انتقل إلى المحتوى
Prof. Dr. Mustafa Özdoğan · اختصاصي الأورام الطبية

لماذا يعدّ متحور دلتا خطيرًا إلى هذا الحد؟ كيف يصيب فيروس كورونا الخلايا؟

لماذا يعدّ متحور دلتا خطيرًا إلى هذا الحد؟ كيف يصيب فيروس كورونا الخلايا؟
في هذا المقال

مثل ذئب يرتدي جلد خروف، تتحايل فيروسات كثيرة على الجهاز المناعي للإنسان بواسطة غليكانات تغطي بروتيناتها الخارجية لتساعدها على التخفي. وبالاستناد إلى بيانات بنيوية وجينية، أعدّت رومّي أمارو، المتخصصة في الكيمياء الحيوية الفيزيائية الحاسوبية في جامعة كاليفورنيا بسان دييغو، وزملاؤها أدق تصور حتى الآن لهذا الغلاف الذي يغطي الفيروس. وصمم الفريق الصورة ذرةً ذرة بمساعدة حاسوب فائق.

خلال ساعة من نشر المحاكاة على Twitter في 22 مارس 2020، ورد تعليق من أحد الباحثين يسأل: ما الحلقة العارية غير المغطاة التي تبرز من أعلى البروتين؟

لم يكن لدى أمارو جواب عن هذا السؤال. لكن بعد 10 دقائق من التعليق، ردّ عالم الأحياء البنيوية جيسون ماكليلان من جامعة تكساس في أوستن بتعليق يوضح أن الحلقة غير المغطاة هي مجال يرتبط على الخلايا البشرية بـ المستقبلات، وهو مجال ارتباط بالمستقبل (RBD= receptor binding domain)، وأحد الأجزاء الثلاثة لبروتين spike، أي الشوكة.

الشوكة المخفية hidden spike: كيف يرتبط فيروس كورونا بالخلية

مصدر الصورة: Structural image from Lorenzo Casalino, Univ. California, San Diego; Graphic: Nik Spencer/Nature

في محاكاة أمارو، يرتفع RBD فوق سحابة الغليكانات، ويثبته غليكانان في موضعه مثل مسند الدراجة. وعندما أخضعت أمارو الغليكانات في النموذج الحاسوبي لـ طفرة، انهار RBD. وطوّر ماكليلان وفريقه طريقة لإجراء التجربة نفسها في المختبر، وبحلول يونيو 2020 أفادوا بأن إحداث طفرة في الغليكانين يقلل قدرة بروتين الشوكة على الارتباط بمستقبل خلية بشرية. ويقول ماكليلان إن هذا دور لم يكن أحد يعرفه من قبل في فيروسات كورونا. ورغم أن الباحثين لم يتوصلوا بعد إلى طريقة لتقليل هذين السكرين، تقترح أمارو أن تحقيق ذلك قد يحدّ من قدرة الفيروس على العدوى.

منذ بداية جائحة Covid-19، يطوّر العلماء فهمًا تفصيليًا لكيفية إصابة SARS-CoV-2 بالخلايا. وإلى جانب فهم عملية العدوى، يريدون إيجاد طرق أفضل لإيقافه بعلاجات ولقاحات محسّنة، ومعرفة أسباب ارتفاع قابلية انتقال المتحورات الجديدة مثل دلتا.

كيف يصيب فيروس كورونا الخلايا؟

أسفرت دراسة استمرت 19 شهرًا، مدعومة بسنوات طويلة من أبحاث فيروسات كورونا، عن وصف تفصيلي لكيفية غزو SARS-CoV-2 للخلايا البشرية. وكشف العلماء تكيفات مهمة تساعد الفيروس على الالتصاق بالخلايا البشرية بقوة مدهشة ثم الاختباء داخلها. وعندما يغادر SARS-CoV-2 الخلايا لاحقًا، يُجري عملية بالغة الأهمية لتحضير جسيماته لإصابة مزيد من الخلايا البشرية. وهذه بعض الأدوات التي مكّنته من الانتشار بهذه السرعة والتسبب في فقدان ملايين الأرواح. وتقول عالمة الفيروسات ويندي باركلي من إمبريال كوليدج لندن عن ذلك: «لهذا السبب يصعب جدًا السيطرة عليه.» كما توضح.

