حمض أميني واحد يتحمل مسؤولية «الانتشار السريع» لمتغيرات «كورونا»

تثير متغيرات فيروس «كورونا» سريعة الانتشار في المملكة المتحدة وجنوب أفريقيا والبرازيل، مخاوف وتساؤلات حول ما إذا كانت لقاحات «كوفيد - 19» ستحمي منها. ولذلك، من المهم فهم الخصائص التي تميز هذه المتغيرات. وعمل فريق بحثي بقيادة بينغ تشين، في مستشفى بوسطن للأطفال بأميركا، على تحليل بنية بروتين الأشواك (سبايك)، وهو البروتين الذي يعطي الفيروس شكله التاجي الشهير، في طفرة مشتركة بالمتغيرات الجديدة تسمى (D614G)، وقارنوه مع بنية البروتين بالنسخة الأصلية من الفيروس، ونجحوا في اكتشاف سبب قدرة هذه المتغيرات على الانتشار بسرعة أكبر. وأعلن الفريق البحثي نتائجه في العدد الأخير من دورية «ساينس».
وخلال الدراسة، قام فريق تشين بتصوير الأشواك باستخدام المجهر الإلكتروني المبرد، والذي يتميز بدقة تصل إلى المستوى الذري، ووجدوا أن طفرة (D614G)، يحدث فيها استبدال حمض أميني واحد في الشفرة الجينية لبروتين الأشواك، وينتج عنها المزيد من النتوءات الوظيفية، التي تساعد الفيروس على الارتباط بمستقبلاته (ACE2) في خلايانا، مما يجعله أكثر عدوى.
وفي الفيروس التاجي الأصلي، ترتبط بروتينات الأشواك بمستقبلات (ACE2)، ثم تغير شكلها بشكل كبير، وتنطوي على نفسها، مما يمكن الفيروس من دمج غشائه بأغشية خلايانا والدخول إلى الداخل.
ومع ذلك، وجد تشين وزملاؤه في بحث سابق في يوليو (تموز) الماضي أن «الطفرات في بعض الأحيان تغير شكلها قبل الأوان وتتفكك قبل أن يرتبط الفيروس بالخلايا، مما يؤدي إلى إبطاء الفيروس؛ ولكن عندما صور تشين وزملاؤه بروتين السنبلة الطافرة، وجدوا أن طفرة D614G تتميز بأنها تمنع التغيير المبكر للشكل».
ومن المثير للاهتمام، أن الطفرة تجعل الارتباطات أضعف بمستقبلات الخلايا البشرية، لكن حقيقة أن الطفرات أقل عرضة للانهيار قبل الأوان تجعل الفيروس بشكل عام أكثر عدوى. ويوضح تشين «لنفترض أن الفيروس الأصلي يحتوي على 100 طفرة، وبسبب عدم استقرار الشكل، قد يكون لديك 50 في المائة منها فقط وظيفية، وفي متغيرات طفرة (D614G)، قد يكون لديك 90 في المائة وظيفية، لذلك رغم أنها لا ترتبط أيضًا، فإن فرص الحصول على العدوى كبيرة».
ولا يرى تشين أن هذه الطفرة تحمل حتى الآن تأثيرا على اللقاحات، ولا تزال اللقاحات التي تعتمد في تصميمها على تضمين كود بروتين «سبايك» قادرة على إثارة الأجسام المضادة الواقية المعادلة.