آیا جهش ویروس کرونا بر واکسن تأثیر خواهد گذاشت؟

ظهور نوع جدید ویروس کرونا باعث افزایش علاقه مجدد به بخشی از ویروس، معروف به پروتئین سنبله شده است.

در نوع جدید ویروس چندین تغییر عجیب در پروتئین سنبله در مقایسه با سایر انواع مشابه، دیده می‌شود و این یکی از دلایلی است که این نوع جدید ویروس نسبت به سایر انواع بی‌خطر ویروس که قبلا مشاهده کرده‌ایم، نگران‌کننده‌تر است. جهش‌های جدید ممکن است بیوشیمی سنبله را تغییر داده و بر میزان انتقال ویروس تأثیر بگذارد.

پروتئین سنبله همچنین اساس واکسن‌های COVID-19 فعلی است که به دنبال ایجاد پاسخ ایمنی در برابر آن هستند. اما پروتئین سنبله دقیقاً چیست و چرا از اهمیت زیادی برخوردار است؟

 

 

مهاجمان سلول

در دنیای انگل‌ها، بسیاری از عوامل بیماری‌زای باکتریایی یا قارچی می‌توانند به تنهایی زنده بمانند بدون اینکه سلول میزبان آلوده شود. اما ویروس‌ها نمی‌توانند، در عوض آنها باید برای تکثیر به داخل سلول‌ها بروند، جایی که آنها از سیستم‌های بیوشیمیایی سلول برای ساختن ذرات جدید ویروس استفاده می‌کنند و به سلول‌های دیگر یا افراد دیگر گسترش می‌یابند.

سلول‌های ما برای دفع چنین نفوذهایی تکامل یافته‌اند. یکی از مهم‌ترین دفاعیات حیات سلولی در برابر مهاجمان، پوشش بیرونی آن است که از یک لایه چربی تشکیل شده است که تمام آنزیم‌ها، پروتئین‌ها و DNA تشکیل‌دهنده‌ی یک سلول را در خود جای داده است. به دلیل ماهیت بیوشیمیایی چربی‌ها، سطح خارجی آن بسیار دارای بار منفی و دافع است. ویروس‌ها برای دسترسی به سلول باید از این سد عبور کنند.

 

مکانیسم SARS-CoV-2 برای ورود به سلول‌ها و تولید مثل

مانند زندگی سلولی، کرونا ویروس‌ها توسط غشای چربی که به عنوان یک پوشش شناخته می‌شود احاطه شده‌اند. به منظور ورود به داخل سلول، ویروس‌های پوشیده شده از پروتئین‌ها (یا گلیکوپروتئین‌ها که غالباً در مولکول‌های قند لغزنده پوشانده شده‌اند) استفاده می‌کنند تا غشای خود را به سلول‌ها متصل کرده و سلول را تصرف کنند.

پروتئین سنبله‌ی ویروس کرونا یکی از این گلیکوپروتئین‌های ویروسی است. ویروس‌های ابولا یک، ویروس آنفلوانزا دو و ویروس هرپس سیمپلکس 5 تا پروتئین سنبله دارند.

 

معماری سنبله

پروتئین سنبله از یک زنجیره‌ی خطی متشکل از 1273 اسید آمینه تشکیل شده است، که به صورت منظمی در یک ساختار قرار می‌گیرد که با حدود 23 مولکول قند پر شده است. پروتئین‌های سنبله دوست دارند به هم بچسبند، سه مولکول سنبله جداگانه به یکدیگر متصل می‌شوند و یک واحد کارآمد "مثلثی" تشکیل می‌دهند.

سنبله را می‌توان به واحدهای کارآمد متمایزی معروف به دامنه، تقسیم کرد که عملکردهای مختلف بیوشیمیایی پروتئین مانند اتصال به سلول هدف و جوش خوردن با غشا را انجام می‌دهند و اجازه می‌دهد تا سنبله بر روی پوشش ویروسی قرار گیرد.

 

پروتئین سنبله از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است که عملکردهای مختلفی را انجام می‌دهند.

پروتئین سنبله‌ی SARS-CoV-2 بر روی ذرات ویروسی تقریباً کروی گیر کرده است و در داخل پوشش قرار گرفته و به فضا رفته و آماده چسبیدن به سلول‌های غیر مشکوک است. تخمین زده می‌شود که تقریباً 26 تریمر (ماده‌ی متشکا از سه ملکوا عین هم و ساده) سنبله برای هر ویروس وجود داشته باشد.

یکی از این واحدهای کارآمد، به پروتئینی در سطح سلول‌های ما متصل می‌شود که ACE2 نامیده می‌شود و باعث جذب ذرات ویروس و در نهایت هم‌جوشی غشایی می‌شود. سنبله در فرآیندهای دیگری مانند مونتاژ، ثبات ساختاری و فرار از سیستم ایمنی نیز نقش دارد.

 

واکسن و پروتئین سنبله

با توجه به اهمیت پروتئین سنبله برای ویروس، بسیاری از واکسن‌ها یا داروهای ضد ویروس برای گلیکوپروتئین‌های ویروسی هدف‌گذاری شده‌اند.

برای SARS-CoV-2، واکسن‌های تولید شده توسط Pfizer/BioNTech و Moderna به سیستم ایمنی بدن ما دستور می‌دهند که نسخه پروتئین سنبله‌ی خود را که اندکی پس از ایمن‌سازی اتفاق می‌افتد، بسازیم. سپس تولید سنبله در داخل سلول‌های ما، فرآیند تولید آنتی بادی محافظ و سلول‌های T را آغاز می‌کند.

 

ویروس SARS-CoV-2 با گذشت زمان در حال تغییر است.

 

یکی از جالب‌ترین ویژگی‌های پروتئین سنبله SARS-CoV-2 نحوه حرکت یا تغییر آن در طی تکامل ویروس است. این پروتئین که در ژنوم ویروسی رمزگذاری شده است، می‌تواند جهش یافته و با تکامل ویروس، خواص بیوشیمیایی آن را تغییر دهد.

اکثر جهش‌ها فایده‌ای نخواهند داشت و یا پروتئین سنبله را متوقف می‌کنند یا هیچ تاثیری بر عملکرد آن ندارند. اما برخی جهش‌ها ممکن است تغییراتی ایجاد کنند که به نسخه جدید ویروس با استفاده از قابلیت انتقال بیشتر یا عفونی و مسری بودن آن، یک مزیت انتخابی می‌دهد.

یکی از راه‌های بروز این امر جهش در بخشی از پروتئین سنبله است که از اتصال آنتی بادی‌های محافظ به آن جلوگیری می‌کند. روش دیگر این است که سنبله‌ها را برای سلول‌هایمان "چسبناک‌تر" کنیم.

به همین دلیل جهش‌های جدیدی که باعث تغییر عملکردهای سنبله می‌شوند ممکن است بر نحوه کنترل انتشار SARS-CoV-2 تأثیر بگذارند. انواع جدیدی که در انگلستان و جاهای دیگر یافت می‌شوند جهش‌هایی در سنبله و در بخش‌هایی از پروتئین که درگیر ورود به داخل سلول‌های ما هستند، دارند.

آزمایشات باید در آزمایشگاه انجام شود تا مشخص شود که آیا این جهش‌ها به طور قابل توجهی سنبله را تغییر می‌دهند و آیا اقدامات کنونی کنترل ما همچنان موثر هستند.

# ویروس‌شناسی # همه‌گیرشناسی # ویروس کرونا # همه‌گیری # پروتئین سنبله