ابتكر علماء بجامعة كاليفورنيا في مدينة بيركلي الأميركية، دواءً جديداً لـ«كوفيد - 19»، يمكن أن يجعل علاج عدوى الفيروس المسبب للمرض، يوماً ما سهلاً للغاية، بحيث يتم بواسطة استخدام رذاذ الأنف.
ويستخدم العلاج مقتطفات قصيرة من الحمض النووي الصناعي، بهدف قرصنة آلة النسخ الفيروسية، بما يمنع الفيروس من التكاثر في الخلايا البشرية.
- رذاذ أنف علاجي
وفي دراسة جديدة نُشرت في العدد الأخير من دورية «نيتشر كومينيكيشن»، أظهر الفريق أن هذه المقتطفات القصيرة، التي تسمى «قليل النوكليوتيدات المضادة للحمض النووي (NA ASOs)»، فعالة للغاية في منع الفيروس من التكاثر في الخلايا البشرية، عند إعطائها في الأنف، وتكون هذه الأدوية فعالة أيضاً في منع وعلاج العدوى.
وقليل النوكليوتيدات المضادة، هي عبارة عن جزيئات صغيرة من الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي يتم تصميمها بتسلسل معين لاستهداف عنصر تكميلي محدد في الحمض النووي الريبوزي، بما يؤدي لإفشال آلة النسخ الفيروسية.
يقول أندرس نير، أستاذ علم الأحياء الأيضي بجامعة كاليفورنيا، في تقرير نشره الموقع الرسمي للجامعة 8 أغسطس (آب) الجاري: «تُحدث اللقاحات فرقاً كبيراً، لكن اللقاحات لم تتوفر بكميات كبيرة عالمياً، ولا تزال هناك حاجة هائلة لحلول أخرى، ورذاذ الأنف الذي يمكن أن يتوفر بثمن بخس في كل مكان، يمكن أن يمنع إصابة شخص ما أو يمنع مرضاً خطيراً، بما يجعله مفيداً للغاية».
ويستهدف العلاج باستخدام «قليل النوكليوتيدات المضادة للحمض النووي (LNA ASOs)»، جزءاً من الجينوم الفيروسي محفوظاً بدرجة عالية بين المتغيرات المختلفة، لذلك فهو فعال ضد جميع «المتغيرات المثيرة للقلق، كما أنه مستقر كيميائياً وغير مكلف نسبياً لإنتاجه على نطاق واسع، مما يجعله مثالياً لعلاج عدوى «كوفيد - 19» في مناطق العالم التي لا تتوفر فيها الكهرباء أو التبريد.
وإذا ثبت أن العلاج آمن وفعال للبشر، يمكن تعديل التقنية بسهولة لاستهداف فيروسات الحمض النووي الريبي الأخرى، ويبحث فريق البحث بالفعل عن طريقة لاستخدام التقنية لتعطيل فيروسات الإنفلونزا، التي لديها أيضاً إمكانية وبائية.
يقول تشي تشو، باحث ما بعد الدكتوراه بجامعة كاليفورنيا في بيركلي: «إذا استطعنا تصميم (قليل النوكليوتيدات المضادة للحمض النووي LNA ASOs)، التي تستهدف عائلات فيروسية بأكملها، فعند ظهور جائحة جديدة، ما دمنا نعرف العائلة التي ينتمي إليها الفيروس، فيمكننا استخدام تلك المقتطفات التي يتم توصيلها عن طريق الأنف لقمع الوباء في مراحله المبكرة، وهذا هو جمال هذا العلاج الجديد».
ومثل الحمض النووي، يحمل الحمض النووي الريبي، وهو المادة الوراثية لفيروسات عائلة «كورونا»، معلومات وراثية مشفرة في سلسلة من القواعد، ولكن على عكس الحمض النووي، فإن الحمض النووي الريبي عادةً ما يأتي في خيط واحد، دون خيط ثانٍ مكمّل ليشكّل حلزوناً مزدوجاً.
ومع ذلك، لا يزال الحمض النووي الريبي (RNA) يرتبط بسهولة بتسلسلات زوج القاعدة التكميلية (ASOs)، وهي عبارة عن خيوط قصيرة من الجزيئات الشبيهة بالحمض النووي المصنوعة في المختبر، وهي مبرمجة للالتصاق بتسلسلات معينة من الحمض النووي الريبي في الفيروسات والخلايا.
