آیا ابولا درحال تبدیل شدن به ویروسی مرگبارتر است؟

ماه ژوئیه، سازمان جهانی بهداشت اعلام کرد که شیوع ابولا در استان‌های ایتوری و کیووی شمالی در شرق کنگو به وضعیتی اضطراری با نگرانی‌های بین‌المللی تبدیل شده است. این سویه‌ی خاص از ویروس که برای اولین‌بار در سال ۲۰۱۸ در این منطقه ظاهر شد و نامی رسمی ندارد (در این مقاله به آن ابولای کیوو گفته می‌شود)، سویه‌ای از یک گونه است که با عنوان ویروس ابولای زئیر (Zaire Ebola virus) شناخته می‌شود. از شنبه‌ی گذشته، ۲۷۵۳ مورد ابولای کیوو با ۱۸۴۳ مورد مرگ گزارش شده است. به‌نظر می‌رسد موارد کشف‌نشده‌ی زیادی نیز این منطقه وجود داشته باشد.

الا واتسون استریکر، دانشمند بشردوست همکار گروه پزشکان بدون مرز که در حال مطالعه‌ی شیوع این بیماری بوده‌اند، می‌گوید که حدود نیمی از بیماران مبتلا به ابولا که در مراکز درمانی شرق کنگو پذیرفته شده‌اند، جزء هیچ زنجیره‌ی انتقال شناخته‌شده‌ای نیستند. به‌عبارت دیگر، فرد آلوده از کسی ابولا گرفته است که ماموران بهداشتی هنوز او را شناسایی نکرده‌اند. واتسون استریکر می‌گوید:

انتقال زیادی مشاهده نمی‌شود اما کسی حد دقیق شیوع را نمی‌داند.

ویروس ابولا یک انگل میکروسکوپی است که درون سلول‌های میزبان تکثیر پیدا می‌کند. شیوع این بیماری تقریبا از یک سال پیش در شرق کنگو در حوالی شهری به‌نام مانگینا آغاز شد؛ هنگامی که چندین ذره از ویروس ابولا ظاهرا از حیوانی وحشی که میزبان طبیعی ابولا بود (احتمالا یک خفاش) حرکت کرد و وارد جریان خون یک انسان شد. ویروس، از این انسان آلوده در جمعیت محلی پراکنده شد. ابولا می‌تواند طی چند روز سیستم ایمنی بدن انسان را در هم بریزد. علائم به‌طور معمول شامل استفراغ، اسهال، سرفه، بثورات جلدی، زوال عقل، خونریزی و سکسکه است. مرگ به ناگاه زمانی اتفاق می‌افتد که بیمار به‌طور ناگهانی دچار شوک می‌شود.

منطقه‌ی شیوع ابولا کیوو ناحیه‌ای است که در محاصره‌ی درگیری‌های شبه‌نظامیان مسلح و خشونت‌های قومی است. مردم محلی اغلب به سازمان‌های پزشکی بین‌المللی که مراکز درمانی ابولا را اداره می‌کنند، اعتماد ندارند. حداقل ۱۹۴ حمله به کارکنان بهداشت محلی صورت گرفته که مرگ ۷ نفر را به‌دنبال داشته است. واتسون استریکر می‌گوید که رسانه‌های اجتماعی تلاش‌های مهار و معالجه‌ی بیماری را بی‌ثمر می‌کنند. تئوری‌های توطئه درمورد کارکنان پزشکی و اطلاعات غلط درمورد نحوه‌ی انتشار ویروس ازطریق پلتفرم‌های معروفی مانند واتساپ کنترل بیماری را دشوار کرده‌ است. او می‌گوید:

مشکل، پساحقیقتی است که در رسانه‌های اجتماعی وجود دارد.

یک واکسن آزمایشی مؤثر برای ابولا وجود دارد و بیش از ۱۷۵ هزار نفر آن را دریافت کرده‌اند. با این حال، این ویروس همچنان قربانیان جدید می‌گیرد و در حال گسترش دامنه‌ی جغرافیایی خود است. اخیرا سه مورد ابتلا به ابولا در اوگاندا و ۴ مورد هم در کنگولس در شهر گوما در کنگو مشاهده شده؛ شهری که ۲ میلیون نفر جمعیت دارد و با کشور رواندا هم‌مرز است. سازمان جهانی بهداشت برآورد کرده که برای کنترل این ویروس به بیش از ۲۰۰ میلیون دلار بودجه‌ی اضطراری نیاز است اما این پول هنوز تهیه نشده است.

