واحدة من أكثر الحيل الخبيثة لفيروس كورونا الجديد هي أنه يمكن أن يعيق قدرة الخلايا على إنتاج بروتينات واقية دون إعاقة قدرتها على التكاثر.
واكتشف فريق متعدد التخصصات من الباحثين في جامعة ييل كيف أن SARS-CoV-2، وهو الفيروس المسبب لـ"كوفيد-19"، ينجز هذه الحيلة عن طريق منع إنتاج البروتينات الخلوية، بما في ذلك الجزيئات المناعية، ويساهم في مرض شديد في مضيفه.
وقال يونغ شيونغ، أستاذ الفيزياء الحيوية الجزيئية والكيمياء الحيوية والمؤلف المشارك للبحث المنشور في مجلة Molecular Cell: "يعيد الفيروس برمجة الخلايا المضيفة بشكل أساسي، ومن خلال فهم هذه الآلية، نأمل أن نصمم علاجات جديدة".
وأشارت دراسات سابقة إلى تورط بروتين فيروسي أو بروتين غير إنشائي 1 أو Nsp1، في قدرة فيروس كورونا الجديد على منع قدرة الخلايا على إنتاج بروتينات جديدة. ولكن لم تُعرف بالضبط كيفية عمل NsP1 في الخلية.
وباستخدام الفحص الجيني المتقدم والمجهر الإلكتروني المبرد (cryo-EM)، تمكن فريق جامعة ييل من إظهار أن Nsp1 هو أحد أكثر البروتينات الفيروسية المسببة للأمراض في SARS-CoV-2.
وفي خلايا الرئة البشرية يمكن أن يغير بشكل جذري التعبير الجيني للخلية المضيفة ويخلق بشكل أساسي سدادة تمنع الريبوسوم، آلية صنع البروتين في الخلية، من تلقي التعليمات الجينية لبروتينات جديدة مشفرة في الحمض النووي الريبوزي المرسال.
وأوضح شيونغ: "هذه هي قناة دخول المادة الجينية، وعندما يتم حظرها لا يمكن تصنيع أي بروتين. لم نفهم هذه الآلية من قبل، لكننا نعرفها الآن".
وقال إن هذه العملية تؤثر على إنتاج البروتين في أجزاء كثيرة من الجسم، وقد تساعد المستويات العالية من Nsp1 في تفسير سبب ضعف أداء بعض الأشخاص بعد الإصابة بالفيروس.
ومع ذلك، ما يزال من غير المعروف كيف يستمر الفيروس في القدرة على إنتاج البروتينات الخاصة به، باستخدام نفس الريبوسوم، للتكاثر في الخلية بعد أن يعطل قدرة الخلية على صنع البروتينات الطبيعية.