يمكن لنظرة متعمقة حول كيفية إصابة نوعين من الفيروسات للخلايا المضيفة أن ترشد إلى تطوير تدابير مضادة.

تفضِّل غالبية الفيروسات الإكليلية (CoV) أن تستهدف الحيوانات، إلا أن ظهور مُمْرِضات -في الآونة الأخيرة- من هذه العائلة تسبب أمراضًا قاتلة تصيب البشر أضحى موضوع دراسات كثيرة. لا تتوافر علاجات طبية لمرض الالتهاب الرئوي الحاد (SARS) أو لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS)، لكن النتائج الجديدة التي توصل إليها جورج جاو وزملاؤه في الأكاديمية الصينية للعلوم قد كشفت عن نقاط ضعف في هذه الفيروسات.

ومن أجل أن تنفذ إلى الخلايا المضيفة،تعتمد الفيروسات الإكليلية المسببة للالتهاب الرئوي الحاد(SARS-CoV)، والفيروسات الإكليلية المسبِّبة لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية(MERS-CoV) على جزيء فيها يسمى البروتين S. وفي دراسات سابقة، استخدم فريق جاو التصوير البلوري بالأشعة السينية للحصول على ’لقطة‘ تُظهر كيفية ارتباط شريحة من هذا البروتين بمستقبِلها المستهدَف على سطح الخلية. في هذا السياق، يوضح يي شي -الباحث ضمن فريق جاو-قائلًا: "بينت هذه الدراسة آلية التحاق فيروسات MERS-CoV بالخلايا المضيفة المستقبلة، ما يمثل الخطوة الأولى لعملية دخول الفيروسات". مضيفًا: "رغم ذلك، بقيت الخطوات التالية -وهي هروب الجسيمات الفيروسية]إلى داخل الخلية[واندماج الأغشية- غير مفهومة".

وبالرغم من الدور الجيد الذي أداه التصوير البلوري في دراسة مجال ارتباط مستقبِل البروتين S (RBD) على حِدَة، أثبت البروتين الكامل مرونةًوديناميكية مفرطة يتعذَّر معها دراسته بهذه التقنية. بدلًا من ذلك، استخدم الباحثون طريقةًتسمى الفحص المجهري البلوري الإلكتروني، مكنتهم من دراسة البروتينS الموجود في فيروسات MERS-CoV وSARS-CoVبطريقة تلتقط تنوُّعتركيبته. وركز الباحثون تحديدًا على شكل البروتين في مرحلة ’ما قبل الاندماج‘، إذيتجمع في مجموعات من ثلاثة جزيئات، ويعمل كوسيط في المراحل الأولى من تفاعُل الفيروس مع المضيف.

في هذا السياق يقول شي: "لاحظنا أنه من الممكن تصنيف البروتين S] الموجود في فيروساتMERS-CoV وSARS-CoV[إلى فئاتعدة يتخذ فيها مجال ارتباط مستقبِل البروتين S (RBD) تشكيلات مختلفة". وتحديدًا، لاحظ الباحثون وضعين متميزين لمجال RBD، أطلقوا عليهما اسمي ’العمودي‘ و’الأفقي‘ ليعكسوا بذلك اتجاهاتهماقياسًا إلى ما تبقى من البروتين S. وعن طريق الجمع بين هذه البيانات، وتحليلهم الهيكلي للتفاعُل بين المجال RBD وبروتينات مستقبِل الخلايا المضيفة، صاغ الباحثون نموذجًا للارتباط الفيروسيالخليوي. وتؤكد البيانات التي جمعها الباحثون أن مجالات RBD ’العمودية‘ فقط هي التي يمكنها الارتباط بالمستقبلات الخليوية، وهو التفاعل الذي يسهل خطوات الاندماج الفيروسي الخليوي التالية.

يقدم هذا التحليل نقاط انطلاق قيِّمة لإعادة هيكلة عملية الدخول الفيروسي، كما يمكن أن يساعد الباحثين على مكافحة تفشي المرض في المستقبل.

ونظرًا إلى أن مجال RBD العمودي أصبح معروفًا بدرجة كبيرة قبل الارتباط بالمستقبِل، فقد صار هدفًا للعقاقير الطبية الواعدة. في هذا الإطار يقول شي: "نحاول تطوير أجسام مضادة تستهدف البروتين S، وذلك لعلاج أمراض الفيروسات الإكليلية الناشئة". ويضيف: "بمساعدةالتحليل الهيكلي والتوصيف الوظيفي، يمكننا تحديد الأساس الجزيئي لهذه الأنشطة التحييديةوتحسين فاعليتهاعن طريقالهندسة الجزيئية". 

References