مطالعات علمی 5 سال قبل درباره کروناویروس چه می‌گفتند؟!

سابقه فرار ویروس‌های خطرناک از آزمایشگاه‌های چین

کد خبر: ۱۰۰۵۱۵

تاریخ: ۲۵ اسفند ۱۳۹۸ - ۱۱:۱۵

سلامت نیوز:طبق یافته های متخصص بیولوژی مولکولی دانشگاه راتگرز، کروناویروس چندین بار از تاسیسات آزمایشگاهی پکن با سطح محافظتی بالا نشت کرده است.

به گزارش سلامت نیوز به نقل از عصر ایران،ظهور امراضی همچون سندرم تنفسی حاد/ شدید کروناویروس (سارس) و همینطور سندرم تنفسی خاورمیانه (مرس) اهمیت انتقال درون گونه ای که منجر به شیوع فراگیر در انسان می شوند را بیش از پیش آشکار ساخته اند.

با توجه به لزوم طراحی و اجرای مطالعات مرتبط در این زمینه، گروهی از دانشمندان به تازگی اقدام به بررسی پتانسیل بیماری زایی ویروس جدید شبه سارس کرده اند که در جمعیت خفاش های نعل ‌بینی چینی در گردش است. یافته های این پژوهش در مجله استنادی معتبر نیچر به چاپ رسیده اند.
کروناویروس جدید و مقاله علمی نیچر در سال 2015/ مطالعات علمی 5 سال قبل درباره کروناویروس چه می گفتند؟!/ آیا شرایط کنونی قابل پیش بینی بوده است؟

پیش درآمدی بر جدیدترین مطالعات کروناویروس جدید

به منظور بررسی دقیق کروناویروس جدید شبه سارس از روش مهندسی معکوس در بازسازی سیستم ژنتیکی ویروس استفاده شده است. در مطالعه مذکور که با استناد به پژوهش های قبلی انجام گرفته توسط آکادمی ملی علوم آمریکا کلید خورده است، یک ویروس کایمرا تولید شد که ماهیتی دوگانه ناشی از کروناویروس آلوده کننده خفاش و همچنین اسلکت سارس موشی داشت. اما کایمرا و ویروس کایمرا چه معنایی دارند؟ کایمرا اصطلاحی علمی است که برای اشاره به موجودات مخلوط و آنهایی که منشا ژنتیکی چندگانه دارند استفاده می شود. به همین ترتیب می توان دریافت که لفظ ویروس کایمرا به منظور اشاره به "میکروارگانیسمی هیبرید" به کار می رود که از طریق به هم پیوستن قطعات ژنی با منشا متفاوت ایجاد خواهد شد.

در نتیجه تحقیقات فوق مشخص شد که کروناویروس جدید نیز درست همانند سارس قابلیت اتصال به رسپتورهای آنزیم 2 مبدل آنژیوتانسین که به اختصار ACE2 خوانده می شود را در اختیار دارد. حال این اتصال از چه نظر برای دانشمندان اهمیت خواهد داشت؟ تمایل بالای این ویروس در جهت اتصال به رسپتور ACE2، آن را قادر می سازد تا به راحتی در سلول های هوایی انسان تکثیر یابد و به گونه ای موثر عملیات لانه گزینی خود را انجام دهد. علاوه بر این آزمایشات درون تنی روی موش ها نیز نشان دهنده قابلیت بیماری زایی قابل توجه ویروس کایمرا در ریه نمونه ها بوده اند. علاوه بر این بررسی روش های درمانی و پیشگیری کننده مبتنی بر تجربیات قبلی در مواجهه با سارس، کارآیی نسبتا ضعیفی را به دنبال داشت که حاوی خبرهای رضایت بخش نخواهد بود. همین عدم کفایت در خصوص آنتی بادی های مونوکلونال و واکسن های پیشنهادی نیز مشاهده شد. بر اساس این یافته ها، محققان کروناویروس جدید شبه سارس را به طور نوترکیب تولید کرده و آن را هم در شرایط برون تنی و هم درون تنی تکثیر دادند. طبق نتایج به دست آمده، ریسک بالقوه ظهور مجدد کروناویروس شبه سارس در جمعیت خفاش های نعل بینی و در عین حال میزبان اصلی آن یعنی انسان وجود خواهد داشت.

