مطالعات علمی 5 سال قبل درباره کروناویروس چه می‌گفتند؟!/سابقه فرار ویروس‌های خطرناک از آزمایشگاه‌های چین

طبق يافته هاي متخصص بيولوژي مولكولي دانشگاه راتگرز، كروناويروس چندين بار از تاسيسات آزمايشگاهي پكن با سطح محافظتي بالا نشت کرده است.

ظهور امراضی همچون سندرم تنفسی حاد/ شدید کروناویروس (سارس) و همینطور سندرم تنفسی خاورمیانه (مرس) اهمیت انتقال درون گونه ای که منجر به شیوع فراگیر در انسان می شوند را بیش از پیش آشکار ساخته اند.

به گزارش مجله خبری نگار،  با توجه به لزوم طراحی و اجرای مطالعات مرتبط در این زمینه، گروهی از دانشمندان به تازگی اقدام به بررسی پتانسیل بیماری زایی ویروس جدید شبه سارس کرده اند که در جمعیت خفاش های نعل ‌بینی چینی در گردش است. یافته های این پژوهش در مجله استنادی معتبر نیچر به چاپ رسیده اند.

پیش درآمدی بر جدیدترین مطالعات کروناویروس جدید

به منظور بررسی دقیق کروناویروس جدید شبه سارس از روش مهندسی معکوس در بازسازی سیستم ژنتیکی ویروس استفاده شده است. در مطالعه مذکور که با استناد به پژوهش های قبلی انجام گرفته توسط آکادمی ملی علوم آمریکا کلید خورده است، یک ویروس کایمرا تولید شد که ماهیتی دوگانه ناشی از کروناویروس آلوده کننده خفاش و همچنین اسلکت سارس موشی داشت. اما کایمرا و ویروس کایمرا چه معنایی دارند؟ کایمرا اصطلاحی علمی است که برای اشاره به موجودات مخلوط و آنهایی که منشا ژنتیکی چندگانه دارند استفاده می شود. به همین ترتیب می توان دریافت که لفظ ویروس کایمرا به منظور اشاره به "میکروارگانیسمی هیبرید" به کار می رود که از طریق به هم پیوستن قطعات ژنی با منشا متفاوت ایجاد خواهد شد.

در نتیجه تحقیقات فوق مشخص شد که کروناویروس جدید نیز درست همانند سارس قابلیت اتصال به رسپتورهای آنزیم 2 مبدل آنژیوتانسین که به اختصار ACE2 خوانده می شود را در اختیار دارد. حال این اتصال از چه نظر برای دانشمندان اهمیت خواهد داشت؟ تمایل بالای این ویروس در جهت اتصال به رسپتور ACE2، آن را قادر می سازد تا به راحتی در سلول های هوایی انسان تکثیر یابد و به گونه ای موثر عملیات لانه گزینی خود را انجام دهد. علاوه بر این آزمایشات درون تنی روی موش ها نیز نشان دهنده قابلیت بیماری زایی قابل توجه ویروس کایمرا در ریه نمونه ها بوده اند. علاوه بر این بررسی روش های درمانی و پیشگیری کننده مبتنی بر تجربیات قبلی در مواجهه با سارس، کارآیی نسبتا ضعیفی را به دنبال داشت که حاوی خبرهای رضایت بخش نخواهد بود. همین عدم کفایت در خصوص آنتی بادی های مونوکلونال و واکسن های پیشنهادی نیز مشاهده شد. بر اساس این یافته ها، محققان کروناویروس جدید شبه سارس را به طور نوترکیب تولید کرده و آن را هم در شرایط برون تنی و هم درون تنی تکثیر دادند. طبق نتایج به دست آمده، ریسک بالقوه ظهور مجدد کروناویروس شبه سارس در جمعیت خفاش های نعل بینی و در عین حال میزبان اصلی آن یعنی انسان وجود خواهد داشت.

بخش اصلی

بر اساس مقاله ای از اِلزِویر یکی از بزرگترین ناشرین مطبوعات پزشکی و علمی جهان، تاکنون پاتوژن های مختلفی همچون ویروس آنفلوانزا نوع  Aشامل سویه های H5N1، H1N1 و H7N9 و همینطور کروناویروس مرس از دل جمعیت های حیوانی ظاهر و مسبب بیماری های جدی با نرخ مرگ و میر بالا و به تبع هزینه های هنگفت درمانی در مناطق درگیر شده اند. از طرفی در مطالعه ای که توسط انجمن میکروبیولوژی آمریکا به چاپ رسیده است می خوانیم که با وجود موفقیت های جامعه بهداشت جهانی در مقابله با کروناویروس سارس، توالی های ژنتیکی ویروس جدید شبه سارس حکایت از بحرانی اساسی دارند!

