کشف خصوصیتی که موجب واگیری شدید ویروس کرونا می‌شود
از زمانی‌که ویروس کرونای عامل سارس (SARS-CoV) موجب خطر وقوع دنیاگیری شد، ۱۷ سال می‌گذرد. به لطف تلاش‌های سریع برای مهار شیوع عفونت، مردم جهان از اتفاقی بدتر در امان ماندند. اما این بار خیلی خوش‌شانس نبودیم. اینکه چه چیزی موجب می‌شود ویروس SARS-CoV-2 نسبت‌به ویروس‌های کرونای مشابه قبلی بسیار مسری‌تر باشد، سؤالی است که کمی به پاسخ آن نزدیک‌تر شده‌ایم و پژوهشگران دریافته‌اند که ویروس راه دیگری نیز برای وارد شدن به سلول‌های ما دارد.
پژوهشگران دانشگاه فنی مونیخ آلمان و دانشگاه هلسینکی فنلاند مطالعه‌ای را هدایت کرده‌اند که کشف کرد گیرنده‌ای به‌نام «نوروپیلین-۱» به ویروس کرونای جدید توانایی بیشتری برای آلوده کردن بافت‌های ما می‌دهد. این پروتئین خاص در سلول‌های پوشاننده‌ی حفره‌ی بینی نسبتا فراوان است و آن را به محل مناسبی برای ویروس تبدیل می‌کند تا خانه‌ای درون بدن ما بسازد و خانواده ویروسی ایجاد و سپس به میزبان جدید سرایت کند.
در اوایل سال جاری مشخص شد عاملی به‌نام گیرنده‌ی آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 (ACE2) به ویروس کرونا کمک می‌کند به سطح سلول‌ها متصل شود؛ درحالی‌که آنزیمی به‌نام سرین پروتئاز تراغشایی نوع ۲ (TMPRSS2) برای ورود آن حیاتی است. این نوع مهارت با زکردن قفل مولکولی به‌خوبی توضیح می‌دهد چرا هر دو ویروس کرونای سارس در مناطق زیادی از بدن - از پوشش ریه‌ها گرفته تا مجرای گوارشی - ویرانی به بار می‌آورند. اما این مسئله توضیح نمی‌دهد چرا قدرت انتشار یکی از این ویروس‌ها بسیار بیشتر از دیگری است. راوی اوجا، ویروس‌شناس دانشگاه هلسینکی، می‌گوید: «نقطه‌ی شروع مطالعه‌ی ما این سؤال بود که اگر هر دو ویروس از همان گیرنده اصلی ACE2 استفاده می‌کنند، چرا ویروس کرونای SARS-CoV منجر به شیوع بسیاری کوچک‌تری در سال ۲۰۰۳ شد ولی ویروس SARS-CoV-2 تا این اندازه گسترش یافت.»
قطعه‌ی مهمی از این معما با مقایسه‌ی دو ژنوم ویروسی ظاهر شد: SARS-CoV-2 توالی‌هایی دارد که مجموعه‌ای از قلاب‌ها تولید می‌کند که به قلاب‌هایی مورد استفاده‌ی پاتوژن‌های وحشتناک دیگر برای چسبیدن به بافت‌های میزبان، شباهت دارد. اولی واپالاهتی، ویروس‌شناس دیگری از دانشگاه هلسینکی ،می‌گوید: «ویروس کرونای جدید در مقایسه با خویشاوند قدیمی‌تر خود، قطعه‌ی اضافهروی پروتئین‌های سطحی خود دارد که روی اسپایک‌های بسیاری از ویروس‌های ویرانگر انسانی از جمله ابولا، HIV و سویه‌های به‌شدت بیماری‌زای آنفلوانزای طیور یافت می‌شود.»
پژوهشگران با مشورت با همکارانشان در سراسر جهان، روی نوروپیلین-۱ به‌عنوان عامل مشترک تمرکز کردند. به‌طور معمول، این گیرنده در پاسخ به فاکتورهای رشد که در توسعه‌ی بافت خصوصا نورون‌ها مهم هستند، نقش دارد. اما برای بسیاری از ویروس‌ها، این گیرنده دستگیره‌ی راحتی برای اتصال و ورود به سلول‌های میزبان فراهم می‌کند.