دورة حياة فيروس كورونا sars cov 2 ومرض covid 19، الصورة 1دورة حياة فيروس كورونا sars cov 2 ومرض covid 19، الصورة 2

مصدر الصورة: Hui (Ann) Liu, Univ. Utah; Graphic: Nik Spencer/Nature

مزوّد بالشوكات وجاهز للعدوى

يمتلك كل فيريون من SARS-CoV-2 (جسيم فيروسي) سطحًا خارجيًا مليئًا بـ 24 – 40 بروتينًا شوكيًا موزعًا عشوائيًا، وهي مفتاح اندماجه مع الخلايا البشرية. وفي أنواع أخرى من الفيروسات، مثل الإنفلونزا، تكون بروتينات الاندماج صلبة نسبيًا. لكن شوكات SARS-CoV-2، وفقًا لدراسة نشرها مارتن بيك وزملاؤه من معهد ماكس بلانك للفيزياء الحيوية بفرانكفورت في ألمانيا في أغسطس 2020، تتصف بأنها مرنة بدرجة مدهشة ومثبتة عند ثلاث نقاط.

يتيح ذلك للشوكات الدوران والتأرجح والالتفاف، مما يسهّل مسح سطح الخلية وارتباط أكثر من شوكة بخلية بشرية واحدة. وقال بيك إنه لا توجد بيانات تجريبية مماثلة عن فيروسات كورونا الأخرى، لكن من المعقول افتراض أنها تشترك في هذه الصفة، «لأن تسلسلات البروتينات الشوكية محفوظة بدرجة عالية تطوريًا».

صور التصوير المقطعي الإلكتروني بالتبريد لفيروس SARS CoV 2

مصدر الصورة: صور التصوير المقطعي الإلكتروني بالتبريد لـ SARS-CoV-2 (Scale bar: 30 nanometres.) Credit: B. Turoňová et al./Science

في بداية الجائحة، أكد الباحثون أن مجالات RBD في بروتينات الشوكة لفيروس SARS-CoV-2 ترتبط ببروتين معروف يوجد في أغشية معظم خلايا الحلق والرئتين البشرية ويُسمى مستقبل ACE2 وهو أيضًا موضع الارتباط لفيروس SARS-CoV الذي يسبب المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة (SARS). لكن الفيروس التاجي الجديد (SARS-CoV-2) يرتبط بمستقبل ACE2 بقوة أكبر بمقدار 2-4 مرات مقارنةً بـ SARS-CoV، لأن تغيّرات عديدة في RBD تثبّت مواضع ارتباط الفيروس.

مشكلة المتحورات

متحورات SARS-CoV-2 المثيرة للقلق تميل إلى امتلاك طفرات في الوحدة الفرعية S1 من بروتين الشوكة، التي تحتوي على مجالات RBD والمسؤولة عن الارتباط بمستقبل ACE2. (أما S2، وهي وحدة فرعية شوكية ثانية، فتحفّز الاندماج الفيروسي مع الخلية المضيفة.)

على سبيل المثال، يحتوي متحور ألفا على 10 تغيّرات في تسلسل بروتين الشوكة، مما يزيد احتمال بقاء مجالات RBD في الوضع «المرتفع». وقالت بريامفادا أتشاريا، عالمة الأحياء البنيوية التي تدرس طفرات الشوكة في معهد ديوك للقاحات البشرية بولاية نورث كارولينا: «يساعد ذلك الفيروس على التقدم من خلال تسهيل دخوله إلى الخلايا» كما قالت.

المنتشر حاليًا في أنحاء العالم هو متحور دلتا، الذي يمتلك طفرات عديدة في الوحدة الفرعية S1، منها ثلاث في RBD. ويبدو أن هذه الطفرات تحسّن لدى متحور دلتا قدرة RBD على الارتباط الأقوى بـ ACE2 والتهرب من الجهاز المناعي؛ وهي قدرات يبدو أنها تتعزز بهذه الطفرات.

