نگرانی دانشمندان از توانایی ویروس کرونا در ترکیب کردن ژن‌ها

منتشر‌شده در: nytimes به تاریخ 5 فوریه ۲۰۲۱
لینک منبع: The Coronavirus Is a Master of Mixing Its Genome, Worrying Scientists

در هفته‌های اخیر، دانشمندان در مورد انواع جدیدی از کرونا ویروس که حامل تعداد انگشت‌شماری از جهش‌های کوچک هستند، هشدار داده‌اند، که برخی از آن‌ها به نظر می‌رسد موجب تاثیر کمتر واکسن‌ها می‌شود.

اما تنها این تغییرات ژنتیکی کوچک نیست که نگرانی‌ها را افزایش می‌دهد. زمانی که ویروس کرونا کپی خودش را می‌سازد، میل دارد تکه‌های بزرگی از ژنوم خود را با هم ترکیب کند. برخلاف جهش‌های کوچک، که در دنباله مثل اشتباه تایپی هستند، پدیده‌ای به نام نوترکیبی شبیه یک خطای کپی و خمیری عمده است که در آن نیمه دوم جمله کاملا با یک نسخه کمی متفاوت بازنویسی می‌شود.

موجی از مطالعات جدید نشان می‌دهد که نوترکیبی ممکن است به ویروس اجازه دهد که به روش‌های خطرناکی تغییر شکل بدهد. اما در دراز مدت، این دستگاه بیولوژیکی ممکن است یک راهکار امیدبخش ارائه دهد که به محققان کمک می‌کند داروها را پیدا کنند تا ویروس را در مسیر خود متوقف کنند.

نیلز الده، متخصص ژنتیک تکاملی در دانشگاه یوتا، می‌گوید: « هیچ شکی نیست که نوترکیبی در حال رخ دادن است.» «و در واقع، این احتمالا کمی نگران‌کننده است و حتی می‌تواند در ظهور برخی از انواع جدید نگرانی نقش داشته باشد.»

جهش ویروس کرونا که بیشتر مردم در مورد آن شنیده‌اند، مانند آن‌هایی که در B1 هستند، برای اولین بار در آفریقای جنوبی شناسایی شده است، تغییرات در یک "حرف" از توالی ژنتیکی طولانی ویروس یا RNA است.
چون ویروس یک سیستم قوی برای بازخوانی کد RNA خود دارد، این جهش‌های کوچک نسبتا نادر هستند. در مقابل، نوترکیبی در کرونا ویروس شایع است.

مطالعه مقاله واکسن خوراکی کووید واکسارت، راهکار واکسینه شدن جهان؟ توصیه می‌شود.

محققان در مرکز پزشکی دانشگاه وندربیلت به رهبری ویروس‌شناس مارک دنیسون اخیرا مطالعه کردند که چگونه همه چیز در طول تکرار در سه ویروس کرونا، از جمله SARS-CoV-۲، که منجر به کووید می‌شود، خراب می‌شود. این تیم متوجه شد که هر سه ویروس هنگام تکثیر جداگانه در آزمایشگاه، نوترکیبی «گسترده» از خود نشان دادند.

دانشمندان نگرانند که نوترکیبی ممکن است به گونه‌های مختلفی از کرونا ویروس اجازه دهد تا به نسخه‌های خطرناک‌تری در بدن فرد ترکیب شوند. به عنوان مثال، واریانت B ۱.۱.۷ که در ابتدا در بریتانیا شناسایی شد، بیش از دوازده جهش داشت که به نظر می‌رسید به طور ناگهانی ظاهر شده‌اند.

دکتر الده گفت که نوترکیبی ممکن است جهش‌های انواع مختلفی را ادغام کرده باشد که به طور خود به خود در یک شخص در طول زمان و یا به طور همزمان در یک فرد مبتلا به عفونت مشترک ایجاد شده‌اند. در حال حاضر، او گفت که این ایده حدس و گمان است: «دیدن این زخم‌های نامریی ناشی از یک رویداد نوترکیبی واقعا دشوار است.» و اگر چه آلوده شدن به دو گونه در یک زمان ممکن است، اما تصور می‌شود نادر باشد.

