خداع فيروس كورونا الجديد بـ “مصافحة” وهمية – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Tricking the novel coronavirus with a fake ‘handshake’
(Emily Caldwell – بقلم: إميلي كالدويل)

ملخص المقالة:

توصلت دراسة جديدة أجراها باحثون في جامعة ولاية اوهايو إلى خداع فيروس كورونا بحيث لا يمكن أن يتسبب في إصابة الخلايا، وقد نُشرت الدراسة في عدد يناير من مجلة بايوكونجوغيت كمستري. وقد تمكن العلماء من تطوير شظايا بروتينية – تسمى الببتيدات – تتلاءم بإحكام مع أخدود على بروتين السارس-كورونا2 سبايك (SARS-CoV-2 Spike) الذي يستخدم عادة للوصول إلى خلية مضيفة، وتخدع هذه الببتيدات الفيروس بشكل فعال في “مصافحة” نسخة طبق الأصل بدلاً من البروتين الفعلي الموجود على سطح الخلية الذي يسمح للفيروس بالدخول. ويرتبط الفيروس ببروتين مستقبلات على سطح الخلية المستهدفة يسمى أيس2 (ACE2)، ويتواجد على أنواع معينة من الخلايا البشرية في الرئة وتجويف الأنف، مما يوفر العديد من نقاط الوصول للفيروس لإصابة الجسم. وصمم الباحثون واختبروا الببتيدات التي تشبه أيس2  بدرجة كافية لإقناع فيروس كورونا بالارتباط بها، وهو إجراء يمنع قدرة الفيروس على الدخول فعليًا إلى داخل الخلية. وقد قام الفريق باختبار العديد من الببتيدات كمثبطات تنافسية، وتمثل النتائج بداية لعملية تطوير المنتج.

(المقالة)

توصلت دراسة جديدة إلى خداع فيروس كورونا الجديد مرة واحدة بحيث لا يمكن أن يتسبب في إصابة الخلايا. وطور العلماء شظايا بروتينية – تسمى الببتيدات – تتلاءم بإحكام مع أخدود على بروتين السارس-كورونا2 سبايك (SARS-CoV-2 Spike) الذي يستخدم عادة للوصول إلى خلية مضيفة وتخدع هذه الببتيدات الفيروس بشكل فعال في “مصافحة” نسخة طبق الأصل بدلاً من البروتين الفعلي الموجود على سطح الخلية الذي يسمح للفيروس بالدخول. وقد نُشرت الدراسة في عدد يناير من مجلة بايوكونجوغيت كمستري (Bioconjugate Chemistry).

وحدد بحث سابق أن الفيروس التاجي الجديد يرتبط ببروتين مستقبلات على سطح الخلية المستهدفة يسمى أيس2 (ACE2). ويتواجد هذا المستقبل على أنواع معينة من الخلايا البشرية في الرئة وتجويف الأنف، مما يوفر العديد من نقاط الوصول لفيروس سارس-كورونا2 لإصابة الجسم.  ومن أجل هذا العمل، صمم علماء جامعة ولاية أوهايو واختبروا الببتيدات التي تشبه أيس2 بدرجة كافية لإقناع فيروس كورونا بالارتباط بها، وهو إجراء يمنع قدرة الفيروس على الدخول فعليًا إلى داخل الخلية.

“هدفنا هو أنه في أي وقت يتلامس فيه فيروس سارس كورونا 2 مع الببتيدات، سيتم تعطيل الفيروس، وذلك لأن بروتين سبايكس الفيروسي مرتبط بالفعل بشيء يحتاج إلى استخدامه من أجل الارتباط بالخلية”، كما قال أميت شارما، المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة والأستاذ المساعد للعلوم الحيوية البيطرية في جامعة ولاية أوهايو، ويشغل أيضًا منصبًا في هيئة تدريس العدوى الميكروبية والمناعة. وتابع: “وللقيام بذلك، علينا الوصول إلى الفيروس وهو لا يزال خارج الخلية”.

ويتصور فريق جامعة ولاية أوهايو تسليم هذه الببتيدات المصنعة في رذاذ الأنف أو مطهر سطح الهباء الجوي [١] ، من بين تطبيقات أخرى، لمنع انتشار نقاط وصول فيروس سارس كورونا 2 بعامل يمنع دخولها إلى الخلايا المستهدفة. وقال روس لارو، المؤلف الرئيسي المشارك وأستاذ مساعد وباحث في الصيدلة وعلم العقاقير في جامعة ولاية أوهايو: “بالنتائج التي توصلنا إليها باستخدام هذه الببتيدات، فإننا في وضع جيد للانتقال إلى خطوات تطوير المنتج”.

