كيف تنشأ الطفرات ، هل يستحق انتظار سلالة جديدة من فيروس كورونا؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

في أكتوبر من العام الماضي ، في مكان ما في الهند ، أصيب شخص ربما يعاني من نقص المناعة بمرض COVID-19. قد تكون حالته خفيفة ، ولكن بسبب عدم قدرة جسده على التخلص من الفيروس التاجي ، فقد استمر وتضاعف. عندما يتكاثر الفيروس وينتقل من خلية إلى أخرى ، تنسخ قطع من المادة الجينية نفسها بشكل غير صحيح. وبهذا الفيروس المعدل أصاب من حوله.

بهذه الطريقة ، وفقًا للعلماء ، نشأت سلالة دلتا من فيروس كورونا ، والتي تعيث فسادًا في جميع أنحاء العالم وتحصد عددًا كبيرًا من الأرواح كل يوم. خلال جائحة COVID-19 ، تم بالفعل تحديد آلاف المتغيرات لهذا الفيروس ، أربعة منها تعتبر "مثيرة للقلق" - Alpha و Beta و Gamma و Delta.

أخطرها هو دلتا ، وفقًا لبعض التقارير ، فإنه أكثر عدوى بنسبة 97 ٪ من فيروس كورونا الأصلي ، الذي ظهر في عام 2019 في ووهان. ولكن ، هل يمكن أن تكون هناك سلالات أكثر خطورة من دلتا؟ سيساعد فهم كيفية حدوث الطفرات في الإجابة على السؤال.

فيروسات كورونا أكثر عرضة للطفرات من الفيروسات الأخرى

لم يكن مثل هذا التحول في الأحداث كما هو الحال في الهند مفاجأة لعلماء الأحياء الدقيقة. بالطبع ، لم يتمكنوا من التنبؤ بأين ومتى سيظهر فيروس أكثر فتكًا ، وما إذا كان سيحدث على الإطلاق ، ولكن تم الاعتراف تمامًا باحتمال حدوث طفرة خطيرة. وفقًا لـ Bethany Moore ، رئيس قسم علم الأحياء الدقيقة والمناعة في جامعة ميشيغان ، في كل مرة يدخل فيها فيروس إلى خلية ، فإنه يكرر جينومه لينتشر إلى خلايا أخرى.

علاوة على ذلك ، تنسخ الفيروسات التاجية جينوماتها بشكل أكثر إهمالًا من البشر أو الحيوانات أو حتى بعض مسببات الأمراض الأخرى. أي أنهم غالبًا ما يرتكبون أخطاء أثناء نسخ شفراتهم الجينية ، مما يؤدي إلى حدوث طفرات. على الرغم من وجود فيروسات تتحور في كثير من الأحيان أكثر من فيروس كورونا ، مثل الأنفلونزا. هذا لأن الحمض النووي الريبي لفيروسات كورونا يحتوي على إنزيم تدقيق لغوي مسؤول عن التحقق من النسخ. لذلك ، في أغلب الأحيان بأي شكل يصيب الشخص ، بهذه الطريقة يأتي منه.

ومع ذلك ، كما يقول علماء الأوبئة ، من أجل التسبب في ضرر لا يمكن إصلاحه للعالم ، ليست هناك حاجة إلى العديد من النسخ المنسوخة بشكل غير صحيح. تنتشر الفيروسات التي تنتقل عن طريق الرذاذ المحمول بالهواء ، على سبيل المثال ، أثناء محادثة ، أسرع بكثير من تلك التي تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي ، أو عن طريق الدم ، أو حتى عن طريق اللمس. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مثل هذه الفيروسات لها خطر آخر - يمكن للشخص المصاب أن ينقلها ، وحتى نسختها المحورة ، حتى قبل أن يعرف بإصابته.

الطفرات الفردية للفيروس التاجي أقل خطورة من التطور المتقارب

معظم الطفرات إما تقتل الفيروس من تلقاء نفسها ، أو تموت بسبب قلة الانتشار ، أي أن الناقل ينقله إلى عدد قليل من الأشخاص الذين يعزلون الفيروس ويمنعونه من الانتشار أكثر. ولكن عندما يتم إنشاء عدد كبير من الطفرات ، يتمكن بعضها عن طريق الخطأ من "الهروب" من دائرة محدودة من الناقلين ، على سبيل المثال ، إذا قام شخص مصاب بزيارة مكان مزدحم أو حدث به عدد كبير من المشاركين.

ومع ذلك ، وفقًا لفون كوبر ، أستاذ علم الأحياء الدقيقة وعلم الوراثة الجزيئي ، فإن العلماء يخشون كثيرًا حتى من حدوث طفرة في أي فيروس واحد ، ولكن من التغييرات المماثلة التي تحدث في العديد من المتغيرات المستقلة. مثل هذه التغييرات تجعل الفيروس دائمًا أكثر كمالا من حيث التطور.هذه الظاهرة تسمى التطور المتقارب.