دخول مقيّد

عندما ترتبط شوكات الفيروس بـ ACE2، تبدأ بروتينات أخرى على سطح الخلية المضيفة عملية تؤدي إلى اندماج الغشاء الفيروسي مع غشاء الخلية. (الشكل-4: الدخول الفيروسي)

صورة مقرّبة لكيفية دخول فيروس كورونا إلى الخلية البشرية

المصدر: Janet Iwasa, Univ. Utah; Graphic: Nik Spencer/Nature

يستخدم فيروس SARS-CoV المسبب لـ SARS أحد إنزيمين من بروتياز الخلية المضيفة للدخول إلى الخلية: TMPRSS2 (tempress two) أو الكاتيبسين. ويوفر TMPRSS2 طريقًا أسرع إلى داخل الخلية، لكن SARS-CoV يدخل عادةً بدلًا من ذلك عبر إندوسوم، أي حويصلة محاطة بالدهون، اعتمادًا على الكاتيبسين L. ولا تستطيع البروتينات المضادة للفيروسات احتجاز الفيريونات إلا عندما تدخل الخلايا بهذا الطريق.

يختلف SARS-CoV-2 عن SARS-CoV لأنه يستخدم بكفاءة TMPRSS2، وهو إنزيم يوجد بكميات كبيرة على السطح الخارجي لخلايا الجهاز التنفسي. أولًا، يقطع TMPRSS2 موضعًا في الوحدة الفرعية S2 من الشوكة. ويكشف هذا الموضع المقطوع سلسلة من الأحماض الأمينية الكارهة للماء تغرس نفسها سريعًا في أقرب غشاء، أي غشاء الخلية المضيفة. ثم تنثني الشوكة الممتدة على نفسها مثل السحّاب، فتُجبر الغشاء الفيروسي وغشاء الخلية على الاندماج.

فيما يلي رسم متحرك لاندماج SARS-CoV-2 مع الخلايا. Credit: Janet Iwasa, University of Utah

ينقل الفيروس بعد ذلك جينومه مباشرةً إلى الخلية. ووفقًا لدراسة نشرتها باركلي وزملاؤها في إمبريال كوليدج في أبريل، فإن SARS-CoV-2، بغزوه بهذه الطريقة، ينتقل أسرع من SARS-CoV ويتمكن من تجنب الاحتجاز داخل الإندوسومات.

تفسير عدم فعالية دواء الملاريا Plaquenil

إن دخول الفيروس السريع باستعمال TMPRSS2 يفسر أن دواء الملاريا الكلوروكين، رغم نتائجه المختبرية المبكرة الواعدة، في التجارب السريرية لعلاج Covid-19 لم يحقق الفعالية المطلوبة. وقد اتضح أن تلك الدراسات استعملت خلايا تعتمد فقط على الكاتيبسينات للدخول الإندوسومي. وتشرح باركلي: «عندما يصيب الفيروس الجهاز التنفسي البشري ويتكاثر فيه، لا يستخدم الإندوسوم. ولهذا فإن الكلوروكين، وهو دواء يعطّل الإندوسومات، ليس فعالًا في الواقع» وفقًا لتفسيرها.

يشير هذا الاكتشاف أيضًا إلى البروتيازات بوصفها خيارًا علاجيًا واعدًا لمنع الفيروس من استخدام TMPRSS2 أو الكاتيبسين L أو بروتيازات أخرى للدخول إلى الخلايا المضيفة. وقد منع «كاموستات ميسيلات»، وهو مثبط لـ TMPRSS2 معتمد في اليابان لعلاج التهاب البنكرياس، دخول الفيروس إلى خلايا الرئة، لكنه لم يحسّن نتائج المرضى في التجارب السريرية الأولى.

ويقول شتيفان بولمان، رئيس وحدة بيولوجيا العدوى في مركز الرئيسيات الألماني بغوتينغن، الذي يقود الأبحاث عن ارتباط ACE2 ومسار TMPRRS2: «من وجهة نظري، ينبغي أن تتوافر لدينا مثبطات البروتياز كمضادات فيروسية واسعة الطيف، لمحاربة تفشيات الأمراض الجديدة ومنع الجوائح المستقبلية منذ بدايتها» كما يقول.

منافسة قاتلة

تزداد الخطوات التالية للعدوى غموضًا. وتقول جانيت إيواسا، الكيميائية في جامعة يوتا التي أنجزت رسمًا متحركًا مشروحًا لدورة حياة الفيروس: «بعد دخول الخلية، توجد صناديق سوداء أكثر بكثير، ومزيد من عدم اليقين والفرضيات المتنافسة» وفقًا لقولها.

تستولي فيروسات كورونا على الآليات الخلوية بطرق عديدة. وركزت عالمة الفيروسات نوعام شتيرن-غينوسار وفريقها على ثلاث آليات يكبح بها SARS-CoV-2 ترجمة mRNA المضيف لمصلحته. وتقول شتيرن-غينوسار: «لا تختص أي منها بهذا الفيروس وحده، لكن اجتماع التأثيرات وسرعتها وحجمها يجعلها فريدة» كما تقول.

