محققان سرنخ هایی از مکانیسم های جدید برای عفونت های کروناویروس پیدا کردند

گروهی از ویروس‌های خفاش مرتبط با SARS-CoV-2 نیز می‌توانند سلول‌های انسان را آلوده کنند اما از یک ورودی متفاوت و ناشناخته استفاده می‌کنند.

در حالی که محققان هنوز در حال بررسی چگونگی آلوده کردن سلول‌ها توسط این ویروس‌ها هستند، یافته‌ها می‌تواند به توسعه واکسن‌های جدیدی کمک کند که از ایجاد یک بیماری همه‌گیری دیگر توسط ویروس‌ها جلوگیری می‌کند.

چاپ در مجله، eBioMedicineتیمی از محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن از یک رویکرد محاسباتی مبتنی بر علم شبکه برای تمایز بین گروهی از ویروس‌های کرونا که می‌توانند سلول‌های انسانی را از آنهایی که نمی‌توانند آلوده کنند، استفاده کردند. سپس محققان نتایج محاسباتی خود را در آزمایشگاه تایید کردند و نشان دادند که یک دسته خاص از ویروس ها می توانند سلول های انسان و خفاش را آلوده کنند.

مایکل لتکو می‌گوید: «آنچه که ما با این ویروس‌ها می‌یابیم این است که آنها می‌توانند از طریق مکانیسم یا گیرنده دیگری وارد سلول‌ها شوند، و این پیامدهای زیادی برای اینکه چگونه و آیا می‌توانند ما را آلوده کنند، دارد. نویسنده ارشد و استادیار دانشکده بهداشت جهانی پل آلن.

انتقال بین گونه ای کروناویروس ها تهدیدی جدی برای سلامت جهانی است. در حالی که ویروس‌های کرونای متعددی در حیات وحش کشف شده‌اند، محققان نتوانسته‌اند پیش‌بینی کنند که کدام یک بزرگترین تهدید برای انسان است و پس از سرایت ویروس‌ها برای تولید واکسن تلاش می‌کنند.

Shira Broschat، استاد دانشکده مهندسی برق و علوم کامپیوتر نیز گفت: «از آنجایی که ما بیشتر و بیشتر به مکان‌هایی که تعامل انسان و حیوان وجود دارد، تجاوز می‌کنیم، به احتمال زیاد ویروس‌های زیادی وجود خواهد داشت که نیاز به بررسی دارند.» نویسنده ارشد در مقاله

SARS-CoV-2، ویروس پشت همه گیری در حال انجام، یکی از چندین ویروس مرتبط است که با اتصال به پروتئین گیرنده ای به نام آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) از پروتئین اسپیک خود برای آلوده کردن سلول ها استفاده می کند. گیرنده های ACE2 در بسیاری از انواع بافت ها و سلول های انسان از جمله در ریه ها، قلب، عروق خونی، کلیه ها، کبد و دستگاه گوارش قرار دارند. در مطالعات قبلی، Letko نشان داد که گروه دیگری از sarbecoviruses، خانواده ای که SARS CoV-2 به آن تعلق دارد، می تواند سلول های انسانی را نیز آلوده کند. نحوه انجام این کار هنوز یک راز است. Sarbecoviruses در خفاش ها و سایر پستانداران در سراسر جهان وجود دارد.

محققان کار خود را با پایگاه داده ای شروع کردند که بیش از 1.6 میلیون ورودی sarbecovirus داشت. برای درک بهتر اینکه چه چیزی ویروس‌های حیوانی را که می‌توانند سلول‌های انسانی را آلوده کنند از ویروس‌هایی که نمی‌توانند آلوده کنند، متمایز می‌کند، محققان نقشه‌های شبکه‌ای ساختند که ارتباط توالی‌های سنبله ویروسی را نشان می‌دهد. هنگامی که تیم توجه خود را بر روی بخش کوچکی از پروتئین اسپایک مورد استفاده توسط برخی از ویروس‌ها برای اتصال به گیرنده‌ها متمرکز کرد، متوجه شدند که نقشه شبکه آنها ویروس‌ها را در خوشه‌هایی مرتب کرده است که آن‌هایی را که می‌توانند سلول‌های انسانی را آلوده کنند و آن‌هایی را که نمی‌توانند آلوده کنند، جدا می‌کنند.

Broschat گفت: «بسیاری از مردم در حال تعیین توالی ژنوم هستند، زیرا انجام این کار بسیار ارزان و آسان است، اما شما باید تمام این توالی ها را درک کنید. “ما باید روابط بین دنباله ها را کشف کنیم.”

با مشاهده این ناحیه بسیار کوچک از پروتئین سنبله، محققان سپس به آزمایشگاه مراجعه کردند. تیم Letko در مطالعه چگونگی آلوده کردن ویروس ها به سلول ها تخصص دارد و توانست نشان دهد که این ناحیه از پروتئین سنبله در واقع می تواند به ذرات غیر عفونی و ویروس مانند اجازه دهد تا به کشت سلولی انسان حمله کنند. نتایج آزمایشگاهی گسترده این تیم صحت نقشه شبکه را تایید کرد.

محققان هنوز مطمئن نیستند که کدام گیرنده ها درگیر هستند و آیا این مسیر عفونت واقعاً به اندازه کافی کارآمد است تا سرریز بین گونه ها رخ دهد، اما آنها منطقه ای را در اسپک های ویروس شناسایی کرده اند که به نظر می رسد برای اینکه چگونه گروه ویروس می تواند چندین مختلف را آلوده کند بسیار مهم است. انواع سلول ها در چندین گونه مختلف – اطلاعاتی که برای توسعه واکسن حیاتی خواهد بود.

محققان امیدوارند با کشف ویروس‌های جدید در این خانواده ویروس‌ها، دانشمندان بتوانند در سطح محاسباتی به آنها نگاه کنند و پیش‌بینی کنند که در آزمایشگاه چه خواهند کرد.

بروشات گفت: “این مانند یک داستان پلیسی است – شما در حال شکار و شکار هستید، و داستان را بیشتر و واضح تر دریافت می کنید.” “حالا، باشه، شرور کیست؟”