تبدأ معظم الأوبئة عندما ينتقل فيروس أو مسببات أمراض أخرى من الحيوانات إلى البشر. في هذا المقال، نستكشف كيف تؤثر الطفرات الجينية على انتقال الفيروسات من الخفافيش إلى البشر.
كيف تؤثر الطفرات الجينية على انتقال الفيروسات من الخفافيش إلى البشر
تبدأ معظم الأوبئة عندما ينتقل فيروس أو مسببات أمراض أخرى من الحيوانات إلى البشر. يعتقد العديد من العلماء أن هذه هي الطريقة التي ظهر بها فيروس كورونا (COVID-19). ويرتبط الفيروس المسؤول عن المرض، SARS-CoV-2، ارتباطًا وثيقًا بالفيروسات التاجية الموجودة في الخفافيش.
اكتشاف جيني جديد
حدد فريق من الباحثين من معهد العلوم البيولوجية الكمية (QBI) بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، وكلية إيكان للطب في ماونت سيناي، ومعهد باستور، ومركز فريد هاتشينسون للسرطان، اختلافًا جينيًا صغيرًا قد يساعد في تفسير كيفية تكيف بعض الفيروسات الحيوانية مع البشر وتسبب أمراضًا خطيرة.
النتائج التي توصلوا إليها، نشرت في مضيف الخلية والميكروب، أظهرت أن تغيير حمض أميني واحد فقط في بروتين فيروس كورونا يمكن أن يغير كيفية تفاعل الفيروس مع أجهزة المناعة لدى كل من الخفافيش والبشر، مما يؤدي إلى استجابات مختلفة تمامًا للعدوى.
تأثيرات بيولوجية كبيرة من تغيير جيني صغير
للتحقيق في هذه العملية، قارن الباحثون SARS-CoV-2 مع RaTG13، وهو فيروس تاجي وثيق الصلة يصيب الخفافيش ولكن من غير المعروف أنه يصيب البشر.
وفحص الفريق كيفية تفاعل كل فيروس مع البروتينات المناعية في كل من خلايا الرئة البشرية والخفافيش. أصبح هذا العمل ممكنًا بفضل أول خط خلايا رئوية تم إنتاجه في المختبر وتم تطويره من خفاش حدوة الحصان الأكبر.
وبرز أحد البروتينات الفيروسية، المعروف باسم OrfB9، باعتباره ذا أهمية خاصة. على الرغم من أن نسختي SARS-CoV-2 وRaTG13 من OrfB9 متطابقتان تقريبًا، إلا أنهما تختلفان بحمض أميني واحد فقط من بين ما يقرب من 100 حمض أميني في البروتين.
استجابات مختلفة في خلايا الإنسان والخفافيش
أنتج هذا الاختلاف الصغير تأثيرات مختلفة بشكل لافت للنظر. في خلايا الرئة البشرية، أغلقت نسخة SARS-CoV-2 من OrfB9 نظام إنذار مناعي مهم، مما سمح للفيروس بالتكاثر بشكل أكثر فعالية. ومع ذلك، في خلايا رئة الخفافيش، قامت نسخة RaTG13 بتنشيط بروتين مناعي ساعد في إبقاء الفيروس تحت السيطرة.
تشير النتائج إلى أنه حتى التغيرات الجينية الصغيرة للغاية يمكن أن تؤثر على ما إذا كان الفيروس سيظل محصورًا في مضيفه الحيواني الطبيعي أو يكتسب القدرة على النمو في البشر.
اقرأ أيضًا...
قال نيفان جيه كروغان، مدير معهد QBI وكبير مؤلفي الدراسة: “إن الفرق بين الفيروس الذي يبقى في الخفافيش والفيروس الذي ينتشر إلى البشر ويسبب مرضًا كارثيًا يمكن أن يعود إلى تغيرات جينية صغيرة بشكل ملحوظ”. “من خلال رسم خرائط لهذه التفاعلات على مستوى البروتين – عبر فيروسين ونوعين – يمكننا قراءة التوقيعات الجزيئية التي تتنبأ بمخاطر الانتشار. إنه نوع نظام الإنذار المبكر الذي يحتاجه العالم.”
فهم مخاطر الانتشار المستقبلية
يقدم البحث رؤية جديدة للتغيرات الجزيئية التي يمكن أن تساعد الفيروسات الحيوانية على التكيف مع المضيف البشري. ومن خلال تحديد تفاعلات بروتينية معينة مرتبطة بالأحداث غير المباشرة، قد يتمكن العلماء من التعرف بشكل أفضل على الفيروسات التي لديها القدرة على القفز بين الأنواع قبل أن تؤدي إلى تفشي المرض في المستقبل.
المؤلفون والتمويل
المؤلفون هم مجموعة من الباحثين من UCSF، وقد حصلت الدراسة على تمويل من المعاهد الوطنية للصحة وغيرها من المؤسسات.
المصدر: Health & Medicine News — ScienceDaily
من خلال فهم هذه التغيرات الجينية، يمكننا تحسين استراتيجيات الوقاية من الأوبئة المستقبلية والتقليل من المخاطر الصحية.
