چرا SARS-CoV-2 به راحتی گسترش می یابد؟

چرا SARS-CoV-2 به راحتی گسترش می یابد؟
در این مقاله قصد داریم به بررسی این موضوع بپردازیم که کدام ویژگی ساختاری ویروس SARS-CoV-2 اجازه می دهد تا به سلولهای انسان حمله کند و تا این حد گسترش یابد؟ 
مطالعه بیشتر در مورد ساختار ویروس کرونا ممکن است دلیل سرعت گسترش آن در بین انسان را توضیح دهد.
"کلیه داده ها و آمارها بر اساس داده های موجود در دسترس عموم در زمان انتشار است. برخی از اطلاعات ممکن است قدیمی باشد"
ویروس، کرونا ویروس جدید ، به نام SARS-CoV-2 ، باعث ایجاد بیش از 168.000 عفونت در سطح جهان شده و منجر به بیماری COVID-19 شده است.

در تلاش برای درک ماهیت این ویروس بسیار مسری ، محققان مطالعه ای مقایسه ای بین دو ویروس SARS-CoV و SARS-CoV-2 ترتیب داده اند.

SARS-CoV و SARS-CoV-2  تا میزان 86% از رشته ی ژنومی مشابه برخوردار هستند. SARS "اولین بیماری همه گیر قرن 21" قلمداد شد زیرا به سرعت از قاره به قاره دیگر گسترش یافت و در طی 8 ماه بیش از 8000 عفونت ایجاد کرد - با نسبت مرگ و میر 10٪. با این حال ، SARS-CoV-2 بسیار سریعتر در حال گسترش است. در سال 2003 ، تعداد 8،098 مورد SARS ، با 774 مورد مرگ ، طی 8 ماه رخ داده است. در مقابل ، در طی 2 ماه از آغاز شیوع SARS-CoV-2 ، ویروس کرونا ویروس جدید بیش از 82000 نفر را آلوده کرد و باعث بیش از 2800 مورد مرگ شده است.
بنابراین چه عاملی باعث شده است کرونا ویروس جدید تا این حد مسری باشد؟ نگاهی می اندازیم به برخی از آخرین شواهد موجود برای کمک به دریافت پاسخ این سوال.
به طور خاص ، چند مطالعه ژنتیکی ساختار میکروسکوپی ویروس ، یک پروتئین اصلی در سطح آن و یک گیرنده در سلولهای انسانی را بررسی کرده است که ممکن است به طور کلی توضیح دهد که چرا ویروس می تواند به این راحتی حمله کند و گسترش یابد.

CDC توصیه می کند که همه افراد در مکان های عمومی که رعایت فاصله ی 2 متری از دیگران دشوار است از ماسک بهداشتی. استفاده کنند. این به کاهش سرعت گسترش ویروس در افراد بدون علامت و افرادی که نمی دانند به آن مبتلا شده اند یا نه کمک می کند. افراد در حالی که فاصله فیزیکی را رعایت میکنند، باید از ماسک های بهداشتی صورت استفاده کنند.  همچنین نکته ی بسیار مهمی که باید به آن توجه شود آنست که ماسک های جراحی و ماسک های تنفسی N95 تنها میبایست برای کارکنان مراکز بهداشت و درمان اختصاص داده شود.
پروتئین سنبله بر روی ویروس کرونا جدید

پروتئین های سنبله همان پروتئین های تاج شکلی هستند که بر روی سطح ویروس کرونا وجود دارد و برای اتصال به غشای سلول های انسانی از انها استفاده می کنند. این فرآیند اتصال، توسط آنزیم های سلولی خاصی فعال می شود.

با این حال SARS-CoV-2 ، ساختار خاصی دارد که به آن اجازه می دهد "حداقل 10 برابر محکم تر از پروتئین سنبله مربوطه به ویروس [SARS-CoV] به گیرنده سلول میزبان بچسبد".

تا حدی این امر به این دلیل است که پروتئین سنبله شامل زیرساختی است که بوسیله ی آنزیمی بنام فورین ، هدف را شناسی میکند و فعال میگردد.

فورین یک آنزیم سلول میزبان در اندام های مختلف انسان مانند کبد ، ریه ها و روده های کوچک است. این واقعیت که این آنزیم در تمام این بافت های انسانی قرار دارد ، به این معنی است که ویروس می تواند به طور همزمان به چندین اندام حمله کند.
برخی مطالعات نشان داده اند که ویروس SARS-CoV و ویروس های کروناویروس جدید با این که از یک خانواده هستند ولی دارای فورین های فعال ساز یکسانی نیستند.