تصاویر میکروسکوپ الکترونی از اسپایک‌های موجود روی ذرات SARS-CoV-2 نشان‌دهنده‌ی پتانسیل ارتباط با این گیرنده بود. پژوهشگران برای تأیید این مسئله از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال استفاده کردند که دسترسی به نوع رایج نوروپیلین-۱ را مهار کرده اما مانع از دسترسی انواع جهش‌یافته که درجهت داشتن ساختاری متفاوت دستکاری شده بودند، نمی‌شدند. مطابق انتظار، وقتی نوروپیلین-۱ قفل بود، این شبه‌ویروس‌ها که دارای پروتئین‌های SARS-CoV-2 بودند (که برای مشاهده‌‌ی ورود ویروس‌ها به سلول‌ها بدون نگرانی در مورد تکثیری که پس از آن رخ می‌دهد، عالی هستند)، از نظر ورود به سلول مشکل زیادی داشتند. جوزپه بالیستری، از اعضای این گروه پژوهشی، می‌گوید: «اگر به ACE2 به‌عنوان قفلی برای ورود به سلول فکر کنید، نوروپیلین-۱ می‌تواند عاملی باشد که ویروس را به سمت در هدایت می‌کند. پروتئین ACE2 در سطوح بسیار کمی در بیشتر سلول‌ها بیان می‌شود. بنابراین یافتن در‌هایی برای ورود برای ویروس ساده نیست. عوامل دیگری نظیر نوروپیلین-۱ ممکن است به ویروس در یافتن در کمک کنند.»
با توجه به اینکه نوروپیلین-۱ در مقادیر زیادی در بافت‌های عصبی درون حفره بینی بیان می‌شود، می‌توان چنین تصور کرد که به‌محض اینکه قطرات آلوده به ویروس وارد بینی ما می‌شود، مسیر راحتی برای ورود دراختیار SARS-CoV-2 گذاشته می‌شود.
نگاهی دقیق به نمونه‌های بافتی بیان‌کننده‌ی نوروپیلین-۱ که از بیماران متوفی کووید ۱۹ گرفته شده بود، به ظن در این زمینه افزود و آزمایشی روی موش‌ها به تأیید نقش گیرنده در کمک به ویروس برای ورود به سیستم عصبی کمک کرد. این موضوع که آیا مسیر کشف‌شده به توضیح این مسئله کمک کند که چرا عفونت‌های SARS-CoV-2 می‌توانند چنین تأثیرات ویران‌گری روی عملکرد مغز داشته باشند، سؤالی است که در پژوهش‌های آینده باید مورد بررسی قرار گیرد. میکا سیمونز، عصب‌شناس دانشگاه فنی مونیخ، می‌گوید: «ما توانستیم نشان دهیم که نوروپیلین-۱، حداقل در شرایط آزمایش‌های ما به انتقال ویروس به مغز کمک می‌کند؛ اما نمی‌‌توانیم در این مورد نتیجه‌گیری کنیم که آیا چنین چیزی در مورد SARS-CoV-2 صادق است. بسیار محتمل است که این مسیر در بیشتر بیماران به‌وسیله‌ی سیستم ایمنی سرکوب شود.»
با نتایج حاصل از مطالعه‌ی جدید، تصور فرم‌های جدیدی از داروهای ضد ویروس وسوسه‌انگیز است. با‌این‌حال، مهار ساده‌ی گیرنده‌های سلولی احتمالا برای سلامتی ما خوب نیست. البته این بدان معنا نیست که نتایج جدید هیچ فرصتی مهیا نمی‌کند. بالیستری می‌گوید: «آزمایشگاه ما در حال آزمایش اثر مولکول‌های جدیدی است که آن‌ها را به‌طور خاص برای ایجاد اختلال در ارتباط میان ویروس و نوروپیلین-۱ طراحی کرده‌ایم. نتایج اولیه بسیار امیدوارکننده است و امیدواریم در آینده‌ی نزدیک آن‌ها را در شرایط بدن موجود زنده آزمایش و تأیید کنیم.»
نتایج این پژوهش در مجله‌ی Science منتشر شده است.