آشنایی با نسخه جهش یافته ی ویروس کرونا
واریانت‌های جدیدویروس کرونا زمانی ظاهر می‌شوند که ویروس نسخه‌هایی از خود می‌سازد و نسخه‌های حاصل دچار جهش‌های ژنتیکی می‌شوند. جهش‌هایی که به یک واریانت می‌رسد، ممکن است روی نحوه‌ی عفونی‌کردن سلول‌ها یا سرعت انتشار ویروس اثرگذار باشد. رفتار ویروس انگلیسی با واریانت های دیگر خیلی متفاوت نیست. واریانت جدید حاوی چند تغییر غیر عادی در پروتئین اسپایک در مقایسه با واریانت‌های مشابه و یکی از دلایل نگرانی بیشتر در مورد تغییرات ژنتیکی بی‌ضرری است که قبلا مشاهده شده است. جهش ژنتیکی ممکن است بیوشیمی اسپایک را تغییر بدهد و بر قابلیت انتقال ویروس اثرگذار باشد.
افزایش میزان شیوع و سرعت انتقال بیماری افزایش یافته است. مشخص نیست آیا سرعت انتشار واریانت جدید بیشتر از سرعت انتشار واریانت‌های دیگر ویروس است. افزایش تعداد عفونت‌ها می‌تواند به جهش ژنتیکی ارتباط داشته باشد و باعث شود آن واریانت به‌راحتی انتشار یابد، ممکن است به‌طور‌تصادفی و به‌علت تعامل افراد عفونی با دیگران و ایجاد زنجیره‌های انتقال گسترش پیدا کرده باشد. تاکنون شواهد قطعی مبنی بر این که گونه ویروس انگلیسی مرگ و میر بالاتری داشته باشد یا شواهد قطعی مبنی بر این که واریانت مذکور نوع شدیدتری از تظاهرات بالینی را ایجاد می کند، موجود نیست. پروتئین اسپایک همچنین اساس واکسن‌های فعلی کوید-۱۹ است. اما پروتئین اسپایک چیست و چرا اهمیت زیادی دارد؟
ویروس‌ها برای تکثیر باید به سلول‌ها وارد شوند و در آنجا از مکانیزم سلولی برای ساخت ذرات ویروس جدید و انتقال به سلول‌ها یا افراد دیگر استفاده کنند. سلول‌های ما در جهت دفع چنین مزاحمت‌هایی تکامل یافته‌اند.
یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های حیات سلولی برای دفاع در برابر مهاجمان، پوشش خارجی آن است که از لایه‌ی چربی تشکیل شده و تمامی آنزیم‌ها، پروتئین‌ها و DNA سلول را نگه‌داری می‌کند. به علت ماهیت بیوشیمیایی چربی‌ها، سطح خارجی سلول دارای بار بسیار منفی و دافع است. ویروس‌ها برای دسترسی به سلول باید از این مانع عبور کنند.
پروتئین اسپایک از زنجیره‌ای خطی شامل ۱۲۷۳ اسید آمینه تشکیل شده و به شکل ساختاری تاخوردگی پیدا کرده است که تا ۲۳ مولکول قند روی سطح آن قرار می‌گیرند. پروتئین‌های اسپایک به هم می‌چسبند و سه مولکول اسپایک جدا به هم متصل می‌شوند و یک واحد تریمریک (سه‌جزئی) عملکردی تشکیل می‌دهند.
اسپایک را می‌توان به واحدهای عملکردی مجزایی تقسیم کرد که دومِین (دامنه) نام دارند و هر یک دارای عملکرد بیوشیمیایی متفاوتی است؛ مانند اتصال به سلول هدف، ترکیب شدن با غشای سلول هدف و کمک به قرار گرفتن اسپایک روی پوشش ویروسی.
پروتئین اسپایک از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است که عملکرد متفاوتی دارند. پروتئین اسپایک ویروس SARS-CoV-2 به ذره تقریبا کروی ویروسی چسبیده، درون پوشش ویروس جاسازی شده و به سمت بیرون برجستگی پیدا کرده و برای چسبیدن به سلول‌ها آماده است. تخمین زده می‌شود که هر ویروس حدود ۲۶ تریمر اسپایک داشته باشد. یکی از این واحدهای عملکردی به پروتئینی به نام ACE2 متصل می‌شود که روی سطح سلول‌های ما قرار گرفته است و جذب ذرات ویروسی و در نهایت ادغام غشا را آغاز می‌کند. اسپایک در فرایندهای دیگری مانند اتصال، ثبات ساختاری و فرار از سیستم ایمنی نقش دارد.
