اكتشاف خاصية سيئة لفيروس كورونا SARS-CoV-2

أعلن العلماء الروس أنهم اكتشفوا أن الفيروس التاجي المستجد SARS-CoV-2 قادر على إصابة الخلايا الجذعية، ما يجعله خطيرا جدا ومتميزا عن "أخواته" التي تسبب أمراض البرد فقط.

فيروس SARS-CoV-2

وتوضح مجلة Scientific Reports، بأن فيروس SARS-CoV-2 ليس الفيروس التاجي الوحيد الذي يصيب الإنسان، لأن حوالي 15% من جميع حالات التهابات الجهاز التنفسي الفيروسية تسببها الفيروسات التاجية المختلفة. فما الذي يميز SARS-CoV-2  عن البقية؟

وذكر يفغيني شيفال رئيس فريق البحث من جامعة موسكو، "من المثير للاهتمام وفي الوقت نفسه من الضروري فهم، ما الذي يميز فيروسات كورونا التي لا تسبب نزلات البرد الخفيفة ، بل الأمراض الخطيرة. لأنه يمكن أن يكون لهذا أيضًا أهمية عملية، وليس فقط فيما يتعلق بالوباء الحالي، ولكن أيضًا للعدوى التي قد تظهر في المستقبل".

ويذكر أنه من أجل فهم أضرار فيروس SARS-CoV-2 يجب أن نحدد جميع أنواع الخلايا التي يمكنه التوغل فيها. ولكن هذه مسألة واسعة جدا لأن في جسم الإنسان أنواعا عديدة من الخلايا المختلفة. لذلك قرر الباحثون معرفة هل يمكن للفيروس التاجي SARS-CoV-2 التوغل في الخلايا الجذعية للجهاز التنفسي؟

الفيروس التاجي

ويبين الباحثون سبب هذا الاختيار، هو أن القصبة والشعب والحويصلات الهوائية مبطنة بنسيج الظهارة الذي تتجدد خلاياه المتضررة باستمرار نتيجة وجود الخلايا الجذعية، التي يمكن أن تتحول إلى أنواع مختلفة من الخلايا بما فيها خلايا نسيج الظهارة.

وكما هو معروف يمكن لفيروس SARS-CoV-2 أن يصيب خلايا نسيج الظهارة في الجهاز التنفسي والرئتين (مسببا الالتهاب الرئوي) . ولكن هل يمكنه إصابة الخلايا الجذعية، التي مهمتها إصلاح الضرر؟ فإذا كان الأمر كذلك فإن الفيروس في هذه الحالة يوجه ضربة مزدوجة للجسم. أي إضافة إلى إتلافه لنسيج الظهارة، يمنع إصلاحه أيضا.

الخلايا الجذعية بروتينات ACE2 وTMPRSS2 وFURIN

وحلل الباحثون المعلومات المتراكمة في قواعد بيانات مجموعات علمية مختلفة، وركزوا اهتمامهم على مسألة، هل تنتج الخلايا الجذعية بروتينات ACE2 وTMPRSS2 وFURIN، التي يستخدمها الفيروس في اختراق الخلايا البشرية.

وظهرت النتيجة التي حصل عليها علماء الأحياء مقلقة، لأن الخلايا الجذعية التي هي احتياطي طبيعي للجسم، فعلا ضعيفة أمام عدوى الفيروس التاجي المستجد.

وتقول الباحثة آنا فاليايفا، من جامعة موسكو، "قد تكون الخلايا الجذعية في أحيان كثيرة أكثر ضعفا من الخلايا الأخرى المحيطة بها، أمام العدوى الفيروسية، ويمكن أن تسبب الخلايا الجذعية المصابة اضطراب عملية تجدد الخلايا الظهارية، وهذا كما نفترض قد يكون أحد الأسباب الرئيسية المرضية الشديدة لفيروس SARS-CoV-2".

وتجدر الإشارة، إلى أن الباحثين لم يجروا تجارب على إصابة الخلايا الجذعية البشرية بالفيروس التاجي. لأن مثل هذه التجارب هي مسألة مستقبلية. وعلى ضوء نتائجها سيتضح ما إذا كان SARS-CoV-2 قادرًا فعلا على إصابة الخلايا الجذعية المهمة للجسم.

البروتين المسهل لدخول SARS-CoV-2

في إنجاز يعد كبيرا، تمكن فريق دولي من العلماء، بقيادة جامعة بريستول، من تحديد ما يجعل فيروس SARS-CoV-2 شديد العدوى وقادرا على الانتشار السريع في الخلايا البشرية.

وتصف النتائج التي نُشرت في مجلة Science يوم 20 أكتوبر، كيف يمكن تقليل قدرة الفيروس على إصابة الخلايا البشرية عن طريق المثبطات التي تمنع التفاعل المكتشف حديثا بين الفيروس والمضيف، ما يدل على وجود علاج محتمل مضاد للفيروسات.

كوفيد-19

وعلى عكس الفيروسات التاجية الأخرى، التي تسبب نزلات البرد وأعراض الجهاز التنفسي الخفيفة، فإن SARS-CoV-2، العامل المسبب لمرض "كوفيد-19"، شديد العدوى والانتقال.

