شرح: هل سلالات Covid-19 الجديدة المكتشفة في الولايات المتحدة أكثر عدوى؟

فيروس SARS-COV-2: يتتبع الباحثون متغيرات الفيروسات نظرًا لأن بعضها قد يكون أكثر فتكًا من الفيروس الأصلي ، وقد يكون أكثر سهولة في الانتقال ويمكن أن يكون له تداعيات على فعالية اللقاحات.

يظهر مسح ثلاثي الأبعاد لجزيئات فيروس SARS-CoV-2 التي تم إنشاؤها بواسطة مختبر التصميم Nanographics في هذه النشرة الصادرة في فيينا ، النمسا ، في 20 يناير 2021. (Nanographics.at/Handout via Reuters)

في دراسة نُشرت يوم الأحد ولم تتم مراجعتها بعد ، أبلغ الباحثون عن سبعة أنواع جديدة من فيروس SARS-CoV-2 في الولايات المتحدة. يتتبع الباحثون المتغيرات الفيروسية نظرًا لأن بعضها قد يكون أكثر فتكًا من الفيروس الأصلي ، وقد يكون أكثر سهولة في الانتقال ويمكن أن يكون له تداعيات على فعالية اللقاحات.

المتغيرات المعروفة لـ SARS-CoV-2

ب 1.1.1.7 قالت المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC): ظهر هذا البديل في المملكة المتحدة وقد يكون مرتبطًا بزيادة خطر الوفاة مقارنة بالمتغيرات الأخرى.

ب 1.351 : ظهر هذا المتغير بشكل مستقل عن البديل البريطاني وتم تحديده لأول مرة في جنوب إفريقيا. تم الإبلاغ عنه أيضًا في الولايات المتحدة بنهاية يناير 2021.

ص 1 : ظهر هذا البديل في البرازيل ومن المعروف أنه يحتوي على 17 طفرة فريدة. ثلاثة منهم في مجال ربط المستقبلات لبروتين سبايك (بروتين سبايك ، الذي يبرز من سطح الفيروس هو أحد الأسباب الرئيسية التي جعلت السارس- CoV-2 قادرًا على الانتشار بسرعة كبيرة وبالتالي ، أي من المهم فهم الطفرات التي تؤثر على بروتين السنبلة).

يقول مؤلفو الدراسة الحديثة أنه في المناطق التي يكون فيها انتشار الفيروس مرتفعًا ، ربما تكون ضغوط الاختيار قد فضلت ظهور متغيرات تتجنب الأجسام المضادة المعادلة (البروتينات التي تمنع الفيروس من الإصابة بمجرد دخوله الجسم). لقد طورت السلالات السبعة الجديدة التي لاحظها الباحثون جميعًا طفرة في نفس الحرف الجيني ، مما يؤثر على طريقة دخول الفيروس إلى الخلايا البشرية. لكن لم يتضح بعد ما إذا كانت هذه الطفرة تجعل هذه المتغيرات الجديدة أكثر عدوى وأكثر خطورة.

تُظهر صورة المجهر الإلكتروني لعام 2020 التي أتاحتها مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها جزيئات فيروس SARS-CoV-2 التي تسبب COVID-19.
(CDC عبر AP)

علاوة على ذلك ، من المحتمل أن يكون هناك المزيد من المتغيرات للفيروس في جميع أنحاء العالم ، ولكن فقط تسلسل الجينوم يمكن أن يساعد في تحديد ذلك ، وهو ما لا يحدث بشكل كافٍ في الوقت الحالي. في وثيقة نشرت وزارة الصحة ورعاية الأسرة في أواخر ديسمبر 2020 ، حددت بعض الخطوات التي ستتخذها لزيادة وتوسيع تسلسل الجينوم للفيروس. تتضمن إحدى الخطوات الموضحة إرسال خمسة في المائة من العينات الإيجابية إلى عشرة مختبرات إقليمية لتسلسل الجينوم منتشرة في جميع أنحاء البلاد.

