وتشارك البروتينات الجديدة في تكاثر مرض الإيدز داخل الخلايا البشرية، وتمكن العلماء من الاستفادة من ذلك لوقف انتشاره. يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى ابتكار أدوية أكثر ابتكارًا وفعالية ضد مرض الإيدز
الفيروسات مخلوقات صغيرة وبسيطة. ولا يختلف فيروس نقص المناعة البشرية، الذي يسبب مرض الإيدز، عن ذلك. ولا يتجاوز حجمه 100 نانومتر (حوالي جزء من مائة من حجم خلية بشرية نموذجية)، ويحتوي على 9 جينات فقط، والتي ترمز إلى إنشاء 15 بروتينًا فقط. لكن في الحرب ضد فيروس ما، سيكون من الخطأ التعامل مع هذه البروتينات القليلة فقط كأهداف معادية. يستخدم الفيروس العديد من البروتينات البشرية للتكاثر، ومن الممكن أن نتمكن في المستقبل من تطوير أدوية ترتبط بالبروتينات البشرية الصحيحة وتمنع الفيروس من استخدامها لتلبية احتياجاته.
استخدم الباحثون في كلية الطب بجامعة هارفارد تقنية تسمى تدخل الحمض النووي الريبي (RNA silencing)، من أجل تجاوز آلاف الجينات، وحددوا 273 بروتينًا بشريًا ضروريًا لتكاثر فيروس نقص المناعة البشرية داخل الخلايا. وتم نشر هذا الاكتشاف عبر الإنترنت في Science Express. وتأتي أهميتها من حقيقة أن معظم البروتينات لم يتم تحديدها بعد كأهداف محتملة في مكافحة الإيدز.
تتفاعل الأدوية المستخدمة اليوم بشكل مباشر مع الفيروس نفسه. وعلى الرغم من فعاليتها الهائلة، فإن طفرة بسيطة من جانب الفيروس تكفي لتغيير طريقة تفاعله مع الأدوية وبالتالي التهرب منها. ولأن فيروس نقص المناعة البشرية يتطور بوتيرة مذهلة، فلا يوجد دواء واحد قادر على إيقاف الفيروس ويتناول مرضى الإيدز كوكتيلا يحتوي على عدد من الأدوية المختلفة، بحيث أنه حتى لو تعرض الفيروس لطفرة تحيد دواء واحدا، فلا يزال بإمكان الدواءين الآخرين قتله، وفي الوقت نفسه، هناك خوف كبير من أنه في مرحلة معينة ستتطور سلالات من فيروس نقص المناعة البشرية تكون محصنة ضد الكوكتيل أيضًا، بما أن الفيروس يتطور باستمرار، فهي مسألة وقت فقط.
"تقوم الأدوية المضادة للفيروسات بعمل جيد في الوقت الحالي. فهي تحافظ على حياة الناس. لكنها جميعها تواجه نفس المشكلة، وهي أن الفيروس يمكن أن يطور مقاومة ضدها. ولهذا السبب قررنا تجربة نهج مختلف، مع التركيز على البروتينات البشرية. يقول ستيفن إليدج، رئيس البحث والأستاذ في كلية الطب بجامعة هارفارد: "يستخدمها الفيروس لتلبية احتياجاته". "لن يتمكن الفيروس من إجراء طفرات كافية في الوقت المناسب للتعامل مع الأدوية التي تؤثر على هذه البروتينات."
في العشرين عامًا الماضية، طورت المختبرات حول العالم فهمنا لدورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية. وتم التعرف على العشرات من البروتينات البشرية، التي يستخدمها الفيروس للتكاثر داخل الخلايا. وتعتمد الدراسة الجديدة على هذه المفاهيم، وتكتشف أكثر من مائتي بروتين بشري جديد ضروري للفيروس. هذه البروتينات مسؤولة عن عدد مذهل من الإجراءات الخلوية، بدءًا من دفع البروتينات داخل الخلية وانتهاءً بالبروتينات التي تؤدي إلى موت الخلية المبرمج.