  • أولًا، يزيل الفيروس المنافسة: عندما يريد الفيروس دخول الخلية البشرية، يلجأ Nsp1، أول بروتين تكتمل ترجمته، إلى الاستيلاء على بروتينات المضيف لتفكيك جميع جزيئات mRNA الخلوية التي لا تحمل وسمًا فيروسيًا بصورة منهجية. لكن فريق شتيرن-غينوسار لاحظ أنه عند وضع الوسم نفسه على طرف mRNA للمضيف، لا يتفكك هذا الجزيء.
  • ثانيًا، تقلل العدوى الترجمة البروتينية العامة في الخلية بنسبة 70%. ووفقًا لأبحاث فريقين مختلفين، فإن Nsp1 هو المتهم الرئيسي مجددًا. وهذه المرة يسدّ فعليًا قناة الدخول في الريبوسومات، فلا يستطيع mRNA دخول الريبوسوم. وتقول شتيرن-غينوسار إن القدر الصغير المتبقي من قدرة الترجمة يُخصَّص لجزيئات RNA الفيروسية بحسب ما توضحه.
  • وأخيرًا، فإن الفيروس يوقف نظام الإنذار في الخلية. ويحدث ذلك بطرق متنوعة، لكن فريق شتيرن-غينوسار حدد آلية واضحة لـ SARS-CoV-2: يمنع الفيروس خروج mRNA الخلوي من النواة، بما يشمل تعليمات صنع البروتينات التي يُفترض أن تنبّه الجهاز المناعي إلى العدوى. وأكد فريق ثانٍ هذه النتيجة، وأشار مجددًا إلى Nsp1؛ إذ يبدو أن البروتين يضيّق قنوات الخروج في النواة، فلا يستطيع شيء الإفلات. ولأن النسخ الجينية لا تخرج من النواة، فإن الخلايا المصابة لا تفرز معظم الإنترفيرونات – والإنترفيرونات بروتينات إشارية تنبّه الجهاز المناعي إلى وجود فيروس. ويتمتع SARS-CoV-2 بفعالية خاصة في إيقاف نظام الإنذار هذا؛ فمقارنةً بفيروسات تنفسية أخرى، بما فيها SARS-CoV والفيروس المخلوي التنفسي (RSV)، تؤدي عدوى SARS-CoV-2 إلى مستويات أقل بكثير من الإنترفيرون. وفي يونيو 2021 أبلغ الباحثون عن طفرات في متحور ألفا تؤدي إلى كبح إنتاج الإنترفيرون بكفاءة أكبر.

وتقول شتيرن-غينوسار: «من الواضح أن SARS-CoV-2 فيروس سريع جدًا، يمتلك قدرة فريدة على منع جهازنا المناعي من التعرف إلى العدوى ومحاربتها في مراحلها الأولى.» وعندما يدرك الجهاز المناعي وجود فيروس، يكون عدد الفيروسات كبيرًا إلى درجة أن بروتينات الاستجابة المناعية تدخل أحيانًا إلى مجرى الدم بسرعة أكبر من المعتاد، مما قد يكون ضارًا. وفي بداية الجائحة، اتضح أن من يُصابون بـ Covid-19 شديد جدًا يتضررون، إلى جانب الفيروس، من استجابة مناعية مفرطة النشاط تجاه SARS-CoV-2. وتعمل بعض العلاجات المثبتة بفعالية على تخفيف هذه الاستجابة المناعية.

محطة إعادة التشكيل

يبدأ الفيروس بإحداث تغييرات، فيعيد تشكيل داخل الخلية التي استولى على ترجمتها وخارجها على نطاق واسع بما يلبي احتياجاته.

أولًا، تتجه بعض بروتينات الشوكة الفيروسية المُصنَّعة حديثًا إلى سطح الخلية، وتبرز خارج غشاء الخلية المضيفة. وهناك تنشّط قناة لأيونات الكالسيوم تابعة للمضيف تُنشئ غلافًا دهنيًا على السطح الخارجي للخلية؛ ويوجد الغلاف نفسه في خلايا تندمج طبيعيًا، مثل الخلايا العضلية. وعندئذ تندمج الخلية المصابة مع الخلايا المجاورة التي تعبّر عن ACE2، فتتكون خلايا تنفسية كبيرة مفردة تحوي ما يصل إلى 20 نواة.

