محققان همچنان در حال بررسی انواع جدید ویروس کرونا و کارایی واکسن‌ها هستند!

در حالی که نگرانی‌های افراد از رشد بی‌سابقه نوع جهش‌یافته ویروس کرونا در حال افزایش یافتن است، آزمایشگاه‌ها به دنبال این هستند که بتوانند بیولوژی این ویروس‌های خاص را از هم جدا کنند. دانشمندان می‌خواهند دلیل اینکه چرا انواع ویروس‌های کرونای جهش یافته در انگلستان و آفریقای جنوبی به سرعت در حال گسترش است، را بدانند و اینکه آیا ممکن است این نوع ویروس‌ها از قدرت واکسن‌ها بکاهند یا بر مصونیت طبیعی آن‌ها غلبه کنند و منجر به افزایش عفونت مجدد شوند! در ادامه این مطلب با آی‌تی‌رسان همراه باشید.

جرمی لوبان (Jeremy Luban)، ویروس‌شناس در دانشگاه پزشکی ماساچوست در وارسستر اینچنین گفته است:

بسیاری از ما برای درک انواع جدید ویروس‌ها در تلاش هستیم و سوال مهم ما نیز در این میان این است که این مسئله چه تاثیری در اثربخشی واکسن‌ها خواهد داشت؟

اولین نتایج آزمایشگاهی به تدریج در حال بررسی است و انتظار می‌رود بسیاری دیگر در روزهای آینده تجزیه و تحلیل شود، زیرا محققان در جستجوی انواع ویروسی و جهش‌های سازنده آنها در مدل‌های سلولی و حیوانی SARS-CoV-2 هستند، آن‌ها می‌خواهند این ویروس‌ها را در برابر آنتی‌بادی‌های واکسن آزمایش کنند. این بررسی‌ها نشان داد که جهش مشترک هر دو نوع ویروس، فعالیت آنتی‌بادی‌های تولید شده توسط افرادی که واکسن شرکت‌های فایزر و بیون‌تک را مصرف کرده‌اند، تغییر نمی‌دهد. به زودی داده‌های مربوط به سایر جهش‌ها و واکسن‌ها نیز منتشر خواهد شد.

به این مطلب نیز توجه کنید: آیا جهش ویروس کرونا بر کارایی واکسن‌ها تاثیر خواهد گذاشت؟

ونیت مناچری (Vineet Menachery)، یک ویروس‌شناس در واحد پزشکی دانشگاه تگزاس در گالوستون که تیمش در حال آماده‌سازی برای مطالعه انواع مختلف است، گفته است:

تا هفته آینده اطلاعات بیشتری دریافت خواهیم کرد.

زیست‌شناسی پایه

محققان هر دو نوع ویروس کرونا را در اواخر نوامبر و اوایل دسامبر سال 2020 از طریق تعیین توالی ژن آزمایش کردند. تلاش ژنومیک ویروس کرونا در سراسر انگلیس مشخص کرد که این نوع ویروس که امروزه با عنوان B.1.1.7 شناخته می‌شود، عامل افزایش تعداد بی‌سابقه موارد در جنوب شرقی انگلیس و لندن بوده است. این نوع ویروس در حال حاضر به بقیه انگلستان گسترش یافته و در ده‌ها کشور در سراسر جهان شناسایی شده است.

تیمی به سرپرستی تولیو داولیورا (Tulio de Oliveira)، متخصص بیوانفورماتیک در دانشگاه کوازولو-ناتال در دوربان آفریقای جنوبی است که میزان رشد سریع موارد در کیپ شرقی کشور را به یک نوع ویروس کرونا که آنها 501Y.V2 نامیدند، نسبت دادند. انواع ویروس‌های کرونای انگلستان و آفریقای جنوبی به تنهایی رخ دادند، اما هر دو دارای یک گروه از جهش‌ها در پروتئین سنبله ویروس کرونا بودند، که از طریق آن ویروس سلول‌های میزبان را شناسایی و آلوده می‌کند و به عنوان هدف اصلی پاسخ ایمنی بدن عمل می‌کند.

اپیدمیولوژیست‌ها در حال بررسی رشد ویروس نوع B.1.1.7 در انگلستان هستند، آن‌ها تخمین زده‌اند که انتقال آن در حدود 50 درصد بیشتر از ویروس‌های موجود در گردش خون است. این نوع طرز فکر در تصمیم دولت انگلیس برای ورود به سومین قرنطینه ملی در 5 ژانویه تاثیری داشته است. وندی بارکلی (Wendy Barclay)، ویروس شناس در کالج امپریال لندن و عضوی از گروهی که به دولت انگلیس در مورد B.1.1.7 مشاوره می‌دهد، گفته است:

اپیدمیولوژی در پیدا کردن راه اصلی بسیار موثر بوده است.