تشكل القائمة المحدثة والموسعة للبروتينات البشرية الأساس لمئات الدراسات الجديدة المحتملة. ووفقا لإليدج، "يمكن للعلماء أن ينظروا إلى القائمة، ويتنبأوا لماذا يحتاج فيروس نقص المناعة البشرية إلى بروتين معين، ثم يختبروا فرضيتهم". ويأمل أن يؤدي البحث بحسب القائمة التي أنشأها إلى إنتاج أدوية جديدة وفعالة.
كيف وصل الباحثون إلى القائمة الموسعة؟
استخدم أبراهام براس، المؤلف الرئيسي للمقالة وباحث ما بعد الدكتوراه، مجموعة من الحمض النووي الريبوزي القصير المتداخل (siRNAs) الذي استهدف كل سلسلة جينًا بشريًا محددًا، وكان قادرًا على "إسكات" الجين بشكل فعال ومنعه من التكوين البروتين الذي يرمز له.
استخدم براس لوحات بحثية تحتوي على آلاف الخلايا، حيث قام بزراعة خلايا بشرية. تم حقن كل باريت بشريط RNA مختلف، موجه ضد جين واحد فقط، وبالتالي، كانت نفس الخلايا موجودة في كل باريت، ولكن في كل باريت، لم تعبر الخلايا عن بروتين مختلف ولاحظ براس أن الفيروس لا يتكاثر بشكل جيد في بعض البكتيريا، ومن هذا استنتج البروتينات التي يتعارض اختفائها مع تكاثر الفيروس.
ومن بين 273 بروتينًا تم الكشف عنها في الدراسة، كان 36 بروتينًا فقط متورطًا سابقًا في مشاركتها في دورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية. ومن أجل التحقق من النتائج، اختار براس ثلاثة من البروتينات الـ 237 الأخرى، وأخضعها لسلسلة من الاختبارات الجينية الصارمة، والتي أثبتت أنها لعبت دورًا في تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية. كما تم الحصول على دليل غير مباشر من حقيقة أن خلايا الجهاز المناعي - وهي نفس الخلايا التي يهاجمها فيروس نقص المناعة البشرية - تحتوي على تركيزات عالية من العديد من البروتينات المحتملة البالغ عددها 273 بروتينا.
يقول براس: "هذا هو أول فحص جيني كامل، لمحاولة العثور على البروتينات البشرية اللازمة لفيروس نقص المناعة البشرية، ونحن واثقون من أن النتائج صحيحة". "على الأرجح أننا فقدنا عددًا من البروتينات، ولكن من المحتمل جدًا أن تكون معظم البروتينات التي وجدناها مرتبطة بفيروس نقص المناعة البشرية وطريقة تكاثره".
ويضيف إليدج: "إننا نقترب من الفهم المنهجي لفيروس نقص المناعة البشرية". "بمساعدتها، قد نكون قادرين على التدخل وتعطيل أجزاء من النظام لوقف ثقافة الإيدز، ولكن دون إصابة خلايانا بالمرض."
تعليقات 4
في رأيي، قد لا يكون من الضروري حتى شل البروتين، بل فقط تغييره بطريقة تمنع الفيروس من استخدامه دون الإضرار بوظيفته في جسمنا.
إيفياتار،
والأمل هو أن نكتشف مواد قادرة على شل بروتين واحد فقط من الـ 273، وأن شلل هذا البروتين لن يتداخل مع نشاط الخلايا بشكل مفرط - ولكنه سيؤدي إلى توقف الفيروس بالكامل.
لكن لو أسكتنا هذه البروتينات الـ 273 الموجودة في خلايا جسم الإنسان أو حتى جزء بسيط منها ماذا سيحدث لوظيفة الخلايا البشرية؟ إذا كانت موجودة في خلايانا فلا بد أن يكون هناك سبب ونحن بحاجة إلى هذه البروتينات في خلايانا.
كما تجدر الإشارة إلى أن أحد الباحثين إسرائيلي يدعى يائير بنيتا