بُنى خلوية مندمجة تُرى في الخلايا التي تعبّر عن بروتين الشوكة SARS CoV 2؛ النوى زرقاء والهيكل الخلوي أحمر

بُنى خلوية مندمجة (syncytia) تُرى في الخلايا التي تعبّر عن بروتين الشوكة SARS-CoV-2 (بالأخضر). النوى زرقاء والهيكل الخلوي أحمر. Credit: Mauro Giacca

في 18 أبريل، نشر عالم الأحياء الجزيئية ماورو جاكا من كينغز كوليدج لندن وفريقه اكتشافًا جديدًا: تُحفَّز هذه البُنى المندمجة، المسماة المخلويات، بواسطة عدوى فيروسية مثل HIV وفيروس الهربس البسيط، لكن لا يحفّزها فيروس SARS. ويفترض جاكا أن تكوين المخلويات يسمح للخلايا المصابة بالاستمرار في النمو لفترة طويلة ونشر أعداد متزايدة من الفيريونات. ويقول: «هذا ليس فيروسًا يضرب ثم ينسحب؛ بل يواصل عمله». ووجد الباحث تشيانغ سون وفريقه من الأكاديمية الصينية للعلوم الطبية في بكين أن بعض الخلايا المصابة بـ Covid-19 تكوّن مخلويات مع الخلايا اللمفاوية، وهي من خلايا الجسم المناعية. وهذه آلية معروفة للتهرب المناعي لدى الخلايا الورمية، لا لدى الفيروسات. ويُقترح أن الخلايا المصابة تتفادى الكشف المناعي بالالتصاق بخلايا الاستطلاع المناعي القريبة والاندماج معها.

قد تكون البروتينات المشاركة في بناء DMV أهدافًا دوائية جيدة، نظرًا إلى دورها في تكاثر الفيروس. فمثلًا، يلزم البروتين المضيف TMEM41B لتحريك الكوليسترول والدهون الأخرى وتوسيع أغشية ER، بحيث تتسع لجميع الأجزاء الفيروسية. ويقول فينيت ميناشيري، باحث فيروسات كورونا من الفرع الطبي بجامعة تكساس في غالفستون والمشارك في البحث: «عندما تزيل TMEM41B، يكون لذلك أثر كبير في العدوى». وقد يكون بروتين فيروس كورونا العابر للغشاء Nsp3 هدفًا أيضًا؛ إذ يُنشئ مسامًا تشبه التاج في جدران DMV لإخراج RNA الفيروسي المصنّع حديثًا.

معظم الفيروسات التي تمتلك غلافًا خارجيًا، يُعرف بالغلاف الفيروسي، تُنشئه بالتجمع عند حافة الخلية مباشرةً وأخذ جزء من غشائها البلازمي في طريق الخروج. لكن بروتينات فيروس كورونا المُنتَجة حديثًا تتبع طريقًا مختلفًا.

لسنوات، اقتُرح أن فيروسات كورونا تُنقل إلى خارج الخلية عبر جهاز غولجي، وهو عُضيّة تعمل كساعي البريد؛ فتعبئ الجزيئات في أغشية وترسلها إلى أجزاء أخرى من الخلية. وهناك يشكّل الفيروس غلافًا دهنيًا من غشاء جهاز غولجي. وتقول كارولين ماكامر، عالمة الفيروسات والأحياء الخلوية في جامعة جونز هوبكنز بولاية ماريلاند، التي تدرس فيروسات كورونا منذ 30 عامًا، إن الفيريونات المتشكلة حديثًا تُنقل بعد ذلك داخل حويصلات غولجي إلى سطح الخلية، حيث تتحرر.

لكن في ديسمبر، أفادت عالمة الأحياء الخلوية من المعهد الوطني الأمريكي للقلب والرئة والدم في بيثيسدا بولاية ماريلاند، Nihal Altan-Bonnet وزملاؤها بأنهم رصدوا فيروسات كورونا تغادر الخلية عبر الليسوسومات، وهي حاويات نفايات خلوية مليئة بإنزيمات تفكك أجزاء الخلية. وتقول ألتان-بونيت إن إغلاق مسار الإفراز المعتمد على غولجي لم يؤثر في كمية الفيروسات المعدية المتحررة. وتشير أدلة الفريق إلى أن البروتينات الفيروسية تُنشئ غلافًا بالتبرعم إلى ER، ثم تستولي على الليسوسومات للخروج من الخلية. ويختبر الباحثون حاليًا مثبطات تعرقل عملية الخروج الليسوسومي بوصفها مرشحات محتملة لمضادات الفيروسات.