بارکلی می‌افزاید که بسیار اهمیت دارد که دانشمندان زیست‌شناسی پایه‌ای را تعیین کنند. او اظهار کرد:

اینکه بدانیم چه خصوصیاتی از ویروس باعث انتقال بیشتر آن می‌شود، به ما امکان می‌دهد تا در مورد تصمیمات سیاست‌گذاری اطلاعات بیشتری داشته باشیم.

چالشی که اکنون در پیش روی دانشمندان قرار گرفته است، جدا کردن اثرات جهش‌هایی است که با نوع انگلیس و آفریقای جنوبی متفاوت است. نوع B.1.1.7 دارای 8 تغییر است که بر پروتئین سنبله و چندین مورد دیگر در ژن‌ها تأثیر می‌گذارد. نمونه 501Y.V2 آفریقای جنوبی تا 9 تغییر در پروتئین سنبله دارد. لوبان گفته است که پژوهش روی گسترش سریع انواع ویروس‌ها و سایر خصوصیت آن‌ها چالشی عظیم است. او اینچنین گفت:

من فکر نمی‌کنم که تنها یک جهش عامل تغییر همه این ویروس‌ها باشد.

بیشتر تمرکز بر تغییر در پروتئین سنبله است که توسط هر دو نوع ویروس به نام N501Y مشترک است. این جهش بخشی از سنبله به نام حوزه اتصال گیرنده را تغییر می‌دهد. این ویروس روی پروتئین انسانی نگه داشته می‌شود تا اجازه عفونت دهد. بارکلی گفته است که یک فرضیه که در مطالعات قبلی به آن اشاره شده این است که تغییر N501Y باعث می‌شود ویروس با شدت بیشتری به سلول‌ها متصل شود و باعث آسان‌تر شدن عفونت فرد شود.

جهش N501Y یکی از چندین آزمایشی است که تیم مناچری روی همسترها برای انتقال SARS-CoV-2 انجام خواهد داد. او بخشی از تیمی بود که سال گذشته گزارش داد که جهش متفاوت پروتئین سنبله باعث می‌شود ویروس‌ها در مجاری تنفسی فوقانی همسترها در مقایسه با ویروس‌هایی که فاقد تغییر هستند، به مقادیر بیشتری رشد کنند. او گفته است:

این همان عاملی است که باعث می‌شود بیشتر درباره این جهش‌ها تحقیق کنم. اگر مانند آزمایش همسترها باشد، انتقال این ویروس‌ها باعث پیشرفت بیشتر آن خواهد شد.

گزارشی که در اواخر ماه دسامبر منتشر شد نیز از این فرضیه پشتیبانی می‌کند؛ این ماده مواد ژنتیکی SARS-CoV-2 بیشتری را در افراد آلوده به نوع B.1.1.7 در مقایسه با افراد آلوده به ویروس‌های فاقد تغییر N501Y پیدا کرده است.

آزمایشات آنتی‌بادی

گسترش سریع انواع ویروس کرونا باعث شده است که تلاش بیشتری برای مهار گسترش آن‌ها را از طریق قرنطینه، محدودیت‌های مرزی و نظارت بیشتر بر اقدامات کرونایی انجام شود. اینکه این ویروس‌ها ممکن است پاسخ‌های ایمنی ناشی از واکسن‌ها و عفونت قبلی را تضعیف کنند، باعث نگرانی مردم شده است. جیسون مک للان (Jason McLellan)، زیست شناس ساختاری در دانشگاه تگزاس که پروتئین‌های سنبله ویروس کرونا را مطالعه می‌کند، گفته است که هر دو نوع جهش در مناطقی از پروتئین سنبله وجود دارد که توسط آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده انسداد ویروس شناخته می‌شوند: دامنه اتصال گیرنده و بخشی به نام حوزه N-terminal. این احتمال باعث می‌شود که آنتی‌بادی‌های این مناطق تحت تأثیر جهش‌ها قرار بگیرند.

در نتیجه، محققان دانشگاهی و دولتی و تولیدکنندگان واکسن اکنون به صورت شبانه‌روزی برای حل این مسائل کار می‌کنند. پی یانگ شی (Pei-Yong Shi)، یک ویروس‌شناس در شاخه پزشکی دانشگاه تگزاس (UTMB) که در حال همکاری با شرکت فایزر برای بررسی واکسن‌های داوطلبان هستند، گفته است:

این سرعت دیوانه‌کننده است.

