ژن غیرمنتظره‌ای که ممکن است به تعیین خطر مرگ ناشی از آنفولانزا یا کووید-۱۹ کمک کند

به گزارش مجله خبری نگار، پس از شیوع آنفولانزای مرغی در چین در سال ۲۰۱۳ که حدود ۳۵ درصد از افراد آلوده را کشت، کاترین کدزیرسکا، ایمونولوژیست از موسسه عفونت و ایمنی پیتر دوهرتی، تصمیم گرفت به یک سوال دشوار پاسخ دهد: چرا برخی از بیماران می‌میرند در حالی که برخی دیگر زنده می‌مانند؟

این هفته در مجله Cell، کدزیرسکا و همکارانش از ۱۶ موسسه دیگر در سراسر جهان پاسخی احتمالی ارائه می‌دهند. مشخص شد که افراد بیمارتر، سطوح بسیار بالاتری از آنزیمی به نام هیدرولاز پروتئین حامل اولئوئیل آسیل (OLAH) تولید می‌کنند که در ساخت اسید اولئیک، یک ماده چرب حیاتی برای سلامت انسان که در غشای سلولی ما یافت می‌شود، نقش دارد. کدزیرسکا می‌گوید قبل از این مطالعه، «هیچ چیز شناخته شده‌ای وجود نداشت که آن را به بیماری‌های عفونی مرتبط کند.»

به نظر می‌رسد OLAH احتمال ابتلا به چندین بیماری تنفسی ویروسی دیگر، از جمله کووید-۱۹ و ویروس سین‌سیشیال تنفسی (RSV) را تعیین می‌کند. محققان امیدوارند این کشف به شناسایی بیمارانی که در معرض خطر بالای عوارض جدی در اوایل دوره بیماری هستند، کمک کند و آنها به دنبال درمان‌هایی هستند که بتوانند سطح OLAH را کاهش دهند.

یوشیهیرو کاواوکا، ویروس‌شناس دانشگاه ویسکانسین-مدیسون که متخصص آنفولانزا است، می‌گوید: «این یک مطالعه بسیار خوب است.» ریچارد وبی، ویروس‌شناس و محقق آنفولانزا در بیمارستان تحقیقاتی کودکان سنت جود، اضافه می‌کند که این مطالعه نشان‌دهنده حجم عظیمی از کار است. اما او اشاره می‌کند که احتمالاً عوامل متعددی در ابتلای فرد به آنفولانزای شدید نقش دارند. او می‌گوید: «تنها چیزی که من هرگز نمی‌توانم در این مطالعات بفهمم این است که این مولکول‌ها به خودی خود چقدر تأثیر دارند.»

محققان کار خود را با تجزیه و تحلیل نمونه‌های خون چهار نفر که بر اثر آنفولانزای H۷N۹ جان خود را از دست داده بودند، آغاز کردند. آنفولانزای H۷N۹ طیور چینی را به شدت آلوده کرد و برای اولین بار در سال ۲۰۱۳ به انسان منتقل شد و بزرگترین شیوع آنفولانزای پرندگان در انسان تا به امروز را رقم زد. آنها این نمونه‌ها را با خون چهار نفر که از این عفونت جان سالم به در برده بودند، مقایسه کردند. کدزیرسکا توضیح می‌دهد: «ما واقعاً می‌خواستیم بفهمیم چه پاسخ‌های ایمنی باعث بهبودی می‌شوند.»

همانطور که انتظار می‌رفت، موارد منجر به مرگ، سطوح بالاتری از التهاب ناشی از «طوفان سیتوکین» داشتند، موجی از مولکول‌های پیام‌رسان که سلول‌های ایمنی را برای پاسخ به عفونت‌ها هدایت می‌کنند. اما وقتی آنها بیان ژن - سطوح RNA پیام‌رسان (mRNA) که پروتئین‌ها را کد می‌کند - را اندکی پس از بستری شدن بیماران تجزیه و تحلیل کردند، دریافتند که ۱۰ ژن در بیماران بیمارتر در سطوح بالاتر یا پایین‌تر بیان می‌شوند. OLAH برجسته بود: سطح بیان آن حدود ۸۲ برابر بیشتر بود.

