تلاش شبانه‌روزی پژوهشگران برای بررسی تاثیر داروهای موجود بر درمان کرونا

ویروس کرونا جدید (با نام علمی SARS-CoV-2) که عامل بیماری کووید ۱۹ است، یک عامل بیماری‌زای کاملا جدید به‌شمار می‌آید و به شیوه‌ای جدید به سلول‌ها حمله می‌کند. ویروس‌ها با هم تفاوت دارند و بنابراین داروهای مورد استفاده برای درمان بیماری ناشی‌از آن‌ها نیز با هم فرق دارد. به‌همین دلیل است که هیچ داروی آماده‌ای برای مقابله‌با ویروس کرونا جدید که فقط چند ماه از پیدایش آن می‌گذارد، وجود ندارد.

توسعه‌ی دارویی برای درمان یک بیماری معمولا چندین سال طول می‌کشد؛ اما ویروس کرونا جدید چنین فرصتی را به دنیا نمی‌دهد. در شرایطی که مناطق زیادی از جهان در وضعیت قرنطینه قرار گرفته‌اند و مرگ در کمین میلیون‌ها نفر است، لازم است پژوهشگران هرچه سریع‌تر درمان موثری برای این بیماری پیدا کنند.

در مواجهه‌با این بحران، گروهی از پژوهشگران در مؤسسه‌ی علوم زیستی کمی (QBI) دانشگاه کالیفرنیا گرد هم آمده‌اند تا دریابند ویروس جدید چگونه به سلول‌ها حمله می‌کند. آن‌ها به‌جای تلاش برای ساخت دارویی جدید، ابتدا به‌دنبال این هستند که ببینند آیا در میان داروهای موجود نمونه‌ای یافت می‌شود که بتواند این مسیرها را مختل کرده و با ویروس کرونا مبارزه کند یا نه. این گروه پژوهشی که QCRG نامیده می‌شود، با سرعت بی‌سابقه‌ای و هفت روز هفته را بدون وقفه به کار مشغول هستند.

ویروس کرونا ازنظر بیولوژیکی ساده است اما به روش پیچیده‌ای میزبان را آلوده می‌کند

ویروس‌ها درمقایسه‌با سلول‌های انسانی، کوچک بوده و به‌تنهایی نمی‌توانند تکثیر شوند. ویروس کرونا حدود ۳۰ پروتئین دارد؛ درحالی‌که یک سلول انسانی حاوی بیش‌از ۲۰ هزار پروتئین است. ویروس برای غلبه‌بر این محدودیت ابزار، به‌طور هوشمندانه‌ای از بدن خود انسان علیه انسان استفاده می‌کند.

مسیرهای ورود به سلول‌های انسان به‌طور معمول برای مهاجمین خارجی قفل است؛ اما ویروس کرونا از پروتئین‌های خود همچون کلیدهایی برای بازکردن این قفل‌ها و ورود به سلول‌ها استفاده می‌کند. ویروس پس از وارد شدن به سلول به پروتئین‌هایی که سلول در حالت طبیعی از آن‌ها برای عملکرد خود استفاده می‌کند، متصل می‌شود و اساسا سلول را ربوده و آن را به کارخانه‌ی ساخت ویروس تبدیل می‌کند. هنگامی که ابزارها و منابع سلول‌های آلوده بارها و بارها برای تولید هزاران هزار ویروس استفاده شد، سلول‌ها شروع به مردن می‌کنند. خصوصا سلول‌های ریه دربرابر این امر آسیب‌پذیر هستند؛ زیرا در این سلول‌ها مقادیر زیادی از پروتئینی وجود دارد که SARS-CoV-2 از آن برای وارد شدن به سلول استفاده می‌کند. تعداد زیادی از سلول‌های ریه از بین رفته و موجب بروز علائم تنفسی همراه‌با کووید ۱۹ می‌شوند.

اولین گام برای کشف درمان درک ویروس است. جووی ژو در آزمایشگاه کروگان نمونه‌ها را برای طیف‌سنجی جرمی آماده می‌کند

دو روش برای مبارزه با ویروس وجود دارد. اول اینکه داروها می‌توانند به پروتئین‌های خود ویروس حمله کنند و مانع‌از انجام کارهایی مانند ورود به سلول یا درصورت ورود، مانع از تکثیر مواد ژنتیکی ویروس شوند. این روش، نحوه‌ی کار دارویی به‌نام رمدیسیویر است که درحال‌حاضر در کارآزمایی‌های بالینی کووید ۱۹ تحت آزمایش قرار دارد. یکی از مشکلات رویکرد کنونی آن است که ویروس کرونا جهش پیدا کرده و با گذشت زمان تغییر می‌کند و در آینده می‌تواند در مسیرهایی تکامل پیدا کند که موجب شود دارویی مانند رمدیسیویر بی‌اثر شود. همین نبرد میان داروها و ویروس‌ها است که موجب می‌شود هر سال به واکسن جدیدی برای آنفلوانزا نیاز داشته باشیم.