در بررسی‌های قبلی، تیم تفاوت‌های زیادی در قدرت آنتی‌بادی تولید شده توسط 20 شرکت‌کننده در برابر ویروس‌های حامل جهش N501Y، در مقایسه با ویروس‌‌های فاقد تغییر نیافت. این تیم در حال بررسی اثرات جهش‌های دیگر در انواع مختلف است.

تیم در یک آزمایش مرتبط همچنین دریافت که جهش 501Y حداقل بر فعالیت خنثی‌سازی آنتی‌بادی‌ها در خود ایمنی تأثیر نمی‌گذارد، این نشان می‌دهد که جهش 501Y بعید است ایمنی را تغییر دهد.

اما جهش‌های دیگر ممکن است مهم‌ترین آنها جهش دیگری در حوزه گیرنده است که تیم داولیوریا در نوع 501Y.V2 ،E484K، شناسایی کرده است. تیم وی در حال حاضر با ویروس‌شناسی به نام الکس سیگال (Alex Sigal) در انستیتوی تحقیقات بهداشتی آفریقا در دوربان برای آزمایش نوع آن در برابر افرادی که در آزمایشات واکسینه شده‌اند، مشغول به کار کردن است. دی اولیویرا می‌گوید که اولین نتایج حاصل از این مطالعات باید ظرف چند روز علنی شود.

فرار مصون

شواهدی در دست است که نشان می‌دهد جهش E484K می‌تواند باعث شود که ویروس از پاسخ‌های ایمنی بدن فرد فرار کند. تیمی به سرپرستی ایمونولوژیست راینو راپولی (Rino Rappuoli)، در ایتالیا، توانسته است که ویروس SARS-CoV-2 را در حضور سطح پایین سرم بهبودی یک نفر گسترش دهد. هدف آن‌ها انتخاب جهش‌های ویروسی بود که از مجموعه متنوعی از آنتی‌بادی‌های تولید شده در پاسخ به عفونت فرار کنند. مک للان، یکی از نویسندگان همکار، گفته است:

این آزمایش لزوما نباید مفید واقع شود.

این ویروس در طی 90 روز توانست 3 جهش به دست آورد؛ این همان ویروسی از جمله جهش E484K در نوع آفریقای جنوبی و تغییرات دامنه N-terminal در آن و نوع انگلستان است. مک للان در این باره اظهار کرده است:

این نتایج بسیار تعجب‌آور بود، زیرا کل پاسخ آنتی‌بادی فرد در برابر SARS-CoV-2 علیه بخش کوچکی از پروتئین سنبله است.

سویه تکامل‌یافته آزمایشگاهی در برابر انواع خودایمنی از افراد دیگر مقاومت کمتری دارند. مک للان گفته است که اما این آزمایش نشان می‌دهد جهش‌هایی مانند E484K و تغییرات دامنه N- ترمینال انجام شده توسط هر دو نوع می‌توانند بر نحوه شناسایی آنتی‌بادی‌های تولید شده توسط واکسن‌ها و عفونت قبلی تأثیر بگذارند.

شرکت بیوتکنولوژی مدرنا در کمبریج، ماساچوست که واکسنی مبتنی بر RNA تولید کرده است، گفته است که انتظار دارد واکسن‌های این شرکت بتواند در برابر ویروس کرونای انگلیسی موثر باشد، آزمایشاتی نیز در حال حاضر در حال انجام است.

جسی بلوم (Jesse Bloom)، یک زیست شناس ویروسی در مرکز تحقیقات سرطان فرد هاچینسون در سیاتل، واشنگتن گفته است که یک سوال فوری این است که آیا چنین تغییراتی اثربخشی واکسن‌ها را در دنیای واقعی تغییر خواهد داد؟! در 4 ژانویه، تیم وی همچنین گزارش داد که نوع ویروس E484K و چندین جهش دیگر می‌توانند به درجات مختلفی از شناسایی آنتی‌بادی‌ها فرار کنند.

اما بلوم و دانشمندان دیگر امیدوارند که جهش در ویروس‌ها نتواند عملکرد واکسن‌ها را به میزان قابل توجهی تضعیف کند. واکسن‌ها باعث به وجود آوردن سطح گسترده‌ای از آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده می‌شوند، بنابراین ممکن است افت کمی در قدرت آنها در برابر انواع مختلف ویروس خیلی هم مهم نباشد. ممکن است که انواع دیگر پاسخ ایمنی ایجاد شده توسط واکسن‌ها مانند سلول‌های T تحت تأثیر قرار نگیرند. لوبان اظهار کرده است که:

من مطمئن هستم که واکسن‌ها در برابر ویروس‌ها مفید و موثر باقی خواهند ماند، در نتیجه ترسی نباید داشته باشیم. آن‌ها کارایی خود را از دست نخواهند داد.