كشف علماء أستراليون مؤخرًا ولأول مرة عن كيفية نجاح فيروس داء الكلب في "اختطاف" الخلايا البشرية. ومن المتوقع أن يمهد هذا الاختراق الطريق لتطوير أدوية ولقاحات جديدة مضادة للفيروسات. نشر فريق البحث، بقيادة جامعة موناش وجامعة ملبورن، بحثًا في مجلة Nature Communications يشير إلى أنه على الرغم من أن فيروس داء الكلب لا ينتج سوى عدد قليل جدًا من البروتينات، إلا أنه يمكنه تنظيم العديد من الأنشطة الرئيسية داخل الخلايا.
ويعتقد الخبراء أن نفس الآلية قد يتم استغلالها أيضًا من قبل الفيروسات عالية الخطورة مثل فيروس نيباه وفيروس إيبولا. وإذا تم تأكيد ذلك، فسوف يصبح من الممكن تطوير أدوية تمنع استراتيجيات الفيروسات الشائعة.
تُظهر صور الخلايا البشرية تحت المجهر متحد البؤر أن بروتين فيروس داء الكلب P3 (الأخضر) يشكل بنية تشبه القطرة في نواة الخلية (الأزرق)، ويقع في النواة، ويتحد مع الأنابيب الدقيقة الهيكلية للخلية (الأحمر) لتشكيل بنية تشبه الحزمة. مصدر الصورة: ستيفن رولينسون، جامعة موناش
وأكد البروفيسور المشارك موسلي، رئيس مختبر التسبب في الأمراض الفيروسية في معهد موناش لاكتشاف الطب الحيوي (BDI) والمؤلف المشارك للدراسة: "السبب الذي يجعل الفيروسات مثل داء الكلب مميتة هو أنها يمكن أن تسيطر بشكل كامل على العديد من أنشطة الحياة في الخلايا المصابة: مثل اختطاف آلية تصنيع البروتين، والتدخل في "النظام البريدي" لنقل المعلومات داخل الخلية، وحتى إغلاق آلية الدفاع التي من المفترض أن تحمي سلامة الجسم".
"لقد كان العلماء في حيرة دائمًا: كيف يمكن للفيروسات تحقيق مثل هذا التحكم المعقد مع عدد قليل جدًا من الجينات؟ على سبيل المثال، يحتوي فيروس داء الكلب على حوالي خمسة بروتينات فقط، بينما تحتوي الخلايا البشرية على أكثر من 20000 بروتين."
قال الدكتور رولينسون من مختبر موسلي التابع لـ BDI، وهو المؤلف الأول المشارك لهذه الورقة، إن فهم كيف يمكن لعدد صغير جدًا من البروتينات الفيروسية أداء العديد من المهام سيساعد في إيجاد طرق جديدة للتدخل في العدوى. "بحثنا يعطي الجواب. لقد وجدنا أن بروتين P، وهو البروتين الرئيسي لفيروس داء الكلب، له وظائف متعددة بسبب قدرته على التشوه والارتباط بالحمض النووي الريبي."
"من الجدير بالذكر أن الحمض النووي الريبي (RNA) هو المكون الأساسي للجيل الجديد الحالي من لقاحات الحمض النووي الريبوزي (RNA)؛ داخل الخلايا، يكون الحمض النووي الريبي (RNA) مسؤولًا عن مسؤوليات مهمة مثل نقل المعلومات الجينية، وتنظيم الاستجابات المناعية، وتصنيع لبنات بناء الحياة".
البروفيسور جولي، رئيس مختبر جولي في جامعة ملبورن، هو مؤلف مشارك لهذه الورقة. وأضاف: من خلال قفل نظام الحمض النووي الريبوزي (RNA)، يمكن لبروتين P لفيروس داء الكلب تبديل "حالات" فيزيائية مختلفة داخل الخلية، والتغلغل في حجرات متعددة من الخلايا السائلة، والاستيلاء على روابط مهمة، وتحويل الخلية إلى مصنع فيروسات عالي الكفاءة.
"على الرغم من أن هذه الدراسة تركز على فيروسات داء الكلب، فمن المرجح أن يتم استخدام استراتيجيات مماثلة من قبل الفيروسات عالية الخطورة مثل نيباه والإيبولا. إن فهم هذه الآلية الجديدة سيجلب أملا كبيرا لتطوير أدوية أو لقاحات جديدة مضادة للفيروسات تمنع على وجه التحديد التقلبات الفيروسية."
وأكد الدكتور رولينسون أن هذا الاكتشاف سيعيد تعريف فهم المجتمع العلمي لـ "البروتينات الفيروسية متعددة الوظائف". "في الماضي، كان هذا النوع من البروتين يُقارن في كثير من الأحيان بقطار تم تجميعه من العديد من "العربات"، حيث تؤدي كل "عربة" (وحدة) دورها الخاص. وفقًا لوجهة النظر التقليدية، يجب أن يفقد البروتين الوظيفة المقابلة. لكن الحقيقة هي أن بعض البروتينات الفيروسية الأقصر اكتسبت وظائف جديدة. يُظهر بحثنا أن تعدد الوظائف لا يأتي فقط من مجموعة الوحدات، ولكن أيضًا من التغييرات الهيكلية الشاملة لهذه الوحدات بعد تفاعلها مع بعضها البعض - مثل تكوين بروتينات جديدة". قدرات ربط الحمض النووي الريبي (RNA)."
وأضاف البروفيسور المشارك موسلي أن هذه القدرة على ربط الحمض النووي الريبي (RNA) تسمح للبروتينات الفيروسية بالانتقال بحرية بين الأجزاء السائلة المختلفة داخل الخلية. "وبهذه الطريقة، يمكنه الدخول والتلاعب بالعديد من الأجزاء الخلوية التي تتحكم في العمليات الرئيسية مثل الدفاع المناعي وتخليق البروتين. ويقدم بحثنا تفسيرًا جديدًا للآلية التي تستخدم بها الفيروسات جينات محدودة لصنع بروتينات مرنة ولدنة ومعقدة."
وشارك في الدراسة عدد من أفضل مؤسسات البحث العلمي في أستراليا، بما في ذلك جامعة موناش، وجامعة ملبورن، والمنظمة الأسترالية للعلوم والتكنولوجيا النووية (مصدر ضوء إشعاع السنكروترون الأسترالي)، ومعهد دوهرتي للعدوى والمناعة، ومنظمة الكومنولث الأسترالية للعلوم والصناعة (CSIRO)، والمركز الأسترالي لمكافحة الأمراض والوقاية منها (ACDP) وجامعة ديكين.
تم تجميعها من /ScitechDaily