يُعد الخروج من الخلية عبر غولجي أو الليسوسومات بطيئًا وغير فعال مقارنةً بالتبرعم من الغشاء البلازمي، لذلك لا يعرف العلماء لماذا يسلك SARS-CoV-2 هذا الطريق. وتشتبه ماكامر في أن التركيب الدهني للغلاف المشتق من غولجي أو الليسوسوم يفيد الفيروس بطريقة ما أكثر من الغشاء البلازمي. وتقول: «لو فهمنا هذا الجزء بصورة أفضل قليلًا، لكانت هناك فرص كبيرة لعلاجات جديدة مضادة للفيروسات».

النهاية

عند الخروج من الخلية، يحدث أمر آخر يجعل الفيروس معديًا: قطع سريع في موضع مكوّن من خمسة أحماض أمينية يهيئه لمهاجمة هدفه التالي.

بينما تحتوي فيروسات كورونا الأخرى على حمض أميني واحد من الأرجينين عند موضع اتصال الوحدتين الفرعيتين S1 وS2 في الشوكة، يمتلك SARS-CoV-2 تسلسلًا من خمسة أحماض أمينية: برولين، أرجينين، أرجينين، ألانين، وأرجينين. وقال بولمان: «ركزنا على هذا الموضع لأنه غير معتاد، واتضح بالفعل أنه ضروري لغزو خلايا الرئة». وفي مايو 2020، أفاد مع زملائه بأن بروتينًا في الخلية المضيفة يُسمى الفورين يتعرف إلى تسلسل الأحماض الأمينية هذا ويقصّه، وأن القطع «ضروري» لكي يدخل الفيروس خلايا الرئة البشرية بكفاءة.

ليست هذه المرة الأولى التي يحدد فيها الباحثون موضع قطع بالفورين في فيروس؛ إذ تقول باركلي إن فيروسات إنفلونزا الطيور شديدة الإمراض تمتلكه أيضًا. وعندما أرسل أحد زملائها سلالة من SARS-CoV-2 فقدت هذا الموضع تلقائيًا في الزرع، وجد فريقها أن حيوانات النمس المصابة بهذه السلالة تطرح جسيمات فيروسية أقل من المصابة بالسلالة الوبائية، ولا تنقل العدوى إلى الحيوانات القريبة. وبينما أبلغ فريق باركلي عن نتائجه في نسخة أولية في سبتمبر 2020، وجدت دراسة هولندية أيضًا أن فيروس كورونا الذي يمتلك موضع قطع سليمًا بالفورين يدخل خلايا المجرى التنفسي البشري أسرع من الفيروسات التي تفتقر إليه.

يُشتبه في أن الفورين يقطع هذا الموضع أثناء تجميع الفيريون أو قبل تحرره مباشرةً. ويقول توم غالاغر، عالم الفيروسات في جامعة لويولا بشيكاغو، إن هذا التوقيت قد يفسر خروج الفيروس عبر غولجي أو الليسوسومات: «بمجرد تجميع الفيروس، يدخل عُضيّة يمكن أن يُغمر فيها بوجود بروتياز الفورين».

ويقول غالاغر إن قطع الفورين يفك الرابطة بين الوحدتين الفرعيتين S1 وS2، فيُرخي بروتينات الشوكة في الفيريون، بحيث تستجيب عند دخول الخلية لقطع ثانٍ بواسطة TMPRSS2، يكشف المجال الكاره للماء الذي يغرس نفسه سريعًا في غشاء الخلية المضيفة. وإذا لم يقطع الفورين الشوكات مسبقًا، وهذا لا يحدث دائمًا، فإنها تتجاوز TMPRSS2 وتدخل عبر الطريق الإندوسومي الأبطأ إن كان متاحًا.