وحتى الآن، ظلت الأسئلة الرئيسية بلا إجابة حول سبب إصابة فيروس SARS-CoV-2 بسهولة بأعضاء خارج الجهاز التنفسي، مثل الدماغ والقلب.

ولإصابة البشر، يجب أن يلتصق فيروس SARS-CoV-2 أولا بسطح الخلايا البشرية التي تبطن المسالك التنفسية أو المعوية. وبمجرد إرفاق الفيروس، يغزو الخلية ثم يكرر نسخا متعددة من نفسه. ثم يتم إطلاق الفيروسات المكررة ما يؤدي إلى انتقال فيروس SARS-CoV-2.

بروتين "السنبلة" (Spike)

ويتم تنفيذ عملية ارتباط الفيروس بالخلايا البشرية وغزوها بواسطة بروتين فيروسي يسمى بروتين "السنبلة" (Spike).

ويعد فهم العملية التي يتعرف بها بروتين Spike على الخلايا البشرية أمرا محوريا لتطوير العلاجات واللقاحات المضادة للفيروسات لعلاج "كوفيد-19".

وفي هذه الدراسة المتميزة، قامت مجموعات البحث في كلية علوم الحياة في بريستول، التي تضم الأستاذ بيتر كولين من كلية الكيمياء الحيوية، والدكتور يوهي ياموتشي، الأستاذ المشارك وعالم الفيروسات من كلية الطب الخلوي والجزيئي، والدكتور بوريس سيمونيتي، الباحث الأول في مختبر كولين، باستخدام طرق متعددة لاكتشاف أن SARS-CoV-2 يتعرف على بروتين يسمى neuropilin-1 على سطح الخلايا البشرية لتسهيل العدوى الفيروسية.

وأوضح يوهي وبوريس وبيت: "عند النظر إلى تسلسل بروتين Spike في SARS-CoV-2، أدهشنا وجود سلسلة صغيرة من الأحماض الأمينية التي يبدو أنها تحاكي تسلسل البروتين الموجود في البروتينات البشرية التي تتفاعل مع neuropilin-1".

ببروتين neuropilin-1

وأضافوا: "قادنا هذا إلى اقتراح فرضية بسيطة: هل يمكن أن يرتبط بروتين Spike في SARS-CoV-2 ببروتين neuropilin-1 للمساعدة في العدوى الفيروسية للخلايا البشرية؟. ومن المثير للاهتمام، في تطبيق مجموعة من الأساليب الهيكلية والكيميائية الحيوية التي تمكنا من خلالها لإثبات أن بروتين Spike في SARS-CoV-2 يرتبط بالفعل ببروتين neuropilin-1.

وتابع الفريق: "بمجرد أن أثبتنا أن بروتين Spike مرتبط بـ neuropilin-1، تمكنا من إظهار أن التفاعل يعمل على تعزيز غزو SARS-CoV-2 للخلايا البشرية المزروعة في الخلايا (زراعة الخلايا المشتقة من حقيقيات النواة متعددة الخلايا). والأهم من ذلك، باستخدام الأجسام المضادة أحادية النسيلة، وهي البروتينات التي تم إنشاؤها في المختبر الشبيهة بالأجسام المضادة التي تحدث بشكل طبيعي، أو دواء انتقائي يمنع التفاعل، وقد تمكنا من تقليل قدرة SARS-CoV-2 على إصابة الخلايا البشرية".

ومن المثير للاهتمام، أن العلماء في جامعة ميونخ التقنية بألمانيا وجامعة هلسنكي في فنلندا، وجدوا بشكل مستقل أن neuropilin-1 يسهل دخول خلايا SARS-CoV-2 والإصابة بالعدوى.

وخلص باحثو بريستول معا إلى أنه: "لهزيمة كوفيد-19 سوف نعتمد على لقاح فعال وترسانة من العلاجات المضادة للفيروسات. ويوفر اكتشافنا لارتباط بروتين Spike في SARS-CoV-2 ببروتين neuropilin-1 وأهميته بالنسبة للعدوى الفيروسية، وسيلة غير معترف بها سابقا للعلاجات المضادة للفيروسات للحد من وباء كوفيد-19 الحالي".

متلازمة "كوفيد-19" الخطيرة

عندما بدأت جائحة فيروس كورونا الجديد لأول مرة، أصبح ضيق التنفس على الفور السمة المميزة لمرض "كوفيد-19" الوخيم.

وركزت التقارير الإخبارية على عدم القدرة على التنفس، وانخفاض مستويات تشبع الأكسجين والحاجة المزعجة لأجهزة التنفس الصناعي.

ولكن بعد ستة أشهر، أصبح الخبراء قلقين بشكل متزايد بشأن ظاهرة "كوفيد-19" مختلفة تماما، وهي ظاهرة تحافظ على الرئتين فقط لتستهدف قلب المريض والجهاز الهضمي والجهاز العصبي.