اولین کاری که پژوهشگران باید انجام دهند، شناسایی بخش‌هایی از کارخانه‌ی سلولی است که ویروس کرونا برای تکثیر خود به آن‌ها متکی است. ما باید دریابیم که ویروس کدام پروتئین‌ها را می‌رباید. برای انجام این کار، گروهی از پژوهشگران در آزمایشگاه کروگان به یک سفر صید مولکولی درون سلول‌های انسانی رفتند. آن‌ها از پروتئین‌های ویروسی که با مولکول‌های شیمیایی علامت‌گذاری شده بود، به‌عنوان طعمه استفاده کردند. آن‌ها این طعمه‌ها را درون سلول‌های انسانی کشت‌شده در آزمایشگاه قرار دارند و سپس آن‌ها را بیرون آورده تا ببینند چه چیزی صید کرده‌اند. چیزی که گیرافتاده، همان پروتئین انسانی بود که ویروس در جریان عفونت آن‌ها را می‌رباید. بدین ترتیب، پژوهشگران تا دوم مارس، فهرستی مختصر از پروتئین‌های انسانی که ویروس کرونا برای زنده ماندن به آن‌ها نیاز دارد، آماده کردند. این یافته‌ها اولین سرنخ‌هایی بود که پژوهشگران می‌توانستند از آن‌ استفاده کنند.

پژوهشگران پس از پیدا شدن اولین اهداف پروتئینی، باید پایگاه داده‌ی FDA را برای یافتن داروهای احتمالی مورد جست‌وجو قرار می‌دادند

با آماده شدن این فهرست از اهداف مولکولی که ویروس برای زنده‌ماندن به آن‌ها نیاز دارد، اعضای گروه برای یافتن ترکیبات شناخته‌شده‌ای دست به کار شدند که ممکن بود به اهداف متصل شده و مانع‌از این شوند که ویروس از آن‌ها برای تکثیر خود استفاده کند.

اگر ترکیبی بتواند مانع‌از تکثیر ویروس در بدن فرد شود، عفونت متوقف می‌شود اما ممکن است ترکیب مذکور تأثیر نامطلوبی روی بدن فرد بیمار داشته باشد. پژوهشگران باید از این موضوع اطمینان حاصل کنند که ترکیباتی که شناسایی کرده‌اند، بی‌خطر و غیرسمی هستند. روش سنتی برای انجام این کار شامل سال‌ها مطالعه‌ی پیش‌بالینی و کارآزمایی‌های بالینی می‌شود که میلیون‌ها دلار هزینه دارد. اما راهی ساده و رایگان دراین‌باره وجود دارد: بررسی داروهای تأییدشده به‌وسیله‌ی FDA که قبلا آزمایش‌های ایمنی را گذرانده‌اند. شاید در میان این داروها دارویی باشد که بتواند با ویروس کرونا مبارزه کند.

شیمی‌دانان از پایگاه داده‌ی بزرگی استفاده کردند تا داروهای تأییدشده و پروتئین‌هایی را که این داروها روی آن اثر دارند، را با پروتئین‌های موجود در فهرست جدید خود مطابقت دهند. آن‌ها هفته‌ی گذشته ده داروی کاندیدا پیدا کردند. برای مثال، یکی از آن‌ها، دارویی به‌نام JQ1 بود که برای درمان سرطان به‌کار می‌رود. درحالی‌که نمی‌توان پیش‌بینی کرد این دارو چگونه ممکن است بر ویروس اثر بگذارد، شانس خوبی برای انجام یک کار وجود دارد و ازطریق آزمایش می‌توان به سودمندی داروها پی برد.

در مواجهه‌با بسته شدن جهانی مرزها، پژوهشگران به‌سرعت جعبه‌هایی از این ده دارو را به سه آزمایشگاه که درحال کار روی نمونه‌های زنده ویروس کرونا هستند، ارسال کردند. به‌زودی پژوهشگران مستقر در مونت‌سینای و مؤسسه‌ی پاستور فرانسه که داروها به آن‌ها ارسال شده است، خواهند فهمید که آیا این داروها دربرابر عفونت ناشی از ابتلا به ویروس کرونا جدید مؤثر هستند یا نه. درهمین‌حین، این گروه از پژوهشگران کار صید با طعمه‌های ویروسی را ادامه داده و صدها پروتئین انسانی دیگری که ویروس کرونا از آن‌ها استفاده می‌کند، پیدا کردند. نتایج این پژوهش‌ها به‌زودی در پایگاه BioRxiv منتشر خواهد شد.

خبر خوب اینکه پژوهشگران تاکنون ۵۰ داروی موجود را پیدا کرده‌اند که به پروتئین‌های انسانی شناسایی‌شده متصل می‌شوند. این تعداد زیاد ما را امیدوار می‌کند که سرانجام بتوانیم دارویی برای درمان کووید ۱۹ پیدا کنیم. حتی اگر دارویی پیدا شود که پیشرفت ویروس را کند کند، پزشکان باید بتوانند به‌سرعت آن را به بیماران رسانده و جانشان را نجات دهند.