لماذا تحور الفيروسات؟

التطور يساعد الكائنات الحية على التغيير استجابة لتغيرات معينة في البيئة. الهدف هنا هو مساعدة الكائن الحي على التكيف حتى يتمكن من البقاء على قيد الحياة. في ثلاثية القردة العارية ، يكتب عالم الحيوان ديزموند موريس عن كيفية تكيف البشر مع بيئتهم المتغيرة على مدار ملايين السنين من التطور. على سبيل المثال ، يفكر في آثار حياة المدينة الحضرية على البشر. يجادل موريس بأنه على الرغم من أن حياة المدينة تشعر بالوحدة والأكثر إرهاقًا ، فإن الناس يتدفقون عليها لأن المدينة تعمل كمركز تحفيز عملاق حيث يمكن أن تزدهر إبداعاتنا العظيمة وتتطور.

نظرًا لأن الفيروسات لا يمكن أن تتكاثر إلا داخل الخلية المضيفة ، فإن تطورها يتأثر بمضيفيها. هذا يعني أن الفيروس سوف يتحور من أجل التهرب من الدفاعات التي يضعها مضيفوه من أجله.

الكتاب، علم الأحياء الدقيقة الطبية يقول أنه بالمقارنة مع فيروسات الحمض النووي ، فإن فيروسات الحمض النووي الريبي (SARS-CoV-2 هو فيروس RNA) لديها معدلات طفرة أعلى بكثير ، وربما طفرة واحدة لكل نسخة جينوم. قد تكون الطفرات ضارة ومحايدة وقد تكون مواتية في بعض الأحيان. يشير الكتاب إلى أن الطفرات التي لا تتداخل مع وظائف الفيروس الأساسية هي فقط التي يمكن أن تستمر في مجتمع معين.

تُظهر صورة المجهر الإلكتروني للإرسال SARS-CoV-2 - المعروف أيضًا باسم 2019-nCoV ، الفيروس الذي يسبب COVID-19 - معزولًا عن مريض في الولايات المتحدة. (BSIP / Universal Images Group / Getty Images)

يقول مقال في مجلة Nature أنه مقارنة بفيروس نقص المناعة البشرية الذي يسبب الإيدز ، فإن فيروس SARS-CoV-2 يتغير بشكل أبطأ بكثير مع انتشاره.

ولكن مثل تأثير البشر على تطور الفيروسات ، شكلت الفيروسات أيضًا طريقة تطور البشر. في دراسة عام 2016 نشرت في مجلة eLife ، لاحظ المؤلفون أن المعركة المستمرة بين مسببات الأمراض ومضيفيهم من البشر قد تم الاعتراف بها منذ فترة طويلة على أنها محرك رئيسي للتطور. في هذه الدراسة ، لاحظ المؤلفون أن حوالي 30 في المائة من جميع البروتينات (البروتينات تساعد الخلايا على أداء وظائفها) تتكيف مع البشر منذ اختلافهم عن الشمبانزي بسبب الفيروسات. بشكل ملحوظ ، أثناء الأوبئة أو الأوبئة ، فإن السكان المستهدفين بالفيروس إما سينقرضون أو يتكيفون.

لكن ما هي الطفرة بالضبط؟

بمجرد دخول الفيروس إلى جسم مضيفه ، من أجل إصابة المضيف ، يبدأ في التكاثر ، مما يعني عمل نسخ من تسلسله الجيني بأكمله. لكن بين الحين والآخر ، يرتكب الفيروس أخطاء أثناء التكاثر. أ مدونة الدخول على الموقع الإلكتروني لجامعة هارفارد ، يوضح أن هذه الأخطاء ، عادةً ما تكون تغييرًا في حرف واحد ( يحتوي كل فيروس كورونا على حوالي 30.000 حرف من رسائل RNA ) من بين الآلاف في تسلسل الفيروس ، قد يغير خصائص بروتينات الفيروس وبالتالي يغير قدراته. يسمى هذا التغيير بالطفرة ، وإذا كان طفرة مواتية ، فيمكن أن يمنح الفيروس قدرة جديدة تعزز تكاثره ، مما يساعد الفيروس على الانتشار على نطاق أوسع عبر الأجيال.

من المحتمل أن مثل هذه الأنواع من الطفرات المواتية في فيروس SARS-CoV-2 تؤدي إلى ظهور متغيرات جديدة. على سبيل المثال ، من المعروف أن البديل في المملكة المتحدة أكثر عدوى بنسبة 25-40 في المائة من الفيروس الأصلي.

ماذا تعني الطفرات للقاحات؟

في تعليق في مجلة نيتشر ، دعا اثنان من علماء المناعة ، دينيس بيرتون وإريك توبول ، إلى نهج بديل للتأهب للوباء. في هذا النهج ، يجب إنفاق الموارد على تطوير 'لقاحات شاملة للفيروسات' يمكن أن توفر التحصين ضد سلالات متعددة من الفيروس.