وتسمى الحالة "متلازمة الالتهاب متعدد الأنظمة عند البالغين"، أو MIS-A، والتي تم اكتشافها لأول مرة في الربيع الماضي عند الأطفال والمراهقين.

الأمراض الجلدية الداخلية

وأوضحت الدكتورة أليسا فيميا، مديرة كل من الأمراض الجلدية الداخلية وأمراض النسيج الضام المناعي في جامعة نيويورك لانغون لجراحة الجلد ومستحضرات التجميل في مدينة نيويورك: "الأعراض متشابهة جدا بين البالغين والأطفال"

ولاحظت فيميا أن "الحمى هي سمة مميزة"، مصحوبة أحيانا بطفح جلدي وتغير في لون الجلد وتشققات وألم في الصدر ومشاكل في الجهاز الهضمي.

وأشارت: "يصاب بعض المرضى بألم عضلي وشعور عام بالتوعك. ويعاني البعض من حالة شبيهة بالصدمة، ما يعني أن ضغط الدم ينخفض، وأن معدل ضربات القلب يرتفع، ويبدو المريض متعبا جدا وبحاجة فورية لدخول المستشفى".

وكانت فيميا جزءا من فريق قدم تقريرا لأول مرة عن نسخة الأطفال من الحالة، المعروفة باسم MIS-C، في يوليو الماضي. وحتى الآن، كان هناك أكثر من 1000 حالة إصابة بمرض MIS-C في الولايات المتحدة، ما أدى إلى وفاة 20 شخصا.

وتقوم المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها الآن بالتركيز على إصدار MIS-A لدى البالغين، حيث ركز تقرير المراكز (CDC) على 27 مريضا من النوع MIS-A تتراوح أعمارهم بين 21 و50 عاما. انتهى المطاف بعشرة منهم في وحدة العناية المركزة وتوفي اثنان.

وقالت الدكتورة سابنا بامراه موريس، المؤلفة الرئيسية للتقرير، وأخصائية الأمراض المعدية والقائدة السريرية لأنظمة الرعاية الصحية وفريق عمل سلامة العمال لفريق الاستجابة لـ"كوفيد-19" التابع لمراكز السيطرة على الأمراض: "إن عدم ظهور أعراض الجهاز التنفسي يمثل الفرق الرئيسي بين المرضى المصابين بكوفيد-19 الحاد وMIS-A".

وفي الواقع، أشارت موريس، إلى أنه في بعض الحالات، قد يعاني مرضى MIS-A من خلل وظيفي متعدد الأعضاء دون أي ارتباط مع تاريخ ظهور أعراض "كوفيد-19". ولا يظهر على العديد من المرضى أي أعراض "نموذجية" لـ"كوفيد-19".

مرضى MIS-A

وقالت فيميا إن هذا يكشف عن الطبيعة المحيرة لـ MIS-A، وأضافت: "تم اختبار مرضى MIS-A إيجابيا للأجسام المضادة لكوفيد-19، ولكن في غياب الأعراض التنفسية التقليدية، لم يكن لدى الكثير منهم أي فكرة عن إصابتهم. ولكن بعد عدة أسابيع أو حتى أشهر، ينتهي بهم الأمر فجأة في المستشفى مع أعراض خطيرة من MIS-A. وفي هذه المرحلة، غالبا لم يعدوا إيجابيين بالنسبة لكوفيد-19 النشط".

وتابعت: "لا نعرف حقا كم من الوقت يمكن أن يحدث هذا بعد الإصابة بكوفيد-19، لأن الأجسام المضادة يمكن أن تظل إيجابية لبضعة أشهر. أود أن أقول، من وجهة نظر الطب، أفضل تخمين لدينا أنه ربما يحدث بين 4 إلى 6 أسابيع بعد الإصابة، أو 3 إلى 4 أشهر. لا نعرف حقا".

المناعية اللاحقة للعدوى

وقال الدكتور ديفيد هيرشويرك، متخصص في الأمراض المعدية في نورثويل هيلث في مانهاست، في نيويورك: "يشير التوقيت إلى أن MIS-A لا يكون مدفوعا مباشرة بالفيروس نفسه، ولكن من خلال الاستجابة المناعية اللاحقة للعدوى التي تسبب ضررا للجسم".

وأضاف: "مثل العديد من الأشياء مع كوفيد-19، كل شيء جديد بالنسبة لنا. إنها حالة تتطلب مزيدا من الدراسة ومزيدا من البيانات والوقت".

وأشارت فيميا إلى أن بعض خصائص MIS-A أصبحت واضحة ومثيرة للقلق. وقالت: "الخبر السار أنه قابل للعلاج. وبصرف النظر عن الأدوية المضادة للتخثر والأسبرين، فإن العلاج الأكثر اتساقا الذي يتم تقديمه هو الغلوبولين المناعي الرابع، وهي بروتينات تعمل كأجسام مضادة. نحن لا نستخدم ذلك عادة لعلاج عدوى كوفيد-19 الحادة، لكنه مستعار من علاجات حالات أخرى شديدة الالتهاب، مثل مرض كاواساكي، وهو مرض يصيب الأطفال ويسبب التهاب الأوعية الدموية".