دانشمندان کشف کرده‌اند که چرا برخی از کروناویروس‌ها بیشتر باعث ایجاد بیماری‌های شدید می‌شوند، که تاکنون یک راز باقی مانده است. محققان دانشگاه بریستول مطالعه ای که در پیشرفت علم امروز [23 November]، می گویند یافته های آنها می تواند منجر به ایجاد یک درمان پان-کرونا ویروس برای شکست همه ویروس ها شود. از شیوع SARS-CoV در سال 2002 تا Omicron، نوع فعلی SARS-CoV-2، و همچنین انواع خطرناکی که ممکن است در آینده ظاهر شوند.
در این مطالعه جدید، یک تیم بین‌المللی به رهبری پروفسور کریستین شافیتزل از بریستول، گلیکوپروتئین‌های سنبله‌ای را که تمام کروناویروس‌ها را تزئین می‌کنند، مورد بررسی قرار دادند. آنها نشان می دهند که یک ویژگی جیبی سفارشی در پروتئین SARS-CoV-2 که برای اولین بار در سال 2020 کشف شد، در همه کروناویروس های مرگبار از جمله MERS و Omicron وجود دارد. در مقابل، ویژگی پاکت در کروناویروس‌هایی که باعث عفونت خفیف با علائم سرماخوردگی می‌شوند وجود ندارد.
این تیم می‌گوید یافته‌های آنها نشان می‌دهد که پاکت، که یک مولکول کوچک، اسید لینولئیک را متصل می‌کند – یک اسید چرب ضروری برای بسیاری از عملکردهای سلولی از جمله التهاب و حفظ غشای سلولی در ریه‌ها به طوری که ما بتوانیم به درستی نفس بکشیم، اکنون می‌توان از آن استفاده کرد. برای درمان همه کروناویروس‌های کشنده، و در عین حال آنها را در برابر درمان مبتنی بر اسید لینولئیک که این جیب را هدف قرار می‌دهد، آسیب‌پذیر می‌کند.
COVID-19 که توسط SARS-CoV-2 ایجاد می شود، سومین شیوع مرگبار ویروس کرونا پس از SARS-CoV در سال 2002 و MERS-CoV در سال 2012 است. SARS-CoV-2 بسیار عفونی تر به آلوده کردن مردم و آسیب رساندن به جوامع و اقتصادها در سراسر جهان ادامه می دهد. ، با انواع جدیدی از نگرانی که به طور متوالی در حال ظهور هستند و Omicron از واکسیناسیون و پاسخ ایمنی طفره می رود.
در کار قبلی خود ما حضور یک مولکول کوچک به نام اسید لینولئیک را شناسایی کردیم که در یک جیب مخصوص ساخته شده در گلیکوپروتئین SARS-Cov-2، معروف به “پروتئین اسپایک” مدفون شده بود، که به سطح سلول انسان متصل می شود و این امکان را به شما می دهد. ویروس به سلول ها نفوذ کرده و شروع به تکثیر کند و باعث آسیب گسترده شود.
ما نشان دادیم که اتصال اسید لینولئیک در پاکت می تواند عفونت ویروس را متوقف کند، که یک درمان ضد ویروسی را پیشنهاد می کند. این در سویه اصلی ووهان بود که همه‌گیری را شروع کرد. از آن زمان، طیف کاملی از انواع خطرناک SARS-CoV-2، از جمله Omicron، نوع غالب نگرانی فعلی، پدیدار شده است. ما هر نوع جدید نگرانی را بررسی کردیم و پرسیدیم که آیا عملکرد جیبی هنوز وجود دارد یا خیر.”
پروفسور شافیتزل از دانشکده بیوشیمی بریستول
Omicron دستخوش جهش‌های زیادی شده است که به آن امکان می‌دهد از محافظت ایمنی ارائه شده توسط واکسیناسیون یا درمان‌های آنتی‌بادی که از این ویروس به‌سرعت در حال تکامل عقب مانده‌اند، فرار کند. به طرز جالبی، در حالی که همه چیزهای دیگر ممکن است تغییر کرده باشند، محققان دریافتند که جیب تقریباً بدون تغییر باقی مانده است، همچنین در Omicron.
کریستین تولزر، دستیار پژوهشی در دانشکده بیوشیمی و نویسنده اصلی این مطالعه، افزود: «وقتی متوجه شدیم که جیب کشف شده بدون تغییر باقی مانده است، به عقب نگاه کردیم و پرسیدیم که آیا SARS-CoV و MERS-CoV، دو کروناویروس مرگبار دیگر هستند یا خیر. سال‌ها پیش باعث شیوع‌های قبلی شده بود، همچنین حاوی این ویژگی جیب اتصال اسید لینولئیک بود.
این تیم از میکروسکوپ الکترونی با وضوح بالا، رویکردهای محاسباتی پیشرفته و محاسبات ابری استفاده کردند. نتایج آنها نشان داد که SARS-CoV و MERS-CoV نیز دارای پاکت هستند و می‌توانند لیگاند، اسید لینولئیک را با مکانیسم تقریباً یکسانی متصل کنند.
پروفسور شافیتزل نتیجه گرفت: “در مطالعه فعلی ما شواهدی ارائه می دهیم که نشان می دهد پاکت در همه ویروس های کشنده ویروس کرونا، از اولین شیوع SARS-CoV در 20 سال پیش تا Omicron امروز یکسان باقی مانده است. قبلا نشان داده ایم که اتصال اسید لینولئیک به این پاکت باعث القا می شود. یک سنبله قفل شده، عفونت ویروسی را لغو می کند. ما همچنین اکنون نشان می دهیم که مکمل اسید لینولئیک تکثیر ویروس را در داخل سلول ها سرکوب می کند. ما پیش بینی می کنیم که انواع آینده نیز حاوی این جیب باشند که می توانیم از آن برای شکست دادن ویروس استفاده کنیم.”
Halo Therapeutics، دانشگاه بریستول که اخیراً پروفسور شافیتزل موسس آن است، از این یافته‌ها برای توسعه ضد ویروس‌های پان-کروناویروس متصل به جیب استفاده می‌کند.
این تیم شامل کارشناسانی از گروه بریستول UNCOVER، مرکز زیست شناسی حداقلی ماکس پلانک بریستول، Halo Therapeutics Ltd دانشگاه بریستول و همکارانی در سوئد و فرانسه بود. این مطالعات توسط منابع مالی Max Planck Gesellschaft، Wellcome Trust و شورای تحقیقات اروپا، با پشتیبانی اضافی Oracle for Research برای منابع رایانش ابری با کارایی بالا، پشتیبانی شده است.
منبع:
مرجع مجله:
تولزر، سی.، و همکاران (2022) پاکت اتصال اسید چرب رایگان یک علامت بارز حفظ شده در پروتئین‌های اسپایک ویروس بتا ویروس از SARS-CoV تا Omicron است. پیشرفت علم doi.org/10.1126/sciadv.adc9179.