محققان گفتند ، "محل برش مانند فورین" که اخیراً در پروتئین های سنبله SARS-CoV-2 کشف شده است ، ممکن است چرخه زندگی ویروسی و بیماری زایی ویروس را توضیح دهد.

پروفسور گری ویتاکر ، ویروس شناس از دانشگاه کورنل ، در ایتاکا ، نیویورک ، همچنین در مقاله جدید پروتئین سنبله ویروس کرونا ویروس جدید را مورد بررسی قرار داد و درحال حاظر منتظر بررسی و اظهار نظر سایر همتایان خود است.

"[سایت فعال سازی فورین] کرونا ویروس جدید را از نظر ورود به سلول ها بسیار متفاوت با SARS تنظیم می کند و احتمالاً بر پایداری و انتقال ویروس تأثیر می گذارد."
- پروفسور گری ویتاکر –
مطالعات دیگر این ایده را ایجاد کرده اند که محل قرارگیری فورین همان چیزی است که باعث انتقال SARS-CoV-2 با چنین کارآیی و سرعتی می شود.

محققان با انجام بررسی های مقایسه ای موازیی بین SARS-CoV-2 و ویروس های آنفلوانزای مرغی ، خاطر نشان كردند كه پروتئینی به نام هماگلوتینین در آنفلوانزا معادل پروتئین سنبله SARS-CoV-2 است ولی سایت های فعال سازی فورین در کرونا ویروس جدید است که می توانند این ویروس را تا این حد بیماری زا كند.
گیرنده اصلی روی سلولهای انسانی

پروتئین های سنبله و مکان های فعال سازی فورین کل داستان نیستند: سلول انسان همچنین دارای عناصری است که آن را در برابر کرونا ویروس جدید آسیب پذیر می کند. پروتئین سنبله باید به گیرنده ای در سلولهای انسانی متصل شود که آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) نامیده می شود. تحقیقات نشان داده است که ACE2 به SARS-CoV-2 اجازه می دهد سلولهای انسانی را آلوده کند.
علاوه بر این ، SARS-CoV-2 با میل ترکیبی بالاتر از ویروس های مختلف کرونا به ACE2 متصل می شود و این بخشی از دلیل اتصال ده برابر محکم تر SARS-CoV-2  است به سلول های میزبان نسبت میزان قدرت اتصال SARS-CoV .

مدلسازی طول کامل پروتئین سنبله ویروس کرونا

به سمت داروها و واکسن های جدید

ملاحظات و یافته های فوق بسیار اهمیت دارند زیرا از این طریق است که محققان میتوانند راههای مختلفی را برای هدف قرار دادن و مسدود کردن ویروس کرونا شناسایی و در نهایت به موفقیت در ایجاد واکسن و درمان دستیابی پیدا کنند.

به عنوان مثال ، برخی از کارشناسان پیشنهاد می کنند ، مهار کننده های فورین یک راه درمانی معتبر برای مقابله با SARS-CoV-2 است.

اما از آنجا که آنزیم های شبه فورین در بسیاری از فرآیندهای سلولی روتین بدن انسان ، کلیدی هستند، از اینرو مهم است که این بازدارنده ها به طور سیستماتیک عمل نکنند و باعث مسمویت و اختلا در دیگر بخش های سلولی بدن نشوند.

به طور خاص ، بازدارنده های مولکول کوچک یا آنهایی که از راه خوراکی فعال هستند، احتمالاً از طریق استنشاق وارد بدن می شوند تا به سرعت ارزیابی شده و اثر ضد ویروسی آنها در برابر [SARS-CoV-2] ارزیابی شود.

در همین حال ، مسدود کردن گیرنده های ACE2 ممکن است راه حل مناسب دیگری باشد. با این کار می توان از نفوذ ویروس کرونا به سلول جلوگیری کرد.در حقیقت ، یک مطالعه جدید نشان داده است که استفاده از آنتی بادی های چهار موش که در برابر SARS-CoV ایمن سازی شده بودند ، باعث کاهش عفونت با یک ویروس مدل حاوی پروتئین های سنبله SARS-CoV-2 می شود. همچنین در کشتهای سلولی 90٪ کاهش عفونت نشان داده شده است.

منبع: www.medicalnewstoday.com _ Written by Ana Sandoiu on March 17, 2020 — Fact checked by Mohamed Elsonbaty Ramadan, M.S

ترجمه: مهندس امیررضا شفیعی