یک ذره‌ی ابولا جسم بسیار ریز و رشته‌مانندی است که از ۶ پروتئین ساختاری مختلف تشکیل شده است. کد ژنتیکی ابولا یا ژنوم آن در رشته‌ای از ریبونوکلئیک اسید یا RNA قرار دارد که به‌طور محکمی در مرکز ذره به هم پیچیده شده است. ژنوم که حاوی حدود ۱۹ هزار حرف است، طرح‌های اصلی پروتئین‌های ابولا را درخود نگه می‌دارد. RNA ویروس‌ها که ویروس‌های ابولا، سرخک و آنفلوآنزا هم شامل آن می‌شوند، هنگام تکثیر کد ژنتیکی خود دچار جهش یا خطا می‌شوند. بیشتر جهش‌ها برای ویروس مضر هستند یا اثری روی آن ندارند. اما گاه‌گاهی ویروس دچار جهشی می‌شود که برای او مزایایی به‌همراه دارد. درحقیقت، تولید خطا در جریان فرایند نسخه‌برداری نقش مهمی در ماندگاری طولانی‌مدت ویروس‌ها دارد. همان‌طور که زمان می‌گذرد و ویروس کپی‌های غیردقیقی از خود ایجاد می‌کند، سویه‌هایی از ویروس ظاهر می‌شوند که اختلاف اندکی با همدیگر دارند.

سویه‌هایی مختلف، اجداد (تبار) نامیده می‌شوند. آن‌ها را می‌توان به‌عنوان پروانه‌های یک گونه که رنگشان کمی متفاوت است، درنظر گرفت. برخی از رنگ‌های بال به استتار مؤثر پروانه کمک می‌کند و به این صورت پروانه کمتر مورد شکار قرار می‌گیرد و نسبت‌به پروانه‌هایی که رنگ دیگری دارند، به‌مدت طولانی‌تر زنده می‌ماند. این نوع پروانه‌ها به‌طور موفقیت‌آمیزی تولیدمثل می‌کنند، درحالی‌که پروانه‌هایی با رنگ دیگر، شکار می‌شوند. درنهایت، این امر موجب می‌شود که رنگ جمعیت پروانه‌ها به‌کلی عوض شود. این فرایند تکامل است.

یک قربانی ابولا در قبرستان مسلمانان در شهر بنی در جمهوری دموکراتیک کنگو دفن می‌شود

ابولا کیوو به‌عنوان شکلی از حیات، یک ارگانیسم واحد نیست بلکه تجمعی از ذراتی است که از یک قربانی به قربانی دیگر می‌پرند. هر ذره در این مجموعه دارای یک درایو بیولوژیکی برای تکثیر خود است. همان‌طور که این ذرات خود را تکثیر می‌کنند، برای بقا با دیگر ذرات در رقابت هستند. ذرات ابولا هر ۱۸ ساعت، یک بار خود را کپی می‌کنند. این زمان، طول یک نسل ویروس است؛ مدت زمانی‌که یک ذره از ابولا به درون سلول انسان نفوذ می‌کند و به‌طور بالقوه هزاران کپی یکسان از خود می‌سازد. سپس، کپی‌ها از سلول آلوده خارج شده و وارد جریان خون می‌شوند و سلول‌های بیشتری را آلوده می‌کنند. در مراحل اولیه‌ی بیماری، بیمار معمولا در فواصل ۱۸ ساعته دچار تغییر در وضعیت بیماری و بدتر شدن می‌شود. این فاصله همان زمانی است که نسل جدیدی از ویروس‌ها بدن را فرا می‌گیرند. مایعات بدن فرد آلوده عفونی هستند زیرا حاوی ذرات ابولا هستند. اگر مقداری از این ذرات وارد بدن فرد جدیدی شود، ویروس منتقل می‌شود. حدود یک سال است که ویروس ابولا این چرخه‌ی ۱۸ ساعته را در بدن انسان‌ها تکرار می‌کند. برخی از ویروس‌شناسان کنجکاوند بدانند که آیا ابولا کیوو می‌تواند تکامل پیدا کند و برای انسان خطرناک‌تر شود؟ آیا طی این مدت ویروس در مسیر تکامل بوده است؟ در جریان ایپدمی که سال ۲۰۱۴ و ۲۰۱۵ غرب آفریقا را ویران کرد، ابولا دارای نشانه‌های احتمالی تکامل بود.