کاترینا لیتگو، یک متخصص بیماری‌های همه‌گیر تکاملی در موسسه کلان داده آکسفورد در بریتانیا، شک دارد که عفونت همزمان اغلب اتفاق بیافتد. او افزود: «اما انواع جدید نگرانی به ما آموخته‌اند که رویدادهای نادر هنوز می‌توانند تاثیر بزرگی داشته باشند.»

همچنین نوترکیبی ممکن است به دو ویروس کرونا متفاوت از یک گروه تاکسونومیک اجازه دهد تا برخی از ژن‌های خود را مبادله کنند. برای بررسی دقیق‌تر این خطر، دکتر الده و همکارانش توالی‌های ژنتیکی بسیاری از ویروس‌های کرونا مختلف، از جمله SARS-CoV-۲ و برخی از هم‌خانواده‌های دور آن که برای آلوده کردن خوک‌ها و گاوها شناخته شده‌اند را مقایسه کردند.

دانشمندان با استفاده از یک نرم‌افزار مخصوص توسعه یافته، مکان‌هایی را که توالی آن ویروس‌ها منطبق و مطابقت دارند - و مکان‌هایی که مطابقت ندارند را برجسته کردند.

این نرم‌افزار پیشنهاد می‌کند که در طول چند قرن گذشته تکامل ویروس‌ها، بسیاری از رویدادهای نوترکیبی شامل بخش‌هایی می‌شوند که پروتئین اسپایک را می‌سازند که به ویروس کمک می‌کند تا وارد سلول‌های انسانی شود. دانشمندان گفتند که این مسئله نگران‌کننده است، چون این می‌تواند مسیری باشد که در آن یک ویروس اساسا ویروس دیگری را برای آلوده کردن مردم مجهز می‌کند.

استفان گلداشتاین، یک ویروس‌شناس تکاملی که بر روی این مطالعه کار می‌کرد، گفت: «از طریق این نوترکیبی، ویروسی که نمی‌تواند مردم را آلوده کند، می‌تواند با ویروسی مانند SARS-CoV-۲ ترکیب شود و ترتیب جهش را بگیرد و می‌تواند مردم را آلوده کند.»

این یافته‌ها، که در روز پنج شنبه به صورت آنلاین منتشر شد اما هنوز در یک مجله علمی منتشر نشده است، مدارک جدیدی را ارائه داد مبنی بر اینکه ویروس‌های کرونا مرتبط از نظر ترکیب مجدد با یکدیگر کاملا بی‌قاعده هستند. همچنین توالی‌های زیادی وجود داشت که در کرونا ویروس‌ها پدیدار شده بود که به نظر می‌رسید از ناکجا آباد بیرون آمده است.

دکتر الده گفت: «در برخی موارد، به نظر می‌رسد که یک رشته از فضا در حال سقوط است، از کروناویروس‌هایی که ما هنوز در مورد آن‌ها اطلاعی نداریم.» ترکیب مجدد کروناویروس‌ها در گروه‌های کاملا مختلف تا حدی به طور دقیق مورد مطالعه قرار نگرفته است، زیرا چنین آزمایشاتی به طور بالقوه به دلیل خطرات ایمنی، باید در ایالات‌متحده مورد بازبینی دولت قرار گیرند.

فنگ گائو، یک ویروس‌شناس در دانشگاه جینان در گوانجو چین، گفت که اگرچه نرم‌افزار جدید محققان یوتا توالی‌های غیرمعمول در ویروس‌های کرونا را پیدا کرده‌است، اما شواهدی از نوترکیبی به دست نمی‌دهد. به سادگی می‌تواند این باشد که آنها به تنهایی از این طریق تکامل یافته‌اند. دکتر گائو گفت: « تنوع، هر چقدر هم باشد، به معنی نوترکیبی نیست.»
«این امر به خوبی می‌تواند ناشی از تنوع زیاد در طول تکامل ویروسی باشد.»

شاید مطالعه مقاله تزریق یک دز واکسن جانسون و جانسون، ۶۶ درصد در درمان کرونا موثر است. برای شما مفید باشد.

وینسنت مونستر، یک اکولوژیست ویروسی با موسسه ملی آلرژی و بیماری‌های عفونی که سال‌ها ویروس‌های کرونا را مطالعه کرده‌است، گفت که دانشمندان دانش محدودی در مورد اینکه آیا نوترکیبی می‌تواند منجر به شیوع جدید کروناویروس ها شود، دارند.