ملف - في صورة الملف هذه بتاريخ 10 فبراير 2021 ، يتلقى الأشخاص لقاح COVID-19 في مركز Martin Luther King Senior في شمال لاس فيغاس. تستمر حالات الإصابة بفيروس كورونا في الانخفاض في الولايات المتحدة بعد موجة الشتاء. (AP / ملف)

يعد هذا ضروريًا في سياق SARS-CoV-2 ، نظرًا لأنه يتطور بالفعل ويظهر الدليل الأولي أن بعض سلالاته قابلة للانتقال بسهولة ، مما يعني أنه مع ظهور المزيد من المتغيرات للفيروس ، قد تكون اللقاحات الموجودة بالفعل أقل فعالية ضدهم.

تطوير لقاح لفيروسات كورونا الأخرى

في حين أن هناك المئات من فيروسات كورونا المعروف أنها تصيب الحيوانات مثل الخنازير والجمال والخفافيش والقطط ، حتى الآن ، تم تحديد سبعة أنواع من فيروسات كورونا لتصيب البشر. في البشر ، تسبب الفيروسات عادةً أمراضًا خفيفة إلى معتدلة في الجهاز التنفسي العلوي مثل نزلات البرد. ومع ذلك ، في العقدين الماضيين ، ظهرت فيروسات كورونا أكثر عدوانية قادرة على التسبب في مرض خطير وحتى الموت لدى البشر. وتشمل هذه الفيروسات SARS-CoV و MERS والآن SARS-CoV-2.

تم العثور على أول فيروس كورونا يصيب البشر في عام 1965 ، عندما عزل العالمان DJ Tyrrell و ML Bynoe سلالة من الفيروس تسمى B814 من غسل أنف طفل ذكر ظهرت عليه أعراض نزلات البرد.

تطوير لقاح للفيروسات التاجية البشرية الأربعة الأولى ، والتي تشمل HCoV-229E (أحد السلالات الأولى التي تم وصفها في منتصف الستينيات) ، و HCoV-OC43 (تم اكتشافه بين منتصف الستينيات) ، و HCoV-NL63 و HCoV-HKU1 ( تم اكتشاف كل من NL63 و HKU1 في هونغ كونغ في أوائل عام 2005) لأنهما يسببان مرضًا خفيفًا فقط. قبل عقدين فقط عندما ظهر فيروس السارس في الصين حوالي عام 2003 ، شعرت بالحاجة إلى تطوير لقاح لأنه كان المثال الأول لفيروس كورونا البشري الذي يمكن أن يسبب مرضًا خطيرًا.

الكتابة في مجلة العلوم الطبية الحيوية يشير المؤلفون إلى أنه بينما تم تطوير واختبار أشكال مختلفة من اللقاحات في نماذج ما قبل السريرية لمرض السارس ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية ، لم تتم الموافقة على أي منها من قبل إدارة الغذاء والدواء.

لماذا كان من السهل إنتاج لقاح لـ SARS-CoV-2؟

تكمن الإجابة على الأرجح في البروتين الشائك للفيروس ، والذي يبرز عدد منه من سطح الفيروس مكونًا تاجًا ، والذي يعطي الفيروس اسمه. يسهّل البروتين المرتفع على الفيروس الارتباط بمستقبلات ACE2 (يرتبط كل من SARS-CoV و SARS-CoV-2 بهذا المستقبل) في الخلايا البشرية ، وبعد ذلك يبدأ الفيروس في إصابة مضيفه. لكن هذا البروتين المرتفع ، الذي يجعل انتقاله أسهل ، هو أيضًا أحد أسباب تطوير لقاحات SARS-CoV-2 بوتيرة أسرع مقارنة بالفيروسين البشريين السابقين السارس و MERS ، اللذان لا يزال لقاحًا معتمدًا غير موجود.

على وجه الخصوص ، تم تصميم لقاح SARS-CoV-2 بشكل أسرع لأن البروتين الشائك يوفر مساحة أكبر لاستهداف اللقاح ، مما يسهل عليه تحفيز جهاز المناعة في الجسم لصنع الأجسام المضادة المعادلة ، والبروتينات التي تمنع بروتين سبايك من الارتباط بالمستقبل وبدء العدوى.

شارك الموضوع مع أصدقائك: