حدد باحثو كلية الطب بجامعة ماريلاند الأميركية، كيف تؤثر جينات متعددة من فيروس كورونا المستجد على شدة المرض، مما قد يؤدي إلى طرق جديدة في كيفية تطوير لقاحات مستقبلية أو تطوير علاجات جديدة.
وعلى الرغم من الاعتقاد السائد بأن البروتين الشائك الذي يعطي الفيروس شكله «التاجي»، هو العامل المؤثر وراء كل متغير جديد من فيروس كورونا المستجد، فإن نتائج البحث الذي نشر أمس في دورية «بروسيدنجز أوف ذا ناشونال أكاديمي أوف ساينس»، أظهرت أن الطفرات في هذه البروتينات «الإضافية» الأخرى تلعب أيضاً دوراً في كيفية تقدم المرض، ولهذا السبب، يعتقد الباحثون بأن هذه البروتينات تتطلب مزيداً من الدراسة؛ لأن طفراتها قد تصبح أكثر أهمية مع ظهور متغيرات جديدة.
وتم تجاوز المتغير الفرعي من أوميكرون «BA.4»، الذي تم تداوله في وقت سابق من هذا العام، بواسطة المتغير الأحدث «BA.5» المنتشر الآن، ويبدو أن كلاً من هذين المتغيرين يتهربان من الجهاز المناعي بسبب الطفرات في البروتين الشائك (سبايك)، وبسبب هذه الطفرات، يقول الباحثون، إن اللقاحات السابقة ليست فعالة في الوقاية من الأمراض.
ويقول ماثيو فريمان، الباحث الرئيس بالدراسة في تقرير نشره الموقع الرسمي لجامعة ماريلاند، بالتزامن مع نشر الدراسة: «هذا يعني أن البروتينات الأخرى يبدو أنها تؤثر على طريقة نسخ الفيروس لنفسه وتسببه في المرض، لذا، فإن الطفرات في هذه البروتينات الملحقة الأخرى هي التي سمحت للمتغيرات مثل (BA.5) بأن تتفوق على الإصدرات السابقة من الفيروس».
ويحتوي فيروس كورونا المستجد على ثلاثة أنواع من البروتينات، تلك التي تشارك في صنع مزيد من نسخ الفيروس، وتلك التي تصنع بنية الفيروس، والبروتينات الملحقة التي لها وظائف أخرى.
وفي هذه الدراسة الجديدة، أراد الباحثون معرفة وظيفة البروتينات الملحقة، وللقيام بذلك، قاموا بإعادة تكوين فيروسات تفقد كل بروتين من البروتينات الملحقة الأربعة ثم قاموا بإصابة الفئران بهذه الفيروسات الجديدة أو الفيروس الأصلي، بعد ذلك، لاحظوا كيف أثر كل فيروس على الفئران.
وجد فريق الباحثين أن الفيروس الذي فقد البروتين «ORF3a / b» أدى إلى إصابات خفيفة أكثر من فيروس كورونا الأصلي، وفقدت الفئران المصابة بهذه السلالة وزناً أقل، وكان الفيروس في رئتيها أقل من الفئران المصابة بالفيروس الأصلي.
وأشارت هذه النتائج إلى أن البروتين «ORF3a / b» من المحتمل أن يلعب دوراً إما في صنع مزيد من نسخ الفيروس من خلال تكاثر الفيروس أو منع الاستجابة المناعية للعدوى.
واقترحت تجارب أخرى أن البروتين «ORF3a / b» له وظيفة إضافية في الفيروس من خلال تنشيط الجهاز المناعي الفطري للجسم، وهو خط الدفاع الأول الذي يطلقه الجهاز المناعي، مما يشير إلى ضرورة هزيمة الغازي الأجنبي.
في المقابل، وجد الباحثون أن الفئران المصابة بالفيروس الذي فقد البروتين «ORF8» كانت أكثر مرضاً من الفئران التي تحمل السلالة الأصلية، وازدادت هذه الفئران من الالتهاب في رئتيها عند مقارنتها بالفيروس الأصلي، وقال الباحثون إن البروتين «ORF8» يبدو أنه يتحكم في الاستجابة المناعية في الرئتين.
ويقول الدكتور فريمان: «بتثبيط الاستجابة المناعية، يساعد البروتين (ORF8) الفيروس على التكاثر بشكل أكبر في الرئتين؛ مما يؤدي إلى تفاقم العدوى، وعند إزالته، سمح للجهاز المناعي بالرد بقوة أكبر».
بعد ذلك، نظر الباحثون في مدى أهمية البروتين الشائك (سبايك) بالنسبة لشدة المرض في كل من المتغيرات المختلفة للفيروس، فأخذوا الفيروس الأصلي واستبدلوا البروتين «الشائك» فيه بالبروتين «الشائك»، إما لمتغير ألفا أو بيتا أو جاما أو دلتا، ثم أصابوا الخلايا والفئران ولاحظوا كيف يتكاثر كل من هذه الفيروسات ويدخل إلى الخلايا السليمة.
ويستخدم الفيروس البروتين «الشائك» لربط مستقبلات «ACE2» للمضيف الموجودة على السطح الخارجي للخلايا المبطنة للرئتين كطريقة للدخول وإصابة الخلايا. ووجد الفريق البحثي أن البروتين الشائك يحدد شدة بعض المتغيرات، ولكن ليس بالنسبة للبعض الآخر، وكان متغير جاما أضعف من المتغيرات الأخرى في قدرته على التكاثر والإصابة.
ويعتقد الباحثون بأن الطفرات في الجينات خارج «البروتين الشائك»، خاصة في بروتين «ORF8»، يبدو أنها تلعب دوراً في جعل هذه النسخة أضعف من غيرها، وعلى الرغم من تداول متغير جاما في البرازيل، فإنه لم ينتشر أكثر في جميع أنحاء العالم، حيث تجاوزته المتغيرات الأقوى.
ويقول مارك غلادوين، نائب الرئيس للشؤون الطبية في جامعة ماريلاند، الباحث المشارك بالدراسة: «نحتاج إلى معرفة مزيد عن دور طفرات البروتينات الإضافية في عدوى كورونا، خاصةً عندما تكون المتغيرات جديدة».