سپس این تیم متوجه شد که سه بیمار مبتلا به آنفولانزای فصلی که در بیمارستان‌های ایالات متحده به دستگاه تنفس مصنوعی متصل بودند، سطح mRNA‌ی OLAH بسیار بالاتری نسبت به دو فرد سالم در گروه کنترل داشتند؛ و سطح بیان OLAH در گروه بیمارترین افراد در یک گروه ۱۴۳ نفره از بیماران کووید-۱۹ در بیمارستان‌های کودکان ایالات متحده نیز افزایش یافته بود. در نهایت، تجزیه و تحلیل خون ۲۳ کودک در بیمارستانی در ممفیس، تنسی، همبستگی بین سطح بالای OLAH و بیماری شدید ناشی از RSV را نشان داد. کدزیرسکا می‌گوید: «این یک سیگنال بسیار قابل توجه بود.»

عوامل متعددی تعیین می‌کنند که افراد چگونه از عفونت‌های ویروسی تنفسی بیمار می‌شوند، از جمله سایر بیماری‌هایی که ممکن است داشته باشند، پاسخ‌های ایمنی ذاتی آنها و مصونیت از عفونت‌های قبلی. برای درک بهتر نقش OLAH، محققان موش‌هایی را برای فلج کردن ژن OLAH ایجاد کردند و آنها را با سطوحی از ویروس آنفولانزا که به اندازه کافی بالا بود تا آنها را بکشد، تلقیح کردند.

این ویروس کمتر از ۷٪ از این حیوانات ناک‌اوت شده را کشت، در مقایسه با ۵۰٪ از موش‌های گروه کنترل که ژن‌های OLAH سالمی داشتند. برندون چوا، ایمونولوژیست و از رهبران این مطالعه، می‌گوید: «فکر می‌کنم چیزی که ما اینجا شناسایی کرده‌ایم چیز بسیار مهمی است. این نوعی دروازه‌بان است که روند التهاب را روشن می‌کند.»

محققان در تلاش برای توضیح چگونگی آسیب‌زایی OLAH دریافتند که سطوح بالای این آنزیم باعث افزایش قطرات چربی در خون می‌شود که به نوبه خود منجر به افزایش سطوح آسیب‌زای سیتوکین‌های ایجادکننده التهاب می‌شود. OLAH همچنین به ویروس‌ها کمک می‌کند تا خود را تکثیر کنند.

اینکه چرا برخی افراد چنین سطح بالایی از بیان OLAH دارند، هنوز مشخص نیست.

کدزیرسکا تأکید می‌کند که اگرچه اسید اولئیک به مقدار زیاد در بسیاری از غذاها، به ویژه روغن زیتون، یافت می‌شود، بعید است که کاهش مصرف آن خطر عفونت شدید تنفسی را کاهش دهد، زیرا مقداری که ما مصرف می‌کنیم در مقایسه با مقداری که بدن ما به طور طبیعی تولید می‌کند، بسیار ناچیز است.

چوا اکنون در تلاش است تا ترکیباتی را پیدا کند که OLAH را مهار کنند و بتوانند به عنوان درمانی برای بیماران مبتلا به عفونت‌های تنفسی و سطوح بالای اسید اولئیک استفاده شوند. این تیم همچنین امیدوار است یک آزمایش تشخیصی ایجاد کند که بتواند سطوح آنزیم را اندازه‌گیری کند و در نهایت شدت بیماری را پیش‌بینی کند. کدزیرسکا می‌گوید: «وقتی بیماران در بیمارستان بستری می‌شوند، دانستن اینکه کدام بیماران زنده می‌مانند و کدام‌ها می‌میرند، واقعاً دشوار است.»

پیتر اوپنشاو، متخصص ایمونولوژی در کالج امپریال لندن که متخصص بیماری‌های ریه است، اشتیاق خود را برای این تحقیق به اشتراک می‌گذارد، اما نکته‌ای را نیز اضافه می‌کند: «این علم جالب و هیجان‌انگیز است، اما تا استفاده بالینی، مسیری طولانی و غیرقابل پیش‌بینی در پیش است.»