ويتطلب فيروس سارس كورونا 2 ، مثله مثل جميع الفيروسات الأخرى، الوصول إلى الخلايا الحية لإحداث تلفها – تختطف الفيروسات وظائف الخلايا لتكوين نسخ من نفسها وتسبب العدوى. ويمكن أن يطغى التكاثر السريع للفيروسات على الجهاز المضيف قبل أن تتمكن الخلايا المناعية من حشد دفاع فعال.

إن أحد أسباب كون هذا الفيروس التاجي معديًا للغاية هو أنه يرتبط بشدة بمستقبل أيس2 ،  المتوفر بكثرة في الخلايا في البشر وبعض الأنواع الأخرى. وإن بروتين سبايك الموجود على سطح فيروس سارس كورونا 2 الذي أصبح أكثر خصائصه تميزًا هو أيضًا أساسي لنجاحه في الارتباط بأيس2. وجعلت التطورات الحديثة في بلورة البروتينات والفحص المجهري من الممكن إنشاء صور حاسوبية لهياكل بروتينية معينة بمفردها أو مجتمعة – كما هو الحال عندما ترتبط ببعضها البعض.

وفحص الأستاذ المساعد شارما وزملاؤه عن كثب صور بروتين سارس كورونا 2 سبايك وأيس2 ،  وقاموا بتكبير كيفية حدوث تفاعلاتهم بدقة وما هي الروابط المطلوبة للبروتينين ليثبتوا في مكانهم. وقد لاحظوا وجود ذيل حلزوني يشبه الشريط على أيس2 كنقطة محورية للمرفق، والذي أصبح نقطة البداية لتصميم الببتيدات. وقال: “معظم الببتيدات التي صممناها تعتمد على الشريط الملامس للسبايك”. وأضاف: “لقد ركزنا على إنشاء أقصر الببتيدات الممكنة مع الحد الأدنى من الاتصالات الأساسية”.

وقام الفريق باختبار العديد من الببتيدات كـ “مثبطات تنافسية” لا يمكنها فقط الارتباط بشكل آمن ببروتينات فيروس السارس-كورونا2 سبايكس، ولكن أيضًا تمنع أو تخفض تكاثر الفيروس في مزارع الخلايا. وكان اثنان من الببتيدات، أحدهما يحتوي على الحد الأدنى من نقاط الاتصال والآخر أكبر، فعالين في الحد من عدوى فيروس السارس-كورونا2  في دراسات الخلايا مقارنة بالضوابط.

ووصف الأستاذ المساعد شارما هذه النتائج على أنها بداية لعملية تطوير المنتج التي ستستمر بواسطة فريق علماء الفيروسات والكيميائيين الصيدلانيين المتعاونين في هذا العمل. وقال: “نحن نتخذ نهجا متعدد الجوانب، وباستخدام هذه الببتيدات، حددنا الحد الأدنى من الاتصالات اللازمة لإبطال نشاط الفيروس؛ وللمضي قدمًا، نخطط للتركيز على تطوير جوانب هذه التكنولوجيا للأغراض العلاجية”. وأضاف: “الهدف هو تحييد الفيروس بشكل فعال وقوي؛ والآن، بسبب ظهور المتغيرات، نحن مهتمون بتقييم تقنيتنا ضد الطفرات الناشئة”.

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://news.osu.edu/tricking-the-novel-coronavirus-with-a-fake-handshake/

لمزيد من المعلومات: روس لارو وآخرون؛ Rationally Designed ACE2-Derived Peptides Inhibit SARS-CoV-2, Bioconjugate Chemistry (2020).  DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.0c00664

الهوامش:

[١] الهَبَاءُ : التُّرابُ الذي تُطيره الريحُ ويلزَقُ بالأَشياء، أَو ينبثُّ في الهواء فلا يبدو إِلاَّ في ضوءِ الشمس.
وفي التنزيل العزيز:الواقعة آية 5 الهَبَاءُ 6 (وَبُسَّتِ الجِبَالُ بَسًّا فَكَانَتْ هَبَاءً مُنْبَثًّا ). المصدر: موقع المعاني على الانترنت، https://www.almaany.com