از همان ابتدا، من از تعداد بسیار زیاد جهشی که پیدا کردیم، شگفت‌زده شدم.

ابولا ماکونا به‌سرعت در چندین واریته‌ی اساسی توسعه پیدا کرد. سپس در اواخر ماه مه سال ۲۰۱۴، یکی از تبارها همچون یک آتش‌سوزی طبیعی شعله گرفت و به‌سرعت در سرتاسر سیرالئون و لیبریا منتشر شد. این تبار، واریانت ماکونای A82V از ابولا نامیده شد که برای سادگی به آن ماکونای جهش‌یافته می‌گوییم. عمده‌ی بیماران درگیر در همه‌گیری ازجمله ۱۱ فردی که در کشور آمریکا دیده شدند، با ماکونای جهش‌یافته آلوده شده بودند. در همین حین، دیگر تبارهای ابولا از بین رفتند. به‌نظر می‌رسید که ماکونای جهش‌یافته آن‌ها را در رقابتی برای بقا حذف کرد.

ثابتی و دیگر اعضای گروه پژوهشی خاطرنشان کردند که تغییر در کد ماکونای جهش‌یافته فقط در یک حرف رخ داده که بخشی از دستورالعمل ژنتیکی است که موجب می‌شود ویروس ابولا در میان تقریبا ۳۰۰ برجستگی نرم و انعطاف‌پذیر پوشانده شود. این برجستگی‌ها که گلیکوپروتئین نام دارند، برای بقای ذرات حیاتی هستند؛ آن‌ها به ویروس کمک می‌کنند که بتواند به سلول‌ میزبان بچسبد و وارد آن شود. ثابتی هنوز درنیافته است که آیا تغییر در پروتئین‌های پوشش می‌تواند به این تبار خاص از ابولا کمک کند که زنده بماند و موفق شود یا خیر. او می‌گوید:

این جهش در نقطه‌ی عطفی در شیوع دیده شد؛ درست در نقطه‌ی انفجار بیماری. این امر واقعا شگفت‌انگیز بود.

به‌نظر می‌رسید که موضوع خاصی درمورد برجستگی‌های موجود روی سطح ماکونای جهش‌یافته وجود داشته باشد. سال ۲۰۱۶، گروهی از پژوهشگران دانشکده‌ی پزشکی ماساچوست تحت هدایت جرمی لوبان آزمایش‌هایی را روی پروتئین پوشش ماکونا انجام دادند. این پژوهشگران دریافتند که ماکونای جهش‌یافته به‌کمک برجستگی‌های روی سطح خود، نسبت‌به سویه‌های قبلی ماکونا، در حمله به سلول‌های انسانی، ۴ تا ۵ بار بهتر عمل می‌کند. ماکونای جهش‌یافته همچون آهنربایی به سلول‌های انسانی می‌چسبید و به‌نظر می‌رسید که این برجستگی‌ها قادر به بازکردن غشای خارجی سلول هستند تا ویروس به‌راحتی به آن وارد شود. لوبان می‌گوید:

اما میزان اهمیت این جهش ازنظر شیوع، و میزان کشنده‌بودن این ویروس، از جمله سوالات بی‌پاسخ هستند. در بیولوژی چنین چیزی اثبات نشده است.

