کشف شواهدی جدید در تأیید ادغام ژنوم ویروس کرونا با ژنوم انسان

گروهی از دانشمندان برجسته فرضیه‌ی بحث‌برانگیز خود را که قطعات ژنتیکی ویروس کرونای پاندمیک می‌تواند وارد کروموزوم‌های ما شود و مدت‌ها پس از پایان عفونت در آنجا بماند، تقویت کرده‌اند. اگر آن‌ها درست بگویند، این درج‌ها می‌تواند این یافته‌ی نادر را توضیح بدهد که چرا افراد ممکن است از کووید ۱۹ بهبود پیدا کنند؛ اما دوباره چندین ماه بعد نتیجه آزمایش ویروس در آن‌ها مثبت شود. به گزارش ساینس، برخی کارشناسان در مورد نتایج تردید دارند و استدلال کرده‌اند که نتایج احتمالا حاصل آرتیفکت‌های آزمایشگاهی، یعنی نوعی خطای آزمایش است.

رودلف یانش، زیست‌شناس سلول‌های بنیادی و ریچارد یونگ، متخصص تنظیم ژن در مؤسسه فناوری ماساچوست که هدایت پژوهش را بر عهده داشته‌اند، در دسامبر ۲۰۲۰ وقتی گروه آن‌ها برای اولین‌ بار این ایده را در مقاله پیش‌چاپی ارائه کرد، موجب آغاز طوفان توییتری شدند. البته پژوهشگران بر این موضوع تأکید کردند که ادغام ویروسی به این معنا نیست که افراد بهبودیافته از کووید ۱۹ همچنان عفونی باقی می‌مانند؛ اما منتقدان آن‌ها را به ایجاد ترس‌های بی‌اساس دراین‌باره متهم کردند که واکسن‌های کووید ۱۹ مبتنی بر RNA پیام‌رسان (mRNA) ممکن است به طریقی DNA انسان را تغییر بدهند. یانش می‌گوید: «اکنون شواهد آشکاری داریم که توالی‌های ویروس کرونا می‌تواند وارد ژنوم شود.»

طبق مطالعات آزمایشگاهی سلول‌های انسانی مهندسی‌شده ژنتیکی، RNA (آبی) ویروس SARS-CoV-2 می‌تواند در افراد عفونی به DNA تبدیل و وارد کروموزوم‌های آن‌ها شود

ویروس عامل کووید ۱۹ یعنی SARS-CoV-2 دارای ژن‌هایی است که از RNA تشکیل شده‌اند و یانش، یونگ و همکاران آن‌ها ادعا کردند که در مواردی نادر، آنزیمی در سلول‌های انسان ممکن است توالی‌های ویروسی را درون DNA انسان کپی و آن‌ها را وارد کروموزوم‌های ما کند. آنزیم مذکور که ترانس کریپتاز معکوس نام دارد، به‌وسیله‌ی عناصر جابه‌جاشونده کلاس یک (LINE-1) رمزگذاری می‌شود که توالی‌هایی هستند که ۱۷ درصد از ژنوم انسان را اشغال می‌کنند و نمایانگر آثاری از عفونت‌های باستانی ناشی از رتروویروس‌ها هستند.

پژوهشگران در پیش‌چاپ اول خود شواهد حاصل از آزمایش درون ظرف آزمایشگاه را ارائه دادند که نشان می‌داد وقتی سلول‌های انسانی دارای عناصر اضافی LINE-1، به ویروس کرونا آلوده می‌شدند، نسخه‌های DNA توالی SARS-CoV-2 وارد کروموزوم‌های سلول می‌شد. بسیاری از پژوهشگران متخصص درزمینه‌ی عناصر LINE-1 و رتروترانسپوزون‌های دیگر تصور کردند که داده‌ها در حمایت از این ادعا بسیار ناچیز است. سدریک فشوت از دانشگاه کرنل که روی قطعات رتروویروس درون‌زاد در ژنوم انسان مطالعه می‌کند، می‌گوید: «اگر من این داده‌ها را داشتم، در آن زمان آن‌ها را برای هیچ انتشاراتی ارسال نمی‌کردم.» او و دیگران گفتند که از دانشمندانی مانند یانش و یونگ انتظار کار باکیفیت‌تری دارند.

در دو مطالعه‌ی بعدی که هر دو روی سرور bioRxiv ارسال شد، منتقدان شواهدی ارائه دادند که کایمراهای مفروض انسان و آثار DNA ویروس معمولا طی استفاده از روشی که پژوهشگران مطالعه‌ی مذکور از آن استفاده کرده‌ بودند، ایجاد می‌شود. نتیجه‌گیری یکی از گزارش‌ها چنین بود که توالی‌های انسان-ویروس به احتمال زیاد محصول روش‌شناختی مطالعه است و نه نتیجه‌ای از رونوشت‌ معکوس، ادغام و بیان واقعی.