همانطور که پیش تر نیز اشاره شد و توسط مقاله ای دیگر از مرکز اطلاعات زیست فناوری آمریکا هم به تایید رسیده است، آنتی بادی های مونوکلونال تاثیر چندانی بر کروناویروس جدید شبه سارس نداشته اند. به منظور بررسی دقیق تر این مسئله، چهار آنتی بادی مونوکلونال خنثی کننده وسیع الطیف مورد استفاده قرار گرفتند. تمامی این عوامل در غلظت های پایین توانسته بودند گونه وحشی کروناویروس سارس را خنثی کنند. اما نتایج آزمایش در خصوص ویروس جدید قدری متفاوت بود. عملکرد آنتی بادی های مونوکلونال در این پژوهش علیه کروناویروس جدید، اثربخشی قبلی را به همراه نداشت که به احتمال زیاد نشانگر جهش های ژنتیکی متعدد در ساختار این پاتوژن برای فرار از دست سیستم های دفاعی میزبان خواهد بود. در نهایت تنها یکی از آنتی بادی های پیشنهادی آن هم تنها در غلظت های بسیار بالاتر از حد معمول، موفق به خنثی سازی 50 درصدی کروناویروس جدید شبه سارس شد. مجموعه یافته های مذکور تایید کننده اثرات حاشیه ای و محدود آنتی بادی های مونوکلونال بر کروناویروس جدید هستند.

همین روند در مورد تاثیر گذاری واکسن ها نیز پیاده سازی شد. در گام نخست موش های آزمایشگاهی با استفاده از کروناویروس سارس کامل دو مرتبه غیر فعال شده (به اختصار DIV) واکسینه شدند. طبق پژوهشی از مجله آکادمیک آکسفورد، DIV می تواند از موش های جوان و تازه نفس در برابر ابتلا به کروناویروس سارس محافظت کند. این در حالی است که چنین اثری در موش های پیر و به خصوص آن دسته از حیواناتی که دچار نقص سیستم ایمنی بودند، رویت نشد. این موارد حاکی از آن هستند که DIV در بیماران مبتلا به کروناویروس جدید شبه سارس نیز عملکرد موفقی را به نمایش نخواهد گذاشت و اساسا قادر به تضمین جان میزبانان مسن با امراض زمینه ای نخواهد بود.

در مقابل واکسیناسیون موش ها با استفاده از ویروس زنده ضعیف شده جدید شبه سارس، نشان دهنده محافظت متقابل علیه کروناویروس سارس بوده است. با توجه به مطالعه ای از نشریه علمی PLOS، این یافته پیشرفتی قابل ملاحظه محسوب می شود اما با یک مشکل جدی همراه است. هرچند واکسن مذکور قادر به ایجاد محافظت در برابر کروناویروس سارس بوده است، اما دوز مورد نیاز به منظور مبارزه بدن با ویروس جدید شبه سارس نقش آن را از واکسنی ضعیف تغییر داده و به وضعیت بیماری زایی انتقال می دهد و این یعنی یک شکست درمانی دیگر.

مسيرهاي انتقال و بيماري زايي

طبق پژوهشي كه به وسيله مجله ويروس شناسي به چاپ رسيده است، سويه هاي متفاوت كروناويروس به ويژه سارس از ويروس آلوده كننده خفاش منشا مي گيرند و در ادامه با ايجاد تغييراتي در ناحيه اتصال رسپتور مربوطه، با سهولت بيشتري به هدفش يعني ACE2 متصل مي شود و قدرت بيماري زايي خود را اعمال مي كند. مطالعه ديگري از نمايه استادي معتبر اسكوپوس روند انتقال را در مورد كروناويروس جديد شبه سارس بدين صورت توضيح داده است: مواجهه با مراكز پر رفت و آمد خصوصا بازارهاي محتوي حيوانات زنده، همچون مجوزي بي قيد و شرط براي انتقال آلودگي به انسان محسوب مي شود. همچنين آناليزهاي تكامل نژادي نكته مهمي را براي محققان فاش كرده اند. به نظر مي رسد كه سويه هاي قديمي تر سارس، ارتباط نزديك تري با خفاش هاي نعل بيني چيني داشته باشند. اين در حالي است كه تحقيقات جديد رابطه دقيقي را ميان سويه هاي كروناويروس آلوده كننده انساني با حيواني به نام زباد نخلی آسیایی نشان داده اند. البته فرضيه دومي نيز در اين زمينه ارائه شده است كه زباد نخلي را ميزبان و مخزني ثانويه براي ذخيره ويروس و استمرار عفونت معرفي مي كند. هر دو سناريوهاي مذكور به ميزبان ثانويه در قالب يك عنصر ضروري نگاه مي كنند چرا كه مي تواند روند بيماري زايي ويروس را به وسيله جهش هاي متعدد ژنتيكي (هرچند محدود و نادر) تسهيل كند.

