دراسة جديدة تكشف عن تفاصيل هيكلية لكيفية إفلات متحورات SARS-CoV-2 من الاستجابة المناعية
المتحورات سريعة الانتشار من فيروس كورونا المسبب لـ COVID-19 ، SARS-CoV-2، تحمل طفرات تمكن الفيروس من الهروب من بعض الاستجابة المناعية التي تنشأ بشكل طبيعي أو عن طريق التطعيم.
مؤخراً كشفت دراسة جديدة أجراها علماء في معهد “سكريبس” للأبحاث الأميركي، بالتعاون مع باحثين من ألمانيا وهولندا، عن تفاصيل أساسية عن كيفية عمل طفرات الهروب هذه.
استخدم العلماء، الذين ظهرت دراستهم في مجلة Science، تقنيات البيولوجيا الهيكلية لرسم خريطة عالية الدقة لكيفية ارتباط فئات مهمة من الأجسام المضادة المعادلة بالسلالة الوبائية الأصلية لـ SARS-CoV-2 – وكيف تتعطل العملية بسبب الطفرات الموجودة في المتحورات الجديدة أولاً تم اكتشافه في البرازيل والمملكة المتحدة وجنوب إفريقيا والهند.
الدراسة تسلط الضوء أيضًا على أن العديد من هذه الطفرات تتجمع في موقع واحد، يُعرف باسم “موقع ارتباط المستقبلات”، على البروتين الشائك للفيروس. المواقع الأخرى على مجال ربط المستقبلات لا تتأثر.
“أحد الآثار الضمنية لهذه الدراسة هو أنه عند تصميم لقاحات الجيل التالي وعلاجات الأجسام المضادة، يجب أن نفكر في زيادة التركيز على المواقع المعرضة الأخرى للفيروس والتي تميل إلى عدم التأثر بالطفرات الموجودة في المتغيرات المثيرة للقلق ،” -المؤلف الرئيسي منغ يوان ، دكتوراه. يوان هو باحث مشارك في مرحلة ما بعد الدكتوراه في مختبر المؤلف الرئيسي إيان ويلسون، دوفيل، أستاذ Hansen لعلم الأحياء الإنشائية ورئيس قسم البيولوجيا الإنشائية والحاسوبية التكاملية في Scripps Research.
كيف تهرب “المتغيرات المثيرة للقلق” من الاستجابة المناعية
تتضمن “المتغيرات المثيرة للقلق” SARS-CoV-2 المتغيرات البريطانية B.1.1.7، والمتغيرات B.1.351 في جنوب إفريقيا، والمتغيرات البرازيلية P.1 والمتغيرات الهندية B.1.617. يبدو أن بعض هذه المتغيرات أكثر عدوى من سلالة ووهان الأصلية. وجدت الدراسات الحديثة أن استجابات الأجسام المضادة الناتجة عن العدوى الطبيعية للسلالة الأصلية أو عن طريق التطعيم أقل فعالية في تحييد هذه السلالات المتغيرة.
بسبب قدرة المتغيرات على الانتشار والتسبب في المرض – ربما في بعض الحالات ، على الرغم من التطعيم – يعتبر العلماء أنه من الملح اكتشاف كيفية تمكن المتغيرات من الهروب من الكثير من الاستجابة المناعية السابقة في الجسم، بما في ذلك استجابة الجسم المضاد.
في الدراسة ، ركز الباحثون بشكل أساسي على ثلاث طفرات في بروتين سبايك SARS-CoV-2: K417N و E484K و N501Y. تم العثور على هذه الطفرات وحدها أو مجتمعة في معظم المتغيرات الرئيسية لـ SARS-CoV-2. تم العثور على جميع الطفرات في موقع ارتباط مستقبلات SARS-CoV-2، حيث يرتبط الفيروس بالخلايا المضيفة.
اختبر الباحثون الأجسام المضادة التمثيلية من الفئات الرئيسية التي تستهدف المنطقة العامة داخل وحول موقع ارتباط المستقبلات. ووجدوا أن العديد من هذه الأجسام المضادة تفقد قدرتها على الارتباط الفعال بالفيروس وتحييده عند وجود الطفرات.
باستخدام تقنيات التصوير الهيكلي ، قام الفريق بعد ذلك بتعيين الجزء ذي الصلة من الفيروس بدقة على المستوى الذري لفحص كيفية تأثير الطفرات على المواقع التي يمكن للأجسام المضادة لولا ذلك ربط الفيروس وتحييده.
يقول ويلسون: “يقدم هذا العمل تفسيرًا هيكليًا لسبب عدم فعالية الأجسام المضادة الناتجة عن لقاحات COVID-19 أو العدوى الطبيعية بواسطة السلالة الوبائية الأصلية ضد هذه المتغيرات المثيرة للقلق”.
القضاء على نقاط الضعف
تشير النتائج إلى أنه في حين أن استجابات الجسم المضاد لموقع ارتباط مستقبلات SARS-CoV-2 يمكن أن تكون فعالة جدًا في تحييد سلالة ووهان الأصلية ، فإن بعض المتغيرات قادرة على الهروب – وربما تستلزم في النهاية لقاحات محدثة.
في الوقت نفسه ، تؤكد الدراسة على حقيقة أن الطفرات الفيروسية الرئيسية الثلاثة ، والتي يبدو أن SARS-CoV-2 عرضة للتطور بطبيعتها ، لا تغير المواقع المعرضة الأخرى للفيروس خارج موقع ربط المستقبلات. أظهر الباحثون على وجه التحديد أن الأجسام المضادة المعادلة للفيروسات التي تستهدف منطقتين أخريين خارج موقع ارتباط المستقبلات لم تتأثر إلى حد كبير بهذه الطفرات الثلاثة.
يشير هذا إلى أن اللقاحات والعلاجات المستندة إلى الأجسام المضادة في المستقبل يمكن أن توفر حماية أوسع ضد SARS-CoV-2 ومتغيراته عن طريق استنباط أو استخدام الأجسام المضادة ضد أجزاء من الفيروس التي تقع خارج موقع ارتباط المستقبلات. لاحظ الباحثون أن الحماية الواسعة ضد المتغيرات قد تكون ضرورية إذا أصبح الفيروس ، كما يبدو مرجحًا ، متوطنًا في البشر.
ويواصل فريق العلماء دراسة استجابات الأجسام المضادة البشرية للمتغيرات المثيرة للقلق ويأملون في تحديد استراتيجيات للحماية الواسعة ليس فقط ضد سارس-كوف-2 وسلالاته المتغيرة ولكن أيضًا سارس-كوف-1 وغيره من الفيروسات التاجية والسلالات المتحورة ذات الصلة والناشئة.