پژوهشگران در مقاله جدید خود که در مجله‌ی PNAS منتشر شده است، شواهدی ارائه می‌دهند مبنی بر این موضوع که آرتیفکت‌ها به‌تنهایی نمی‌توانند سطوح تشخیص داده‌شده از DNA کایمریک ویروس-انسان را توضیح بدهند. این دانشمندان همچنین نشان می‌دهند بخش‌هایی از عناصر LINE-1 در کنار توالی ژنتیکی ویروسی ادغام‌شده قرار دارد که از فرضیه‌ی آن‌ها را حمایت بیشتری می‌کند. آن‌ها همچنین با یکی از دانشمندانی که در مورد نتایج پیشین آن‌ها تردید داشت یعنی استفان هیوز از مؤسسه ملی سرطان آمریکا همکاری کردند.

هیوز آزمایشی را براساس جهت‌گیری توالی‌های ویروسی ادغام‌شده نسبت به توالی‌های انسانی پیشنهاد کرد تا مشخص شود که آیا ادغام واقعی بوده یا حاصل خطا است. اکنون هیوز می‌گوید این نتایج از فرضیه‌ی اولیه حمایت می‌کنند و آن تجزیه‌و‌تحلیل مهم بوده است. فشوت که اکنون فرضیه‌ی یانش و یونگ را محتمل می‌خواند، می‌گوید: «داده‌های ادغام در محیط کشت سلولی نسبت به چیزی که در آن پیش‌چاپ ارائه شده بود، قانع‌کننده‌تر است؛ اما هنوز کاملا روشن نیست.» او متذکر می‌شود که SARS-CoV-2 می‌تواند در فرد برای ماه‌ها بدون ادغام با ژن‌های او وجود داشته باشد..

حال سؤال اصلی این است که آیا داده‌های حاصل از کشت سلولی با سلامت یا تشخیص‌های انسانی ارتباط دارد. فشوت می‌گوید: «در نبود شواهد ادغام در بیماران، بیشترین چیزی که می‌توانم از این داده‌ها نتیجه‌گیری کنم این است که امکان تشخیص رویدادهای رتروپوزیسیون RNA در لاین‌های سلولی آلوده‌ی دارای بیان بیش‌ازحد L1 وجود دارد. اهمیت بالینی یا بیولوژیکی این مشاهدات (اگر وجود داشته باشد)، در این مرحله صرفا در حد حدس و گمان است.»

تیم یانش و یونگ آثاری از ادغام SARS-CoV-2 را در بافت بیماران زنده و کالبدشکافی‌شده کووید ۱۹ گزارش کردند. به‌خصوص، پژوهشگران سطوح بالایی از نوعی RNA را پیدا کردند که فقط توسط DNA ویروسی ادغام‌شده، هنگامی که سلول توالی خود را برای ساخت پروتئین‌ها می‌خوانَد، تولید می‌شود؛ اما یونگ اذعان می‌کند که هنوز مدرک مستقیمی دراین‌باره نداریم.

هارمیت مالیک، متخصص ویروس‌های باستانی در ژنوم انسان در مرکز تحقیقات سرطان فرد هاتچینسون می‌گوید این سؤالی منطقی است که چرا افرادی که باید از ویروس پاک شده باشند، گاهی اوقات در آزمایش‌های پی‌سی‌آر (آزمایش مبتنی بر واکنش زنجیره‌ای پلیمراز) نتیجه مثبت حاصل می‌کنند؛ اما وی همچنین قانع نشده است که توضیح این اتفاق، ویروس ادغام‌شده باشد. مالیک می‌گوید: «در شرایط عادی، ماشین‌آلات رونوشت‌بردار معکوس بسیار کمی در سلول‌های انسانی در دسترس است.»

یانش و یونگ می‌گویند آن‌ها در مورد پیش‌چاپ خود مورد انتقادات شدیدی قرار گرفته‌اند که تا حدی به این علت بوده است که برخی پژوهشگران نگران بودند افراد بدبین به واکسن‌ها از این مسئله سوء استفاده کنند و ادعاهای نادرستی در مورد واکسن‌های تازه تأییدشده mRNA منتشر کنند. ماری لوئیز همرشولد میکروب‌شناس دانشگاه ویرجینیا در آن زمان درباره پیش‌چاپ مذکور گفته بود: «اگر پیش‌چاپی وجود داشته باشد که باید حذف شود، این است. با توجه به عدم شواهد مرتبط، قرار دادن این مطالعه حتی به‌عنوان یک پیش‌چاپ غیرمسئولانه بوده است. اکنون برخی افراد از این پیش‌چاپ استفاده می‌کنند تا تردیدهایی در مورد واکسن‌های جدید منتشر کنند.»

مقاله‌ی اولیه که به شکل پیش‌چاپ منتشر شده بود، برای انتشار در مجله پذیرفته نشد.