شناسایی آسیب‌پذیرترین سلول‌ها در برابر ویروس کرونا

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس الرت، دانشمندان کشف کرده اند که چه نوع سلول هایی در بدن انسان امکان دارد مستعدترین سلولها دربرابر ابتلا به عفونت توسط ویروس "SARS- CoV- ۲" باشند. این کشف، اهداف قلمداد شده بیماری زایی را طبق انواع پروتئینهای تولید شده توسط این سلول ها شناسایی می کند.

در اپیدمي سارس (SARS) در اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی، پژوهشگران متوجه شدند که ویروس "SARS- CoV"، سلول ها را با کمک دو پروتئین (Protein) آلوده می کند: گیرنده ای به اسم "آنزیم تبدیل کننده آنژیوتنسین ۲" (ACE۲) که به این ویروس کمک میکرد به سلولها بچسبد و آنزیمی به اسم "پروتئیناز سرین نوع ۲" (TMPRSS۲) که واسطه عفونت سلول ها بود.

ابتدای امسال، دانشمندان کشف کردند که "SARS- CoV- ۲" که عامل ایجاد بیماری کووید- ۱۹ است، از همان دو پروتئین سوءاستفاده می کند و به پژوهشگران یک سرنخ مهم برای شناسایی مستعدترین اهداف ویروس در سطح سلولی می دهد:سلولهای بافت تنفسی و بافت روده که هم ACE۲ و هم TMPRSS۲ دارند.

"ژوزه اوردوواس مونتانز" از بیمارستان کودکان بوستون می گوید: به محض این که فهمیدیم که نقش این پروتئین ها از نظر بیوشیمیایی تائید شده است، آغاز کردیم تا ببینیم این ژن ها در مجموعه داده های موجود ما کجا هستند. ما واقعاً در موقعیت خوبی قرار گرفتیم تا بررسی کنیم که کدامیک سلول ها در واقع توسط این ویروس هدف قرار داده می شوند.

پژوهشگران در یک تلاش و تحقیق بزرگ و چند موسسه ای که شامل ده ها دانشمند است، از طریق مجموعه داده های مختلف توالی RNA، اطلاعات هزاران نوع مختلف از سلول های انسان، پستانداران و موش ها را جمع آوری کردند.

این گروه بطور ویژه به دنبال الگوهای بیان ژن برای صدها نوع سلول در ریه (Lung) ها، مجراهای بینی و روده بودند؛ مناطقی از بدن که می دانیم میتوانند میزبان "SARS- CoV- ۲" باشند.

"الکس شالک"  شیمیدان مؤسسه فن آوری ماساچوست (MIT) می گوید: با توجه به اینکه ما این انبار اطلاعات غیرقابل باور را در اختیار داشتیم، توانستیم به بررسی سلول های هدف برای عفونت بپردازیم. حتی با وجود این که این مجموعه اطلاعات بطور خاص برای مطالعه "SARS- CoV- ۲" طراحی نشده بودند، امیدوار بودیم که به شناسایی بعضی از مواردی که امکان دارد با آن مرتبط باشند، ختم شود.

در نهایت، تجزیه و تحلیل پژوهشگران نشان داد که تنها اقلیتی اندک از سلول های تنفسی و روده انسان دارای ژن هایی هستند که هم ACE۲ و هم TMPRSS۲ را بیان می کنند.

در میان آن ها، سه نوع سلول اصلی شناسایی شده است: سلول های ریه موسوم به "پنوموسیت های نوع ۲" (type II pneumocytes) که به حفظ کیسه های هوای ریه کمک می کنند، سلول های روده موسوم به "انتروسیت ها" ( enterocytes) که به بدن کمک می کند مواد مغذی را جذب کند و سلول های "گوبلت" (goblet) در مجراهای بینی که مخاط ترشح می کنند.

این که آیا هر دو پروتئین ACE۲ و TMPRSS۲ نیاز به حضور در یک سلول دارند یا اینکه شکل محلول TMPRSS۲ میتواند در اطراف سلول شناور باشد و همان کار را انجام دهد، زمینه ای برای تحقیقات آینده است.

پژوهشگران می گویند شناختن انواع سلولی که واضح ترین اهداف هستند، میتواند کمک بزرگی برای تحقیقات بعدی من جمله مطالعات در خصوص تولید داروهای ضد ویروسی بالقوه برای مبارزه با بیماری همه گیر کووید- ۱۹ باشد.

"مونتانز" توضیح می دهد: این امکان دارد داستان کاملی نباشد، ولی قطعاً تصویری بسیار دقیقتر از چیزی که تا به حال در اختیار داشتیم، ارائه می دهد. اینک می توانیم با اطمینان خاصی بگوییم که این گیرنده ها بر روی این سلول های خاص در این بافت ها بیان می شوند.

پژوهشگران در میان نتایج جدید این مطالعه، یک کشف متحیرکننده نیز انجام دادند. آن ها متوجه شدند خانواده ای از پروتئینهای ایمنی به اسم "اینترفرون" (interferon) که معمولاً به بدن برای مقابله با عفونت ها کمک می کنند، باعث تحریک ژن ACE۲ میشوند تا پروتئین ACE۲ تولید کند. دلیل این اتفاق، ناشناخته است، ولی به این معنی است که یکی از مکانیسم های دفاعی طبیعی بدن دربرابر عوامل بیماری زا، در این باره میتواند با تنظیم تولید گیرنده ای که ویروس از آن استفاده می کند، "SARS- CoV- ۲" را ارتقاء بخشد.

البته "مونتانز" می گوید این تنها نمونه از این اتفاق نیست. نمونه های دیگری از خانواده کروناویروس ها و ویروس های دیگری نیز وجود دارند که در واقع ژن های تحریک شده توسط "اینترفرون" را بعنوان راه ورود به سلول ها هدف قرار می دهند.

این مطالعه در مجله Cell منتشر شده است.