همهگیریهای بزرگ معمولاً از یک جهش کوچک اما مرگبار شروع میشوند. حالا گروهی از پژوهشگران بینالمللی موفق شدهاند راز این جهش را در مقیاس یک اسیدآمینه پیدا کنند؛ تغییری که میتواند یک ویروس بیخطر در خفاش را به تهدیدی جدی برای انسان تبدیل کند.
پژوهشگران مؤسسه علوم زیستی کمی دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو (QBI) بههمراه همکارانی از دانشکده پزشکی ایکان در کوه سینا، انستیتو پاستور و مرکز سرطان فرد هیچینسون، موفق به شناسایی تفاوتی بسیار ظریف در ژنوم کروناویروسها شدهاند. یافتههای این مطالعه که در مجله معتبر Cell Host & Microbe منتشر شده، نشان میدهد که تغییر تنها یک از میان حدود ۱۰۰ اسیدآمینه میتواند سرنوشت یک بیماری همهگیر را رقم بزند.
یک تغییر کوچک با عواقب بزرگ
تیم تحقیقاتی برای درک این فرآیند، ویروس SARS-CoV-2 (عامل کووید-۱۹) را با یک کروناویروس خفاشی به نام RaTG13 مقایسه کردند. RaTG13 از نظر ساختار ژنتیکی شباهت زیادی به SARS-CoV-2 دارد اما تاکنون در انسان دیده نشده است. این پژوهش با استفاده از اولین رده سلولی ریه که در آزمایشگاه از خفاش نعلاسبی بزرگ رشد داده شده بود، انجام شد.
نقطه کانونی این پژوهش، پروتئینی به نام OrfB9 بود. در هر دو ویروس، این پروتئین تقریباً یکسان است، اما تنها در یک حلقه از زنجیره اسیدآمینهای تفاوت دارند. همین تفاوت اندک باعث میشود که عملکرد سیستم ایمنی در دو میزبان کاملاً متفاوت باشد.
خفاش؛ میزبان بیآزار در برابر انسان آسیبپذیر
آزمایش روی سلولهای ریه انسانی نشان داد که نسخه SARS-CoV-2 از پروتئین OrfB9 سیستم هشدار اولیه ایمنی را از کار میاندازد و به ویروس اجازه تکثیر بیرویه میدهد. اما در سلولهای ریه خفاش، نسخه RaTG13 از همین پروتئین، واکنش ایمنی را فعال میکند و ویروس را تحت کنترل نگه میدارد.
نوان جی. کروگان، مدیر QBI و نویسنده ارشد مطالعه، در این باره میگوید: «تفاوت بین ویروسی که در خفاشها میماند و ویروسی که به انسان سرایت میکند و بیماری فاجعهبار ایجاد میکند، میتواند به تغییرات ژنتیکی بسیار کوچکی بستگی داشته باشد. با نقشهبرداری از این تعاملات در سطح پروتئین - در میان دو ویروس و دو گونه - میتوانیم نشانههای مولکولی را بخوانیم که خطر سرایت را پیشبینی میکنند. این نوعی سیستم هشدار اولیه است که جهان به آن نیاز دارد.»
چشمانداز پیشگیری از همهگیری بعدی
این تحقیق از این جهت حیاتی است که میتواند به دانشمندان در شناسایی ویروسهایی که پتانسیل عبور از سد گونهها را دارند، پیش از وقوع یک همهگیری کمک کند. در واقع، با نقشهبرداری مولکولی از پروتئینهای درگیر در فرآیند انتقال، میتوان یک «سامانه هشدار زودهنگام» مولکولی ایجاد کرد که مشابه آن را در طبیعت نداشتهایم.
این یافتهها بهویژه برای کشورهایی که در معرض تماس نزدیک با حیات وحش هستند، اهمیت زیادی دارد. با درک این نشانگرهای مولکولی، میتوان پیش از آنکه ویروس فرصت جهش و سازگاری با انسان را پیدا کند، آن را شناسایی و مهار کرد.
از نگاه آیندهنگر، این پژوهش یک گام بلند در مسیر پزشکی پیشگیرانه و همهگیرشناسی مولکولی است. شاید روزی برسد که با توالییابی ساده یک ویروس در حیوانات، بتوان پیش از همهگیری، آن را مهار کرد. چنین دستاوردهایی نویدبخش جهانی هستند که در آن دیگر همهگیریهای بزرگ بخشی از خاطرات تلخ بشر خواهند بود.