واکسن در مقابل پروتئین اسپایک
واکسن‌های پیشتاز، ازجمله واکسن فایزر و بیوان‌تک که اکنون تأیید شده است، به‌طورخاص پروتئین اسپایک (ساختار برجسته‌‌ی روی ویروس که برای آغاز عفونت به سلول‌ها متصل می‌شود) را هدف قرار می‌دهند؛ اما آنتی‌بادی‌ها می‌توانند به مکان‌های مختلفی روی اسپایک متصل شوند. اگر اسپایک فقط در یک نقطه جهش پیدا کند، مجموعه‌ی باقی‌مانده از آنتی‌بادی‌ها می‌توانند به مکان‌های دیگر متصل شوند. بنابراین، از‌آنجاکه واکسن موجب تولید انواع مختلفی از آنتی‌بادی‌ها می‌شود، جهش‌های جزئی در ویروس نباید موجب کاهش اثر واکسن‌ها شود. براساس بیانیه‌ی PHE،انگلستان در واریانت جدید ویروس کرونا که دچار جهشی در پروتئین اسپایک خود شده است، احتمالا چنین وضعیتی وجود دارد. اگر پروتئین اسپایک به‌گونه‌ای تغییر کند که بتواند حداقل از آنتی‌بادی‌هایی فرار کند که تلاش می‌کنند به آن متصل شوند، اثربخشی واکسن تضعیف خواهد شد. بااین‌حال، تغییر جزئی در پروتئین اسپایک احتمالا مشکلی به‌وجود نمی‌آورد؛ اما در‌هر‌صورت، دانشمندان مشغول بررسی آن هستند.
با توجه به اهمیت پروتئین اسپایک برای ویروس، بسیاری از واکسن ها یا داروهای ضد ویروس، گلیکوپروتئین‌های ویروسی را مورد هدف قرار می‌دهند. در مورد ویروس SARS-CoV-2، واکسن‌هایی که به وسیله‌ی شرکت‌هایفایزر و بیو ان تک/ مدرنا ساخته شده است، دستورالعمل‌هایی برای ساخت نسخه‌ای از پروتئین اسپایک به بدن می‌رسانند. تولید اسپایک درون سلول‌های ما فرایند تولید سلول‌های T و آنتی‌بادی محافظ را آغاز می‌کند.
یکی از نگران‌کننده‌ترین خصوصیات پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 نحوه‌ی حرکت یا تغییر آن در طول زمان در جریان تکامل ویروس است. این پروتئین که دستور ساخت آن در ژنوم ویروسی نهفته است، می‌تواند جهش پیدا کند و با تکامل ویروس، خصوصیات بیوشیمیایی آن تغییر کند.
اغلب جهش‌ها سودمند نیستند یا مانع از عملکرد پروتئین اسپایک می‌شوند یا اینکه اثری روی عملکرد آن ندارند. اما برخی از آن‌ها ممکن است موجب تغییراتی شوند که نسخه‌ی جدید ویروس دارای مزیتی انتخابی از نظر قابلیت انتقال یا عفونی بودن بیشتر شود. یکی از روش‌های وقوع چنین رویدادی، جهش در بخشی از پروتئین اسپایک است که مانع از اتصال آنتی‌بادی‌های محافظ به آن شود. روش دیگر این است که جهش موجب شود چسبندگی اسپایک‌ها به سلول‌های ما بیشتر شود. به همین دلیل است که جهش‌های جدیدی که موجب تغییر عملکردهای اسپایک می‌شوند، از اهمیت زیادی برخوردار هستند؛ چرا که ممکن است بر نحوه‌ی کنترل انتشار SARS-CoV-2 اثر داشته باشند.
واریانت‌های جدیدی که در بریتانیا و مناطق دیگر یافت شده‌اند، جهش‌هایی در سراسر اسپایک و در بخش‌هایی از پروتئینی دارند که در وارد شدن ویروس به سلول‌های ما نقش دارد. با انجام آزمایش‌هایی باید مشخص شود که آیا این جهش‌ها به‌طور قابل توجهی اسپایک را تغییر می‌دهند و اگر این‌طور است، چگونه این کار را انجام می‌دهند و اینکه آیا اقدامات کنونی کنترل ویروس همچنان مؤثر است؟ چیزی که کاملا مشخص است روش های متعارف پیشگیری نظیر شستن دستها، استفاده از ماسک و فاصله گذاری اجتماعی روی این واریانت و بسیاری از واریانت های جهش یافته احتمالی بعدی حتما تاثیرگذار است.
تهیه و تنظیم :
نشاط خسروی-میکروبیولوزیست
منبع:
https://www.cdc.gov/
آخرین دیدگاه‌ها