على سبيل المثال ، في جميع السلالات المذكورة أعلاه ، حدثت الطفرة في جزء واحد من بروتين سبايك (بروتين سبايك). تساعد هذه النتوءات الفيروس على إصابة الخلايا البشرية. لذلك ، نتيجة لطفرة D614G ، تم استبدال نوع واحد من الأحماض الأمينية (يسمى حمض الأسبارتيك) بالجليسين ، مما جعل الفيروس أكثر عدوى.

طفرة شائعة أخرى ، تعرف باسم L452R ، تحول الحمض الأميني ليسين إلى أرجينين ، مرة أخرى في بروتين سبايك. بالنظر إلى أن طفرة L452 قد لوحظت في أكثر من عشرة مستنسخات فردية ، يمكن استنتاج أنها توفر ميزة مهمة لفيروس كورونا. تم تأكيد هذا الافتراض مؤخرًا من قبل الباحثين بعد تسلسل مئات العينات من الفيروس. علاوة على ذلك ، كما يقترح العلماء ، يساعد L452R الفيروس على إصابة الأشخاص ببعض المناعة من الفيروس التاجي.

نظرًا لأن بروتين سبايك كان حاسمًا لتطوير اللقاحات والعلاجات ، فقد أجرى العلماء أكبر قدر من الأبحاث لدراسة الطفرات فيه. لكن يعتقد بعض العلماء أن دراسة الطفرات في بروتين سبايك وحده لا تكفي لفهم الفيروس. على وجه الخصوص ، يشارك هذا الرأي ناش روشمان ، خبير في علم الفيروسات التطوري.

Rohman هو مؤلف مشارك لمقال حديث ينص على أنه على الرغم من أن بروتين السنبلة هو عنصر مهم في الفيروس ، إلا أنه يوجد أيضًا جزء آخر مهم بنفس القدر ، يسمى بروتين nucleocapsid. إنه طلاء يحيط بجينوم الحمض النووي الريبي للفيروس. وفقًا للعالم ، يمكن أن تعمل هاتان المنطقتان معًا. وهذا يعني أن متغيرًا به طفرة في البروتين الشائك دون أي تغييرات في البروتين النووي قد يتصرف بشكل مختلف تمامًا عن البديل الآخر الذي يحتوي على طفرات في كلا البروتينين.

تسمى مجموعة الطفرات التي تعمل في تناسق epistasis. تظهر المحاكاة التي أجراها Rohman وزملاؤه أن مجموعة صغيرة من الطفرات في نقاط مختلفة يمكن أن تساعد الفيروس في الهروب من الأجسام المضادة ، وبالتالي تجعل اللقاحات أقل فعالية.

سيظل خطر حدوث طفرة خطيرة في الفيروس التاجي حتى نهاية الوباء

يتمثل الشاغل الأكبر للعلماء في حقيقة ظهور طفرات مقاومة للتلقيح. تظهر جميع اللقاحات حاليًا فعاليتها. ومع ذلك ، فقد أثبت أحدث متغير Mu بالفعل أنه أكثر مقاومة لها من جميع السلالات السابقة ، بما في ذلك متغير دلتا.

بالنظر إلى أن جزءًا صغيرًا من سكان العالم لا يزالون محصنين ، فإن الفيروس ليس لديه حاجة خاصة لطفرة قادرة على التغلب على جهاز المناعة تمامًا. يعتقد الخبراء أنه من الأسهل على الفيروس أن يجد طرقًا جديدة وأفضل لإصابة مليارات الأشخاص الذين ليس لديهم حصانة بعد.

ومع ذلك ، لا أحد يعرف ما هي الطفرات التي تنتظرنا ومقدار الضرر الذي يمكن أن تسببه. بالنظر إلى فترة الحضانة الطويلة ، يمكن للفيروس ذي الطفرة الخطرة أن يعيش وينتشر حول الكوكب ، حتى لو نشأ في منطقة قليلة السكان.

لفهم مسألة الطفرات ، من المهم أن نفهم شيئًا واحدًا - تحدث عندما يكون هناك تكاثر فيروسي. الطفرات التي ظهرت هذا العام في بلدان مختلفة هي السبب في أن الوباء لم يتم السيطرة عليه بعد. أي أنه كلما اشتد الوباء ، كلما ظهر المزيد من الطفرات ، والتي بدورها تساهم في انتشار الفيروس بشكل أكبر. لذلك ، فإن أفضل طريقة لمنع ظهور سلالات مستقبلية أكثر خطورة هي الحد من عدد المضاعفات. في الوقت الحالي ، يساعد التطعيم في ذلك ، وكذلك الامتثال للتدابير الوقائية.