غيّر متحورا فيروس كورونا، Alpha ودلتا، مواضع القطع بالفورين لديهما. ففي متحور ألفا يُستبدل أول حمض أميني من البرولين بالهيستيدين (P681H)، وفي متحور دلتا يُستبدل بالأرجينين (P681R). وتقول باركلي إن كلا التغييرين يجعل التسلسل أقل حموضة، وكلما كان تسلسل الأحماض الأمينية أكثر قاعدية، تعرّف إليه الفورين وقصّه بفعالية أكبر. «يمكننا افتراض أن ذلك جعل الفيروس أكثر كفاءة في الانتقال».

تعني زيادة القطع بالفورين وجود مزيد من بروتينات الشوكة المهيأة للدخول إلى الخلايا البشرية. ورغم أن ميناشيري وفريقه لم ينشروا بعد الدراسة التي أحصوا فيها بروتينات الشوكة الجاهزة، يقول ميناشيري إن أقل من 10% من بروتينات الشوكة تكون جاهزة في SARS-CoV، بينما ترتفع النسبة في SARS-CoV-2 إلى 50%. وفي متحور ألفا تتجاوز 50% أيضًا. ووجد الفريق أن أكثر من 75% من الشوكات في متحور دلتا الشديد العدوى تكون جاهزة لإصابة خلية بشرية.

مجهولات نعرف بوجودها

لا يزال المجتمع العلمي يلامس سطح فهمه لـ SARS-CoV-2 فقط. ويعدّد ماكليلان من المجهولات المهمة عدد مستقبلات ACE2 اللازمة للارتباط بكل بروتين شوكي، والتوقيت الدقيق لقطع منطقة S2 بواسطة TMPRSS2، وعدد الشوكات اللازمة لاندماج الفيروس مع غشاء الخلية؛ وهذه معلومات تتعلق بدخول الفيروس إلى الخلية وحده. وفي أبريل 2020، حدد فريق من جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو ما لا يقل عن 332 تفاعلًا بين SARS-CoV-2 والبروتينات البشرية.

ليس من السهل مواكبة فيروس سريع التحور. ويتفق الخبراء على أن معظم الطفرات حتى الآن ترتبط بكفاءة انتشار الفيروس، لا بمقدار الضرر الذي يُلحقه بالمضيف. وأفادت دراسة أُجريت هذا الشهر بأن متحور دلتا يتكاثر أسرع وبمستويات أعلى في رئات الناس وحلوقهم مقارنةً بالنسخ السابقة من الفيروس.

لكن شتيرن-غينوسار تقول إنه لم يتضح بعد كيف تعزز طفرات دلتا المتحور بهذه الطريقة: «هذا أمر تحاول مختبرات كثيرة فهمه».

موضوعات ذات صلة

المصادر

How the coronavirus infects cells — and why Delta is so dangerous
Scientists are unpicking the life cycle of SARS-CoV-2 and how the virus uses tricks to evade detection. Nature News. 28 July 2021. Megan Scudellari
الذكاء الاصطناعي من DROZDOGAN

لنستكشف هذا المقال معًا

اسأل عن المقال واقرأ الإجابات إلى جانب المصادر المنشورة على موقعنا.

الذكاء الاصطناعي من DROZDOGAN

مساعد Drozdogan

لماذا يعدّ متحور دلتا خطيرًا إلى هذا الحد؟ كيف يصيب فيروس كورونا الخلايا؟

اسأل عن المقال واقرأ الإجابات إلى جانب المصادر المنشورة على موقعنا.

معلومات المحادثة والخصوصية

يجيب مساعد Drozdogan عن هذه المحادثة. قد يراجعها مسؤولو الموقع المخوّلون للتحقق من الجودة. لا تشارك معلومات شخصية.

تستخدم الإجابات بنية OpenAI التحتية. تُعالج الأسئلة والإجابات لدى هذه الخدمة؛ وتُحفظ سجلات المحادثة على موقعنا. لا تشارك بيانات تكشف هويتك أو بيانات اتصالك أو معلوماتك الصحية الشخصية.

0 / 1000

للمعلومات فقط؛ لا يقدم تشخيصًا شخصيًا أو نصيحة علاجية.

مقالات ذات صلة

استكشف مقالات أخرى حول هذا الموضوع.

ابقَ على اطلاع

تلقَّ المقالات الجديدة وآخر المستجدات العلمية عبر البريد الإلكتروني.

يعمل Google Analytics على الصفحات العامة مستقلًا عن هذه النافذة وقد يستخدم ملفات تعريف ارتباط تحليلية. يتحكم اختيارك هنا في الخدمات الخارجية فقط.