دانشمندان در حال بررسی یک ویروس خفاش با پتانسیل همه گیری هستند

همه گیری ویرانگر COVID-19 زمانی رخ داد که ویروس SARS-CoV-2، بومی گونه ای از خفاش ها، برای آلوده کردن انسان ها جهش یافت. انتقال یک عامل بیماری زا از حیوانات فقط در خطر به انسان های تهدید کننده “سرریز” نامیده می شود.

بررسی ویروس‌های با پتانسیل سرریز می‌تواند به ما برای شروع همه‌گیری بعدی کمک کند و شدت آن را به حداقل برساند. یکی از این ویروس‌ها RshTT200 است که در سال 2010 در خفاش‌های کامبوج کشف شد. RshTT200 92.6 درصد از توالی ژنومی خود را با SARS-CoV-2 به اشتراک می‌گذارد و 85 درصد با پروتئین اسپایک بدنام COVID-19 که مسئول ورود ویروس به سلول‌های انسانی است مطابقت دارد.

در طول هفتاد و سومین نشست سالانه انجمن کریستالوگرافی آمریکا، که از 7 تا 11 ژوئیه در هتل بالتیمور ماریوت واترفرانت برگزار خواهد شد، سامانتا زپدا، از دانشگاه واشنگتن، تحقیقات تیم خود را در مورد RshTT200 ارائه خواهد کرد تا برای رویداد احتمالی سرریز بعدی آماده شود. ارائه او یکشنبه، 9 ژوئیه، ساعت 4:00 بعد از ظهر شرقی در CD Waterview اتاق برگزار می شود.

در حال حاضر، چند عامل مانع از آلوده کردن سلول های انسانی RshTT200 می شود. برای اینکه ویروس سرایت کند، ابتدا باید بتواند به گیرنده ACE2 انسانی در سطح سلول های انسانی متصل شود. پروتئین‌های اسپایک SARS-CoV-2 و RshTT200 85 درصد با هم تطابق دارند، اما این تفاوت 15 درصدی برای کاهش میل ترکیبی دومی به ACE2 کافی است. دامنه اتصال گیرنده در پروتئین اسپایک در هر دو ترکیب باز و بسته وجود دارد، اما RshTT200 به شدت از ترکیب بسته حمایت می کند، که برای اتصال گیرنده ناتوان است. با این حال، این مجموعه ساختاری می تواند با جهش ویروس RshTT200 تغییر کند.

چندین راه وجود دارد که می تواند RshTT200 را قادر سازد تا برای انسان ها تهدید کند. با کمک همکارانمان در آزمایشگاه Starr در دانشگاه یوتا، ما یک جهش تک نوکلئوتیدی را شناسایی کردیم که برای فعال کردن RshTT200 برای ورود به سلول‌ها پس از اتصال به گیرنده ACE2 انسانی کافی بود. ما همچنین می‌دانیم که جهش‌هایی که دامنه اتصال گیرنده را بازتر می‌کنند، ورود سلولی با ACE2 انسان را نیز امکان‌پذیر می‌کنند.

سامانتا زپدا، دانشگاه واشنگتن

برای درک اینکه چگونه ویروس هایی مانند RshTT200 می توانند انسان را آلوده کنند، زپدا و تیمش از میکروسکوپ الکترونی کرایو برای حل ساختار پروتئین اسپایک استفاده کردند. هنگامی که پروتئین های سنبله درک شدند، آنها شبه ویروس های بی ضرر و غیرتکثیری ساختند که پروتئین های سنبله را بیان می کردند تا چگونگی دسترسی RshTT200 به سلول های انسانی را بررسی کنند.

کار آنها نه تنها نشان داد که چگونه RshTT200 می تواند به همه گیری بعدی تبدیل شود، بلکه چگونه می توانیم با آن مبارزه کنیم.

زپدا گفت: «یکی از امیدوارکننده‌ترین چیزهایی که این کار نشان می‌دهد این است که کدام آنتی‌بادی‌ها به طور گسترده علیه RshTT200 خنثی می‌کنند. “در صورت شیوع، ما از قبل می‌دانستیم که چگونه پروتئین اسپایک را برای تولید واکسن‌ها تثبیت کنیم و ایده‌ای داریم که کدام آنتی‌بادی‌ها را می‌توان استفاده کرد. این ما را در مقایسه با دانشی که در ابتدا در دسترس بود ماه‌ها جلوتر خواهد داشت. از همه‌گیری COVID-19.”

انجمن کریستالوگرافی آمریکا، یک سازمان علمی غیرانتفاعی است که بیش از 1000 عضو در بیش از 35 کشور جهان دارد. ACA در سال 1949 از طریق ادغام انجمن آمریکایی برای پراش اشعه ایکس و الکترون (ASXRED) و انجمن کریستالوگرافی آمریکا (CSA) تأسیس شد. هدف ACA ترویج تعاملات بین دانشمندانی است که ساختار ماده را در وضوح اتمی (یا نزدیک به اتمی) مطالعه می کنند. این برهمکنش ها جنبه های تجربی و محاسباتی کریستالوگرافی و پراش را پیش خواهد برد. درک ماهیت نیروهایی که هم از ترتیبات مولکولی و اتمی در ماده کنترل می‌کنند و هم ناشی از آن هستند، به روشن شدن برهم‌کنش‌های شیمیایی در طبیعت کمک می‌کند.