يتسابق الباحثون في جميع أنحاء العالم لتطوير اللقاحات والأدوية المحتملة لمكافحة الفيروس التاجي الجديد المسمى SARS-Cov-2. اكتشفت مجموعة من الباحثين الآن التركيب الجزيئي لبروتين رئيسي يستخدمه الفيروس التاجي لغزو الخلايا البشرية ، مما يفتح الباب أمام تطوير لقاح ، وفقًا لنتائج جديدة.
وكشفت الأبحاث السابقة أن الفيروسات التاجية تغزو الخلايا من خلال ما يسمى ببروتينات "السنبلة" ، لكن هذه البروتينات تتخذ أشكالًا مختلفة في الفيروسات التاجية المختلفة. وقال جيسون ماكليلان ، مؤلف الدراسة البارز وأستاذ مشارك في العلوم الحيوية الجزيئية في جامعة تكساس في أوستن ، إن معرفة شكل بروتين السنبلة في السارس-كوف -2 هو المفتاح لمعرفة كيفية استهداف الفيروس.
كل شيء عن COVID-19
-شاهد التحديثات المباشرة حول فيروس التاجي الجديد
-كم هي قاتلة COVID-19؟
-كيف يقارن الفيروس التاجي الجديد بالأنفلونزا؟
-لماذا يفقد الأطفال من تفشي الفيروس التاجي؟
على الرغم من أن الفيروس التاجي يستخدم العديد من البروتينات المختلفة لتكرار وغزو الخلايا ، إلا أن بروتين السنبلة هو البروتين السطحي الرئيسي الذي يستخدمه لربط المستقبل - بروتين آخر يعمل كمدخل إلى خلية بشرية. بعد ارتباط بروتين السنبلة بمستقبل الخلايا البشرية ، يندمج الغشاء الفيروسي مع غشاء الخلية البشرية ، مما يسمح لجينوم الفيروس بدخول الخلايا البشرية وبدء العدوى. لذلك قال ماكليلان لـ Live Science: "إذا كان بإمكانك منع الارتباط والانصهار ، فستمنع الدخول". ولكن لاستهداف هذا البروتين ، عليك أن تعرف كيف يبدو.
في وقت سابق من هذا الشهر ، نشر الباحثون جينوم السارس 2. باستخدام هذا الجينوم ، حدد McLellan وفريقه ، بالتعاون مع المعاهد الوطنية للصحة (NIH) ، الجينات المحددة التي ترمز لبروتين ارتفاع. ثم أرسلوا تلك المعلومات الجينية إلى شركة أنشأت الجينات وأعادتها. ثم قامت المجموعة بحقن هذه الجينات في خلايا الثدييات في طبق المختبر وتنتج تلك الخلايا بروتينات السنبلة.
بعد ذلك ، وباستخدام تقنية الفحص المجهري التفصيلي للغاية التي تسمى المجهر الإلكتروني المبرد ، أنشأت المجموعة "خريطة" ثلاثية الأبعاد ، أو "مخطط" ، لبروتينات السنبلة. كشف المخطط عن بنية الجزيء ، ورسم خريطة موقع كل ذرة في الفضاء.
قال أوبري جوردون ، الأستاذ المساعد في علم الأوبئة في جامعة ميشيغان ، الذي لم يكن جزءًا من الدراسة: "من المثير للإعجاب أن هؤلاء الباحثين تمكنوا من الحصول على البنية بهذه السرعة". "إنها خطوة مهمة جدا إلى الأمام وقد تساعد في تطوير لقاح ضد السارس - COV - 2."
يوافق ستيفن مورس ، الأستاذ في كلية ميلمان للصحة العامة بجامعة كولومبيا ، والذي لم يكن أيضًا جزءًا من الدراسة. وأخبر "لايف ساينس" في رسالة بريد إلكتروني أن بروتين السنبلة "سيكون الخيار المحتمل للتطور السريع لمستضدات اللقاحات". وأضاف أن معرفة البنية ستكون "مفيدة للغاية في تطوير اللقاحات والأجسام المضادة ذات النشاط الجيد" ، وكذلك إنتاج كميات أكبر من هذه البروتينات.
يرسل الفريق هذه "الإحداثيات" الذرية إلى عشرات المجموعات البحثية حول العالم التي تعمل على تطوير لقاحات وأدوية لاستهداف السارس- CoV-2. في هذه الأثناء ، يأمل ماكليلان وفريقه في استخدام خريطة بروتين السنبلة كأساس للقاح.
عندما يقوم الغزاة الأجانب ، مثل البكتيريا أو الفيروسات ، بغزو الجسم ، فإن الخلايا المناعية تقاوم من خلال إنتاج بروتينات تسمى الأجسام المضادة. ترتبط هذه الأجسام المضادة ببنى محددة على الغازي الأجنبي ، تسمى المستضد. لكن إنتاج الأجسام المضادة يمكن أن يستغرق بعض الوقت. اللقاحات هي مستضدات ميتة أو ضعيفة تدرب الجهاز المناعي على تكوين هذه الأجسام المضادة قبل تعرض الجسم للفيروس.
وقال ماكليلان انه من الناحية النظرية فان بروتين السنبلة نفسه "يمكن ان يكون اما لقاح او متغيرات لقاح". وأضاف أنه عندما تقوم بحقن هذا اللقاح القائم على بروتين سبايك ، فإن "البشر يصنعون أجسامًا مضادة ضد السنبلة ، ثم إذا تعرضوا للفيروس الحي" ، فسيكون الجسم جاهزًا. استنادًا إلى الأبحاث السابقة التي قاموا بها على الفيروسات التاجية الأخرى ، أدخل الباحثون طفرات أو تغييرات لإنشاء جزيء أكثر استقرارًا.
قال ماكليلان: "يبدو الجزيء جيدًا حقًا ؛ إنه تصرف جيدًا حقًا ، ويظهر نوع الهيكل أن الجزيء مستقر في التأكيد الصحيح الذي كنا نأمل فيه". "لذا سنستخدم الآن والآخرين الجزيء الذي أنشأناه كأساس لمستضد اللقاح." سيحقن زملاؤهم في NIH الآن بروتينات السنبلة هذه في الحيوانات لمعرفة مدى نجاح البروتينات في إنتاج الأجسام المضادة.
ومع ذلك ، يعتقد ماكليلان أن اللقاح من المحتمل أن يكون على بعد حوالي 18 إلى 24 شهرًا. وقال إن ذلك "لا يزال سريعًا جدًا مقارنة بتطوير اللقاح الطبيعي ، والذي قد يستغرق حوالي 10 سنوات".
نُشرت النتائج اليوم (19 فبراير) في مجلة ساينس.