لوبان درحال برنامه‌ریزی انجام آزمایش‌های بیشتری است تا درک کند که آیا ماکونای جهش‌یافته مخرب‌تر یا مسری‌تر از پیشینیان خود است یا خیر. گروهی از پژوهشگران بریتانیایی تحت هدایت ویروس‌شناسی از دانشگاه ناتینگهام که جاناتان بال نام دارد، دریافتند که ماکونای جهش‌یافته نسبت‌به نسخه‌های پیشین این ویروس، در سلول‌های انسانی تقریبا دو برابر عفونی است. همچنین این ویروس در سلول‌های خفاش عفونت‌زایی کمتری داشت. به ‌نظر می‌رسید که ماکونای جهش‌یافته به دور از خفاش‌ها درحال تکامل بوده و درحال تبدیل شدن به ویروسی مناسب برای سلول‌های انسانی است. بال می‌گوید:

اصلا از این موضوع تعجب نکردم. اگر ویروسی را در یک سیستم متفاوت قرار دهید، به‌سرعت خواهید دید که ویروس به محیط جدید سازگار می‌شود. من از اینکه می‌دیدم مردم از این امر تعجب می‌کنند، بیشتر تعجب کردم.

بال توضیح می‌دهد که در محیط آزمایشگاه، برجستگی‌های سطح این سویه از ابولا به ویروس‌های بی‌ضرر پیوند زده شده اما نمی‌توان نشان داد که نحوه‌ی رفتار این ویروس در بدن انسان چگونه است، چرا که انجام چنین آزمایشی ممکن نیست. بسیاری از دانشمندان ازجمله بال و لوبان چندان مطمئن نیستند که ماکونای جهش‌یافته نسبت‌به دیگر فرم‌های ابولا خطرناک‌تر باشد. ماکونای جهش‌یافته به احتمال زیاد به‌علت عوامل اجتماعی و رفتاری شیوع گسترده‌ای پیدا کرده اما این امر نیز ممکن است که به‌علت تغییر در بخشی از ژنوم سرعت انتشار آن افزایش یافته باشد.

ابولا کیوو چطور؟ وجود درگیری در منطقه‌ی شیوع، انجام پژوهش‌های علمی را دشوار می‌کند. با این حال، گروهی از پژوهشگران مؤسسه‌ی ملی پژوهش‌های زیست‌پزشکی دانشگاه کینشاسا که با پژوهشگران بین‌المللی همکاری می‌کنند، درحال جمع آوری نمونه‌های خون مربوط به این شیوع و خواندن کد ژنتیکی ابولا بوده‌اند. ابولا کیوو به چهار تبار جهش پیدا کرده است که سه مورد از آن‌ها در جمعیت فعال هستند. این گروه درحال اکتشاف سیستم ایمنی انسان‌ها هستند و از یک قربانی به قربانی دیگر می‌پرند. تاکنون، هیچ‌کدام از سه واریته‌ی فعال بر دیگران غلبه پیدا نکرده است. ثابتی می‌گوید:

ویروس برای مدتی در این منطقه درحال کمین بوده است. اگر به ابولا فرصت کافی برای انتقال از انسانی به انسان دیگر بدهید، ممکن است اتفاقی غیر قابل پیش‌بینی رخ دهد. چقدر احتمال دارد که ابولا بتواند به‌طور ناگهانی تغییر کند؟ ما پاسخ مناسبی برای این سؤال نداریم.

در حال حاضر شاید حدود ۶۰۰ نفر در شرق کنگو وجود داشته باشند که ابولا در بدن آن‌ها درحال تکثیر است. از آنجایی که ابولا خود را بازتولید می‌کند، بسیاری از ذرات حاصل دچار بدشکلی هستند و دیگر نمی‌توانند خود را تکثیر کنند. آن‌هایی که می‌توانند خود را تکثیر کنند، عفونت‌زا هستند. گروه کیوو با سه تبار جدید خود ممکن است شامل حدود یک یا دو کوادریلیون ذره‌ی عفونت‌زا از ویروس باشند. اگر این ذرات در یک مکان جمع می‌شدند، می‌توانستند ۳ قاشق چای‌خوری را پر کنند و وزنی حدود ۱۵ گرم داشته باشند. این حجم کوچک حاوی احتمال‌های ژنتیکی بی‌شماری است. هرچه شیوع طولانی‌تر شود، احتمال اینکه ابولا بتواند جهش پیدا کند و در انسان‌ها بیشتر پراکنده شود و دایره‌ی قربانیان خود را گسترش دهد، بیشتر می‌شود.