اليوم ، تحتوي المجلة الأكاديمية العليا "Science" على ورقتين بحثيتين على الإنترنت في نفس الوقت. اكتشف فريقان بحثيان علميان مؤلفان من علماء من عدة بلدان متتالية أن هناك عاملًا رئيسيًا غير معروف في الماضي يعزز إصابة الخلايا المضيفة بفيروس كورونا الجديد (SARS-CoV-2) القدرة: بالإضافة إلى مستقبلات ACE2 المعروفة ، يسمى نوع آخر من الخلايا المضيفة مستقبلات Neuropilin-1 (NRP1) ، سيتم دمجه أيضًا مع بروتين S الخاص بالفيروس التاجي الجديد كوسيلة مساعدة لـ "سحب" الفيروس إلى الخلية.

لا يساعد هذا الاكتشاف الخارق في فهم سبب كون الفيروس التاجي الجديد أكثر عدوى ويسبب أعراضًا أكثر تعقيدًا من فيروس السارس فحسب ، بل يشير أيضًا إلى أهداف محتملة جديدة ، والتي لها أهمية كبيرة لتطوير أدوية ضد فيروس كورونا الجديد. .

وأشار الباحثون في الورقة ، بالمقارنة مع السارس ، فإن أعراض المرض الناجم عن فيروس كورونا الجديد أكثر تعقيدًا وأكثر قابلية للانتقال . على عكس السارس ، الذي يقتصر على التهابات الجهاز التنفسي السفلي ، فإن فيروس كورونا الجديد يصيب الجهاز التنفسي العلوي بما في ذلك الغشاء المخاطي للأنف ، لذلك فإن العطس وغيره من الطرق سوف يتسبب في سقوط الفيروس وانتشاره بسرعة. علاوة على ذلك ، فإن عدوى التاج الجديدة تؤثر على العديد من الأعضاء (مثل الرئتين والكلى) ويمكن أن تسبب أيضًا أعراضًا عصبية ، بما في ذلك الفقدان المؤقت للشم والتذوق.

جذب هذا الاختلاف انتباه العلماء. ومع ذلك ، انطلاقًا من عملية الفيروسات التي تصيب الخلايا البشرية ، يتعرف كل من الفيروسات التاجية على مستقبلات ACE2 للخلايا البشرية وترتبط بها ، وبالتالي فتح باب الخلية. "نقطة انطلاق بحثنا هي ، لماذا ترتبط أيضًا بمستقبلات ACE2 وتسبب أمراضًا مختلفة؟ وقال رئيس أحد الفرق البحثية البروفيسور ميكائيل سيمونز من جامعة ميونيخ التقنية.

مصدر الصورة: رسم فريق محتوى WuXi AppTec

وضع كلا الفريقين أنظارهما على بروتين S. بروتين S هو "مطرقة الحصار" التي يستخدمها فيروس كورونا الجديد للتعرف على الخلايا ، وهو أيضًا مفتاح التطوير الحالي للعلاجات واللقاحات المضادة للفيروسات. يتميز بروتين S الخاص بالفيروس التاجي الجديد بخاصية مميزة تختلف عن فيروس السارس: إنه يحتوي على موقع انقسام فوريين. لذلك يمكن للفورين في جسم الإنسان أن يشق بروتين فيروس كورونا الجديد S إلى وحدتين فرعيتين ، S1 و S2.

بالنظر بعناية إلى التسلسل النهائي بعد أن تم قطعه بواسطة Flynn ، لفت انتباههم جزء صغير من الأحماض الأمينية في الوحدة الفرعية S1: من وجهة نظر التسلسل ، يتوافق هذا الحمض الأميني مع تسلسل البروتين البشري الذي يرتبط بـ NRP-1.

بعد ذلك ، استخدم فريق البحث بقيادة البروفيسور سيمونز خلايا مستنبتة في المختبر لإثبات أنه في وجود ACE2 ، يمكن أن يعزز NRP-1 العدوى الفيروسية. بعد حدوث طفرة في هذا التسلسل ، لا يمكن أن يلعب NRP1 دورًا في تعزيز الإصابة بالفيروس.

الخلايا الخضراء في الصورة عبارة عن خلايا بشرية مصابة بفيروس كورونا الجديد. بدون مساعدة العامل المضيف NRP1 ، تقل العدوى بالفيروس بشكل كبير (مصدر الصورة: المرجع)

وأوضح البروفيسور سيمونز: "إذا كان الإنزيم ACE2 يعتبر بابًا للخلية ، فقد يكون NRP1 هو العامل الذي يدفع الفيروس إلى الباب." الباب ليس سهلاً ، وقد تكون العوامل المساعدة مثل NRP-1 ضرورية للفيروس ".

أجرى فريق البحث أيضًا تحليل تشريح للجثة على بعض المرضى الذين ماتوا بسبب التاج الجديد. يعد ضعف حاسة الشم شائعًا في المرضى الذين يعانون من تيجان جديدة ، وقد وجد تحليل عينات الأنسجة الأنفية للأشخاص المصابين حقًا أن الخلايا الظهارية الشمية والخلايا العصبية الشمية ذات التعبير العالي عن NRP1 ستصاب بفيروس التاج الجديد ، مما يؤكد دور NRP1 في العدوى الفيروسية.

أظهرت أنسجة عينة التجويف الأنفي للمريض أن الفيروس التاجي الجديد أصاب الخلايا الظهارية الشمية الإيجابية لـ NRP1 (مصدر الصورة: مرجع)

استخدم فريق بحثي آخر بقيادة جامعة بريستول في المملكة المتحدة سلسلة من الأساليب الهيكلية والكيميائية الحيوية لتأكيد أيضًا أن بروتين فيروس كورونا الجديد S له تفاعل مباشر مع NRP1.

الأهم من ذلك ، في سلالات الخلايا البشرية المزروعة في المختبر ، استخدم فريق البحث أجسامًا مضادة وحيدة النسيلة ضد NRP1 أو مثبطات NRP1 الانتقائية لمنع تفاعل بروتين S مع NRP1. وأظهرت النتائج التجريبية أن فيروس كورونا الجديد تم تقليل العدوى بشكل كبير.

وخلص الباحثون في الورقة البحثية إلى أن هذه النتائج تظهر أن "استهداف التفاعل بين بروتين فيروس كورونا الجديد S و NRP1 يمكن أن يوفر طريقة غير معروفة سابقًا لاحتواء وباء COVID-19".

مرجع

James Daly et al.، (2020) Neuropilin-1 هو عامل مضيف لعدوى SARS-CoV-2. العلوم. DOI: 10.1126 / science.abd3072

LUDOVICO CANTUTI-CASTELVETRI et al.، (2020) Neuropilin-1 يسهل دخول خلايا SARS-CoV-2 والإصابة. Science DOI: 10.1126 / science.abd2985

Coronavirus: دراسة تكتشف المزيد من فتحات الباب في الخلية. تم الاسترجاع في 21 أكتوبر 2020 ، من https://medicalxpress.com/news/2020-10-coronavirus-door-cell.html

Neuropilin-1 يقود عدوى SARS-CoV-2 ، يجد دراسة اختراق. تم الاسترجاع في 21 أكتوبر 2020 ، من https://medicalxpress.com/news/2020-10-neuropilin-sars-cov-infectivity-breakthrough.html