محققان ایالت پن در حال بررسی عوامل موثر بر پیامدهای بیماری ناشی از سرریز ویروس هستند



چرا ویروس SARS-CoV-2 جمعیت انسانی جهان را ویران کرده است، اما بسیاری از ویروس های حیوانی دیگر این کار را نکرده اند؟ با استفاده از کرم‌های نماتد به‌عنوان مدل، محققان در ایالت پن مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را برای بررسی عوامل مؤثر بر پیامدهای بیماری ناشی از رویدادهای سرریز ویروس انجام دادند. آنها دریافتند که گونه میزبان بر روی پر شدن ویروس در جمعیت جدید تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، برخی از گونه ها هرگز آلوده نمی شوند، در حالی که برخی دیگر آلوده می شوند و به راحتی ویروس را به افراد دیگر درون گونه منتقل می کنند.

دیوید کندی، استادیار زیست شناسی، می گوید: “مواد بیماری زا با فرکانس هشداردهنده ای به انسان سرازیر می شوند، و یک تن تحقیقات فوق العاده برای تعیین محل و زمان سرریز بیشتر انجام شده است.” با این حال، مطالعه تجربی سرریز ویروس در آزمایشگاه برای درک احتمال انتقال ویروس در میزبان جدید بسیار چالش برانگیز است، به ویژه با تکثیر مورد نیاز برای به دست آوردن بینش علمی.

کلارا شاو، محقق فوق دکترا در ایالت پن، که در ژانویه به عنوان استادیار در دانشگاه مینه‌سوتا دولوث، موقعیت جدیدی را آغاز می‌کند، خاطرنشان کرد که کرم‌ها یک سیستم آزمایشی قدرتمند هستند.

شاو می گوید: «شما می توانید کل جمعیت میزبان را در یک ظرف پتری داشته باشید و می توانید 50 جمعیت تکراری را در فضایی به اندازه یک جعبه کفش قرار دهید. این سیستم کرم-ویروس می‌تواند امکان مطالعه دقیق مورد نیاز را فراهم کند تا مشخص کند کدام رویدادهای سرریز احتمالاً به کووید-19 بعدی تبدیل می‌شوند و کدام یک برای سلامت انسان و حیوان کمتر نگران کننده هستند.»

برای انجام مطالعه خود، که در 21 سپتامبر منتشر شد مجموعه مقالات انجمن سلطنتی Bمحققان از گونه‌ای از کرم‌های نماتد از جنس Caenorhabditis استفاده کردند. یکی از اینها -؛ Caenorhabditis elegans (C. elegans) -; معمولاً در انواع دیگر آزمایشات بیولوژیکی استفاده می شود.

ابتدا برای تعیین اینکه آیا جنس Caenorhabditis می تواند سیستم مفیدی برای مطالعه اکولوژی و تکامل پرش های میزبان ویروس باشد یا خیر، این تیم حساسیت 44 گونه Caenorhabditis را به عفونت توسط ویروس Orsay، ویروسی که به خوبی مطالعه شده C را آلوده می کند، بررسی کرد. گونه های elegans، اما وجود آن در گونه های دیگر مستند نشده است. آنها مقادیر کمی از ویروس را روی بشقاب‌های پتری دیش قرار دادند تا ببینند که آیا ویروس می‌تواند تکثیر شود یا خیر. از 44 گونه مورد آزمایش، 14 گونه به ویروس Orsay حساس بودند.

با استفاده از این 14 گونه کرم حساس، تیم سپس ارزیابی کرد که آیا این گونه‌ها قادر به انتقال ویروس با پیوند زیر مجموعه‌ای از کرم‌های در معرض ویروس به زیستگاه عاری از ویروس برای تولید مثل و انتقال بالقوه ویروس به فرزندان هستند یا خیر. این فرآیند برای تعیین مدت زمان ماندگاری ویروس و اینکه آیا می تواند به طور نامحدود باقی بماند، تکرار شد.

کندی گفت: “ما نشان دادیم که در این یک جنس، گونه های مختلف میزبان طیف کاملی از پیامدهای احتمالی را پس از قرار گرفتن در معرض یک پاتوژن جدید نشان می دهند.” برخی هرگز آلوده نشدند، برخی آلوده شدند اما قادر به انتقال ویروس نبودند، برخی آلوده شدند و ویروس را در سطوح بسیار پایینی منتقل کردند که در نهایت عامل بیماری زا از بین رفت؛ و برخی نیز آنقدر آلوده شدند و ویروس را به خوبی منتقل کردند که ویروس را به طور نامحدود حفظ کرد. این ماده خام مورد نیاز برای پاسخ به این سوال است که چرا برخی از رویدادهای سرریز منجر به پرش میزبان و بیماری‌های جدید می‌شوند در حالی که برخی دیگر خود به خود و بدون هیچ گونه مداخله خارجی از بین می‌روند.

به طور خاص، تیم دریافت که گونه های میزبان نزدیک تر به C. elegans -; میزبان بومی ویروس -؛ نسبت به عفونت حساس تر بودند و میزبان هایی که نزدیک به یکدیگر بودند بدون در نظر گرفتن رابطه آنها با سی.الگانس حساسیت های مشابه بیشتری داشتند.

شاو می‌گوید: «این الگوها در حساسیت ممکن است به دلیل این واقعیت باشد که میزبان‌های نزدیک به هم احتمالاً گیرنده‌های مشابهی برای اتصال ویروس، محیط‌های درون میزبان مشابه برای حرکت ویروس‌ها و دفاع مشابه در برابر ویروس‌ها دارند.

کندی خاطرنشان کرد که بدون یک سیستم مدل خوب برای مطالعه سرریز ویروس، درک عواملی که اپیدمی‌های جدید را تسهیل می‌کنند و اینکه چگونه تکامل در پاتوژن‌های نوظهور پیش می‌رود، چالش برانگیز بوده است.

او گفت: «این کرم‌ها را می‌توان نه تنها برای بررسی چگونگی تأثیر اکولوژی بر سرریز و ظهور، بلکه برای درک بهتر چگونگی و چرایی الگوهای سرریز و ظهور در میزبان‌ها استفاده کرد.»

بنیاد ملی علوم از این تحقیق حمایت کرد.

منبع:

مرجع مجله:



منبع