در مقاله اي كه توسط مجله پزشكي JAMA Network Open منتشر شده است، به مسير آلوده سازي ثالثي نيز اشاره شده است. در اين مدل كروناويروس جديد شبه سارس با مخزن اوليه خفاش و با تكيه بر افزايش بيان و توليد يك سري پروتئين هاي ثابت، قابليت بيماري زايي در انسان را بدون نياز به جهش هاي ژنتيكي و يا استفاده از ميزبان ثانويه به دست مي آورد. با توجه به گزارشي از نشريه هفتگي آمريكايي ساينس، تا به امروز دانمشندان بررسي هاي ژنتيكي جمعيت هاي حيواني را با هدف شناسايي ويروس هاي جديد كه مي توانند انسان را هم به چالش بكشند به صورت دوره اي انجام داده اند. در اين سري از مطالعات مشخص شد كه ويروس هايي همانند كروناويروس جديد شبه سارس با كليگوپروتئين هاي (زوائدي كه منحصر به هر ويروس است و معمولا روي سطح كپسيد و يا غلاف ويروسي قرار مي گيرند) سطحي خاص خود كه ورود به جزئيات آن تخصصي است و در حوصله اين بحث نخواهد بود، مي توانند به راحتي در سلول هاي دستگاه تنفسي انسان تكثير يابند. حتي در برخي از سويه ها عدم نياز ويروس به ايجاد تغييرات در جايگاه فعال اتصال گيرنده گزارش شده است و اين خود به معناي قابليت بيماري زايي بيشتر و آسان تر كروناويروس جديد شبه سارس خواهد بود.

شبهاتي در مورد توليد كروناويروس جديد شبه سارس در آزمايشگاه هاي بيولوژيك ووهان

گزارشي مربوط به سال 2017 از مجله استنادي نيچر، احتمال فرار كروناويروس جديد شبه سارس از آزمايشگاه بيولوژيك با سطح امنيتي حداكثري (BSL-4 به معناي سطح امنيت بيولوژيك 4) در ووهان را مورد بررسي قرار داده است. با وجود آن كه طبق پژوهش هاي صورت گرفته محتمل ترين منبع انتشار اين ويروس بازارهاي حيوانات زنده بوده است، اما چنين احتمالي را نيز نمي توان با قطعيت رد كرد. BSL-4 بالاترين درجه مهار زيستي است و شامل معيارهاي سخت گيرانه اي همچون فيلتراسيون هواي ورودي و خروجي، درمان‌ آب مصرفي و همينطور زباله هاي آزمايشگاهي پيش از خروج از فضاي تاسيسات مي شود.

استفاده از چنين آزمايشگاه هايي در تمام طول تاريخ با جدال بسيار همراه بوده است، زيرا بسياري از صاحب نظرات معتقد هستند كه با توجه به امكان آلودگي ويروسي ناشي از اين گونه مطالعات، لزومي به ساخت تاسيساتي با هزينه هاي هنگفت نيست. براي مثال آزمايشگاه بيولوژيك BSL-4 ووهان نيز معادل 44 ميليون دلار آمريكا هزينه به همراه داشته است. لازم به ذكر است كه طبق يافته هاي ریچارد اچ. ابریت متخصص بيولوژي مولكولي دانشگاه راتگرز، كروناويروس سويه سارس چندين بار از تاسيسات آزمايشگاهي پكن با سطح محافظتي بالا موفق به فرار شده است. از اين رو بعيد نيست كه كروناويروس جديد شبه سارس نيز حاصل يك فرار بيولوژيك موفقيت آميز حين توليد در آزمايشگاه هاي تحت محافظت شديد چين باشد.

منبع: عصر ایران