تاثیر بگذارد.

تن هاگن می‌گوید: این مطالعه نشان می‌دهد فعالیت GALNT۱ ممکن است عفونت‌زایی ویروسی را تعدیل کند و بینشی در مورد اینکه چگونه جهش‌ها در انواع آلفا و دلتا ممکن است بر این امر تاثیر بگذارند، ارائه می‌کند. این دانش می‌تواند به تلاش‌های آینده برای توسعه مداخلات جدید کمک کند.