يعد البروتين الفردي الذي يبدو ضروريا لفيروس كورونا للتكاثر والانتشار إلى الخلايا الأخرى، نقطة ضعف محتملة يمكن أن تستهدفها العلاجات المستقبلية.
ويُعتقد أن الجزيء، المعروف باسم بروتين الغشاء 41 B أو TMEM41B، يساعد في تشكيل الغشاء الخارجي الدهني الذي يحمي المادة الوراثية للفيروس أثناء تكاثره داخل خلية مصابة وقبل أن يصيب أخرى.
وتأتي أحدث النتائج من دراستين قادهما باحثون في كلية غروسمان للطب بجامعة نيويورك ومركز بيرلماتر للسرطان التابع لجامعة نيويورك لانغون هيلث، وزملاؤهم في جامعة روكفلر وهيئات أخرى.
وكشفت الدراسات التي نُشرت في مجلة Cell على الإنترنت في 8 ديسمبر، أن TMEM41B كان ضروريا لتكرار SARS-CoV-2.
وفي سلسلة من التجارب، قارن الباحثون كيف يتكاثر فيروس SARS-CoV-2 في الخلايا المصابة بعشرين فيروسا مصفرا مميتا، بما فيها تلك المسؤولة عن الحمى الصفراء ومرض غرب النيل وزيكا.
كما قارنوا كيفية تكاثره في الخلايا المصابة بثلاثة فيروسات كورونا موسمية أخرى معروفة بأنها تسبب نزلات البرد.
وقال الباحث المشارك في الدراسة، جون بوارياي: "تمثل دراساتنا معا أول دليل على وجود بروتين عبر الغشاء 41 B كعامل حاسم للعدوى بواسطة فيروسات مصفرة (flavivirus)، وبشكل ملحوظ، لفيروسات كورونا، مثل SARS-CoV-2 أيضا".
وأضاف بوارياي، أستاذ الطب المساعد في جامعة NYU Langone Health: "تتمثل الخطوة الأولى المهمة في مواجهة عدوى جديدة مثل كوفيد-19 في رسم خريطة للمشهد الجزيئي لمعرفة الأهداف المحتملة لمحاربتها. ويمكن أن تكشف مقارنة فيروس تم اكتشافه حديثا مع فيروسات أخرى معروفة عن المسؤوليات المشتركة، والتي نأمل أن تكون بمثابة فهرس لنقاط الضعف المحتملة لتفشي المرض في المستقبل".
وتابع بوارياي، الذي يعمل أيضا مديرا لمركز ما قبل السريرية في برنامج المداواة في جامعة نيويورك لانغون ومركز بيرلماتر للسرطان: "في حين أن تثبيط بروتين الغشاء 41 B هو حاليا المنافس الأول للعلاجات المستقبلية لوقف عدوى فيروس كورونا، فقد حددت نتائجنا أكثر من مائة بروتين آخر يمكن أيضا التحقيق فيها كأهداف محتملة للأدوية".
وبالنسبة للدراسات الجديدة، استخدم الباحثون أداة تحرير الجينات "كريسبر" (CRISPR) لتعطيل أكثر من 19 جينا في الخلايا البشرية المصابة بكل فيروس، بما في ذلك SARS-CoV-2. ثم قارنوا التأثيرات الجزيئية لكل تعطيل على قدرة الفيروس على التكاثر.
وبالإضافة إلى TMEM41B، تم العثور على نحو 127 سمة جزيئية أخرى مشتركة بين SARS-CoV-2 وفيروسات كورونا الأخرى. وشملت هذه التفاعلات البيولوجية الشائعة، أو المسارات، المشاركة في نمو الخلية، والتواصل من خلية إلى أخرى، والوسائل التي ترتبط بها الخلايا بالخلايا الأخرى.
ومع ذلك، يقول الباحثون، إن TMEM41B كانت الميزة الجزيئية الوحيدة التي برزت بين عائلات الفيروسات المدروسة.
ومن المثير للاهتمام، أن ملاحظات بوارياي أو الطفرات أو التعديلات في TMEM41B معروفة بأنها شائعة في واحد من كل خمسة من شرق آسيا، ولكن ليس في الأوروبيين أو الأفارقة. ومع ذلك، يحذر من أنه من السابق لأوانه معرفة ما إذا كان هذا يفسر الشدة غير المتناسبة نسبيا لمرض "كوفيد-19" بين بعض السكان في الولايات المتحدة وأماكن أخرى. ووجدت دراسة أخرى أن الخلايا التي تحتوي على هذه الطفرات كانت أقل عرضة بنسبة تزيد عن 50% للإصابة بعدوى الفيروسات المصفرة من تلك التي لا تحتوي على طفرة جينية.
ويقول بوارياي إن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد ما إذا كانت طفرات TMEM41B تمنح حماية مباشرة ضد "كوفيد-19"، وما إذا كان سكان شرق آسيا المصابون بالطفرة أقل عرضة للإصابة بالمرض.
ويخطط فريق البحث بعد ذلك لتحديد الدور الدقيق لـ TMEM41B في تكرار SARS-CoV-2 حتى يتمكنوا من البدء في اختبار العلاجات المرشحة التي قد تمنعه. ولدى الفريق أيضا خطط لدراسة المسارات المشتركة الأخرى لأهداف دوائية محتملة مماثلة.
ويضيف بوارياي أن نجاح فريق البحث في استخدام كريسبر لرسم خريطة لنقاط الضعف الجزيئية في SARS-CoV-2 بمثابة نموذج للعلماء في جميع أنحاء العالم لمواجهة تفشي الفيروس في المستقبل.