دراسة حول الاكتشافات الحديثة لمعالجة الأمراض الفيروسية

اكتشف علماء الأحياء دليلا على مسار جديد للتطور، ومع ذلك تمت الفهم الأعمق لسرعة تكيف الكائنات الحية مثل الفيروسات مع بيئتها، ويقول الباحثون إن النتائج التي توصلوا إليها تعالج أسرارا طويلة بشأن كيفية اكتساب الجينات وظائف جديدة، وكيفية حدوث طفرات لتخفيف انتقال العدوى من مضيف إلى آخر، يمكن تطبيقها على التحقيقات المتعلقة بالأمراض الفيروسية مثل زيكا وإيبولا وأنفلونزا الطيور .

يتم إجراء دراسة حول الاكتشافات الحديثة لعلاج الأمراض الفيروسية
اكتشف الباحثون في جامعة كاليفورنيا سان دييجو وزملاؤهم، من خلال استخلاص العقيدة المركزية للبيولوجيا، دليلا على مسار جديد للتطور، ومعه فهم أعمق لمدى سرعة تكيف الكائنات الحية مثل الفيروسات مع بيئتها، حيث وصف علماء البيولوجيا التابعين لجامعة كاليفورنيا في سان دييغو، النتائج التي توصلوا إليها في عدد 30 مارس من مجلة ساينس العلمية، حيث أجروا سلسلة من التجارب على فيروس بكتيري، ووجدوا أنه يمكن أن يصيب المضيفين ” العاديين ” كما هو متوقع، ولكن أيضا – من خلال عملية لم يسبق لها مثيل في التطور – اكتسبت القدرة على إصابة الأهداف المضيفة الجديدة .

“يقول الباحثون إن النتائج التي توصلوا إليها في حل ألغاز طويلة الأمد حول كيفية اكتساب الجينات وظائف جديدة وكيفية حدوث طفرات لتخفيف نقل العدوى من مضيف إلى آخر، يمكن تطبيقها في التحقيقات المتعلقة بالأمراض الفيروسية مثل زيكا وإيبولا وأنفلونزا الطيور .

تصريحات جاستن ماير المؤلف الرئيسي للدراسة
قال جاستن ماير أستاذ مساعد في العلوم البيولوجية بجامعة سان دييجو والمؤلف الأول في الدراسة : ” هذا البحث يبين لنا أن الفيروسات أكثر قدرة على التكيف مما كان متوقعا من قبل، ومن خلال تعلم كيفية تحقيق الفيروسات للمرونة التطورية، فقد أصبح لدينا نظرة جديدة حول كيفية إنشاء حواجز لمنع ظهور أمراض جديدة ” .

الفيروسات
تصيب الفيروسات الخلايا عن طريق الربط بمستقبلات جزيئية على سطح الخلايا. تعتبر هذه المستقبلات `الأقفال` التي يجب على الفيروسات فتحها لاختراق الخلايا. وتشكل بروتينات التعرف على المضيف `المفاتيح` لهذه الأقفال، وقد تمحور الباحثون في هذا المجال حول كيفية تغيير الطفرات في هذه البروتينات المفاتيح – التغييرات التي تسمح للفيروسات بالوصول إلى أقفال جديدة. ولقد كان العلماء يعلمون منذ سنوات أن الفيروسات قادرة على اكتساب مفاتيح جديدة من خلال طفرات طفيفة، ولكنهم لم يتمكنوا من حل لغز كيفية ظهور هذه الطفرات لأول مرة .

أدى هذا السؤال إلى جهد تعاوني مع باحثين من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، ومعهد علوم الحياة الأرضية في طوكيو وجامعة ييل .

كاثرين بيتري هي قائدة التجارب في هذا المشروع
قادت كاثرين بيتري في مختبر ماير تجارب المشروع على لامبدا، وهو فيروس يصيب البكتيريا وليس البشر، ويسمح بمرونة كبيرة في الاختبارات المعملية، وقد وجد الباحثون أن لامبدا يتغلب على التحدي المتمثل في استخدام مستقبل جديد بانتهاك قاعدة مقبولة جيدا في البيولوجيا الجزيئية، يتم من خلالها ترجمة المعلومات الجينية إلى بروتين، وهو الجزيء الذي يصنع الخلايا الحية والفيروسات .

اكتشافات التجربة
وجدت بيتري وزملاؤها أن جينا واحدا ينتج أحيانا عدة بروتينات مختلفة، حيث طور فيروس لامبدا تسلسل البروتين الذي كان عرضة لعدم الاستقرار الهيكلي، الذي يؤدي إلى إنشاء اثنين على الأقل من بروتينات التعرف على المضيف، ولحسن الحظ فإن هذه الأنواع المختلفة من البروتينات يمكن أن تستغل أقفال مختلفة، ولكن ليس مضيفها .

وقالت بيتري المؤلفة الرئيسية للدراسة : تم العثور على هذه العملية التطورية أثناء العمل، حيث تبين أن أخطاء البروتين سمحت للفيروس بإصابة المضيف الطبيعي بالإضافة إلى خلايا مضيفية مختلفة. ويعتبر هذا التغيير غير الطبيعي في البروتين هو طريقة للحصول على المزيد من الوظائف في تسلسل الجين الواحد .

الخطوات القادمة للباحثون
يبحث الباحثون حاليًا عن أمثلة إضافية للظواهر التطورية التي اكتشفوها حديثًا، ويسعون للحصول على أدلة حول مدى شيوعتها، كما يعملون على استكشاف التفاصيل الدقيقة للمسار الجديد من خلال التركيز على عمليات الجزيئات الفردية. وقال ماير: “إن هذا التلاؤم شاذ للغاية، حيث يعد ابتكارًا تطوريًا جديدًا .

مؤلفي الدراسة الآخرون
بالإضافة إلى بيتري و ماير، يضم مؤلفو الدراسة ناثان بالمر، ودانيال جونسون، وسارة مدينا، وستيفاني يان، وفيكتور لي من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، وأليتا بورميستر من جامعة ييل، وقد تم توفير التمويل للأبحاث من قبل شبكة أصول الأرض وعلوم الحياة ( بتمويل من مؤسسة جون تمبلتون ) والمؤسسة الوطنية للعلوم .