با این حال، این شواهد در حال افزایش است. در مطالعه‌ای که در ماه جولای منتشر شد و امروز به طور رسمی منتشر شد، دکتر مونستر و همکارانش پیشنهاد کردند که نوترکیبی احتمالا به این صورت است که چگونه SARS-CoV-۲ و ویروس پشت شیوع SARS اصلی در سال ۲۰۰۳ هر دو با یک نسخه از پروتئین اسپایک که به آن‌ها اجازه ورود ماهرانه به سلول‌های انسانی را می‌دهد، به پایان رسیدند. این پروتئین اسپایک به یک نقطه ورود خاص در سلول‌های انسانی به نام ACE2 متصل می‌شود. این مقاله خواستار نظارت بیشتر بر کروناویروس‌ها است تا ببیند آیا افراد دیگری وجود دارند که از ACE2 استفاده کنند و بنابراین ممکن است تهدیدات مشابهی را برای مردم ایجاد کنند.

برخی از دانشمندان در حال مطالعه ماشین‌های نوترکیبی هستند تا نه تنها پاندمی بعدی را دفع کنند، بلکه به مبارزه با این پاندمی کمک کنند.

به عنوان مثال، دکتر دنیسون از وندربیلت در مطالعه اخیر خود در مورد نوترکیبی سه ویروس کرونا، دریافت که سد کردن آنزیمی به نام nsp14-ExoN در کرونا ویروس در موش، باعث ایجاد رخدادهای نوترکیبی در این ویروس شده‌است. این نشان می‌دهد که این آنزیم برای توانایی ویروس‌های کرونا در ترکیب و تطبیق RNA آن‌ها در حین تکثیر حیاتی است.

حالا دکتر دنیسون و ساندرا والر، ویروس‌شناس دانشکده پزشکی دانشگاه کانکتیکات، در حال بررسی این موضوع هستند که آیا این بینش می‌تواند افراد مبتلا به کووید19 را درمان کند یا خیر. داروهای ضدویروسی خاص مانند رمدسیویر با خدمت به عنوان طعمه RNA که فرآیند تکثیر ویروس را مسدود می‌کند، با عفونت‌ها مبارزه می‌کنند.
اما این داروها به خوبی داروهای ویروس کرونا عمل نمی‌کنند. یک تئوری این است که آنزیم nsp14-ExoN اشتباهات ناشی از این داروها را از بین می‌برد در نتیجه ویروس را نجات می‌دهد.

دکتر دنیسون و دکتر والر، در میان دیگران، به دنبال داروهایی هستند که فعالیت nsp14-ExoN را متوقف کنند و اجازه دهند که رمدسیویر و سایر پادزهرها به طور موثرتر کار کنند. دکتر والر این رویکرد را به درمان‌های کوکتل برای H.I.V تشبیه می‌کند، مولکول‌هایی که بر جنبه‌های مختلف تکثیر ویروس عمل می‌کنند.

او گفت: «ما به درمان ترکیبی کروناویروس‌ها نیاز داریم.» دکتر والر اشاره می‌کند که nsp14-ExoN در سراسر کروناویروس ها به اشتراک گذاشته شده‌است، بنابراین دارویی که با موفقیت آن را سرکوب کند می‌تواند در برابر مواردی فراتر از SARS-CoV-۲ عمل کند. او و دکتر دنیسون هنوز در مراحل اولیه کشف دارو هستند و مولکول‌های مختلف را در سلول‌ها تست می‌کنند.

دانشمندان دیگر پتانسیل بالقوه ای را در این روش می‌بینند، نه تنها برای اینکه داروهایی مانند رمدیسیویر بهتر کار کنند، بلکه برای جلوگیری از آلوده شدن ویروس به هر یک از اشتباهات تکثیر آن.

دکتر گلداشتاین گفت: «من فکر می‌کنم ایده خوبی است، چون شما ویروس را به چیزی که تحت عنوان» فاجعه خطا « شناخته می‌شود، سوق می‌دهید - که اساسا آنقدر تغییر می‌کند که برای ویروس کشنده است.»

این متن با استفاده از ربات مترجم مقاله پزشکی ترجمه‌شده و به‌صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به‌صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.