ولأكثر من عقد من الزمان، كان نير وفريقه يدرسون كيف يمكن استخدام هذه الجزيئات لتعديل نشاط الرنا المرسال و«ميكرو رنا» في جسم الإنسان، مما قد يساعد في علاج حالات مثل السمنة و«مرض السكري من النوع 2» وأمراض الكبد الدهنية وضمور دوشين العضلي، وعندما ضربت جائحة «كوفيد - 19»، تحرك فريقه بسرعة لدراسة ما إذا كان يمكن أيضاً استخدام تسلسلات زوج القاعدة التكميلية (ASOs) للتدخل في علاج «كورونا» المستجد.
ويقول نير: «جينوم كورونا المستجد، هو الحمض النووي الريبي أحادي الشريطة، على غرار الرنا المرسال أو الرنا الميكروي، واعتقدنا أنه ربما يمكننا استخدام (قليل النوكليوتيدات المضادة للحمض النووي LNA ASOs)، للالتصاق بالحمض النووي الريبي الفيروسي ومنعه من العمل».
بالتعاون مع مختبر سارة ستانلي، في كلية الصحة العامة بجامعة كاليفورنيا في بيركلي وقسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية، والعلماء في معهد الجينوم المبتكر، بدأ الفريق في تحريض فيروس «كورونا» المستجد ضد مئات من تسلسلات «قليل النوكليوتيدات المضادة للحمض النووي (LNA ASOs)» المختلفة.
- تعطيل نسخ الفيروس
تم تصميم كل من هذه لتعطيل منطقة مختلفة من الحمض النووي الريبي الفيروسي، بما في ذلك المنطقة التي ترمز للبروتين «سبايك» سيئ السمعة الذي يساعد فيروس «كورونا» المستجد على اختطاف الخلايا المضيفة.
ومن بين كل هذه الأهداف، حددوا هدفاً كان أكثر فاعلية بكثير في تعطيل الفيروس، وكان هذا الهدف عبارة عن تسلسل غير مشفر من الحمض النووي الريبي الفيروسي الذي يشكل بنية حلقة دبوس الشعر، ويبدو أنه يلعب دوراً رئيسياً في الفيروس.
يقول نير: «أظهرنا أنه إذا قمت بربط تسلسلات قليل النوكليوتيدات المضادة للحمض النووي (LNA ASOs) ببنية حلقة دبوس الشعر هذه، فإن ذلك سيذيبها ويمنع ذلك الفيروس من الترجمة والتكاثر بشكل فعال، ووجدنا أنه كان فعالاً بشكل لا يصدَّق في منع تكاثر الفيروس في الخلايا البشرية».
وعندما قام الفريق البحثي بإعطاء قليل النوكليوتيدات المضادة للحمض النووي (LNA ASOs) في أنوف الهامستر والفئران المصابة، وجد الفريق أنها كانت أيضاً فعالة للغاية في منع وعلاج العدوى، والأهم من ذلك، أظهرت هذه التجارب أيضاً أن العلاج لا يبدو أنه يحفّز أي استجابة مناعية كبيرة، مما يشير إلى أنه من غير المحتمل أن يُنتج آثاراً جانبية سامة على البشر.
ونظراً لوجود بنية حلقة دبوس الشعر في جميع المتغيرات المعروفة للفيروس، يجب أن تكون قليل النوكليوتيدات المضادة للحمض النووي (LNA ASOs) فعالة ضدهم جميعاً.
ولإثبات أن هذا هو الحال، كرر الفريق تجاربه ضد جميع المتغيرات الرئيسية المثيرة للقلق، بما في ذلك «دلتا» و«أوميكرون» شديد العدوى.
يقول جاستن لي، طالب الدراسات العليا بجامعة كاليفورنيا، والمشارك في الدراسة: «يدخل الفيروس الجسم ويخطف أجهزتنا الخاصة لتصبح آلة نسخ لإنتاج أطنان من نسخ الفيروسات لمزيد من العدوى والانتشار، وتمكنّا من العثور على رمز المفتاح في الحمض النووي الريبي الفيروسي الذي يسمح لآلة النسخ بالعمل، وجميع المتغيرات، بما في ذلك دلتا وأوميكرون، تشترك في نفس رمز المفتاح».