بخش اصلی

بر اساس مقاله ای از اِلزِویر یکی از بزرگترین ناشرین مطبوعات پزشکی و علمی جهان، تاکنون پاتوژن های مختلفی همچون ویروس آنفلوانزا نوع Aشامل سویه های H5N1، H1N1 و H7N9 و همینطور کروناویروس مرس از دل جمعیت های حیوانی ظاهر و مسبب بیماری های جدی با نرخ مرگ و میر بالا و به تبع هزینه های هنگفت درمانی در مناطق درگیر شده اند. از طرفی در مطالعه ای که توسط انجمن میکروبیولوژی آمریکا به چاپ رسیده است می خوانیم که با وجود موفقیت های جامعه بهداشت جهانی در مقابله با کروناویروس سارس، توالی های ژنتیکی ویروس جدید شبه سارس حکایت از بحرانی اساسی دارند!

همانطور که پیش تر نیز اشاره شد و توسط مقاله ای دیگر از مرکز اطلاعات زیست فناوری آمریکا هم به تایید رسیده است، آنتی بادی های مونوکلونال تاثیر چندانی بر کروناویروس جدید شبه سارس نداشته اند. به منظور بررسی دقیق تر این مسئله، چهار آنتی بادی مونوکلونال خنثی کننده وسیع الطیف مورد استفاده قرار گرفتند. تمامی این عوامل در غلظت های پایین توانسته بودند گونه وحشی کروناویروس سارس را خنثی کنند. اما نتایج آزمایش در خصوص ویروس جدید قدری متفاوت بود. عملکرد آنتی بادی های مونوکلونال در این پژوهش علیه کروناویروس جدید، اثربخشی قبلی را به همراه نداشت که به احتمال زیاد نشانگر جهش های ژنتیکی متعدد در ساختار این پاتوژن برای فرار از دست سیستم های دفاعی میزبان خواهد بود. در نهایت تنها یکی از آنتی بادی های پیشنهادی آن هم تنها در غلظت های بسیار بالاتر از حد معمول، موفق به خنثی سازی 50 درصدی کروناویروس جدید شبه سارس شد. مجموعه یافته های مذکور تایید کننده اثرات حاشیه ای و محدود آنتی بادی های مونوکلونال بر کروناویروس جدید هستند.

همین روند در مورد تاثیر گذاری واکسن ها نیز پیاده سازی شد. در گام نخست موش های آزمایشگاهی با استفاده از کروناویروس سارس کامل دو مرتبه غیر فعال شده (به اختصار DIV) واکسینه شدند. طبق پژوهشی از مجله آکادمیک آکسفورد، DIV می تواند از موش های جوان و تازه نفس در برابر ابتلا به کروناویروس سارس محافظت کند. این در حالی است که چنین اثری در موش های پیر و به خصوص آن دسته از حیواناتی که دچار نقص سیستم ایمنی بودند، رویت نشد. این موارد حاکی از آن هستند که DIV در بیماران مبتلا به کروناویروس جدید شبه سارس نیز عملکرد موفقی را به نمایش نخواهد گذاشت و اساسا قادر به تضمین جان میزبانان مسن با امراض زمینه ای نخواهد بود.

در مقابل واکسیناسیون موش ها با استفاده از ویروس زنده ضعیف شده جدید شبه سارس، نشان دهنده محافظت متقابل علیه کروناویروس سارس بوده است. با توجه به مطالعه ای از نشریه علمی PLOS، این یافته پیشرفتی قابل ملاحظه محسوب می شود اما با یک مشکل جدی همراه است. هرچند واکسن مذکور قادر به ایجاد محافظت در برابر کروناویروس سارس بوده است، اما دوز مورد نیاز به منظور مبارزه بدن با ویروس جدید شبه سارس نقش آن را از واکسنی ضعیف تغییر داده و به وضعیت بیماری زایی انتقال می دهد و این یعنی یک شکست درمانی دیگر.

مسیرهای انتقال و بیماری زایی

طبق پژوهشی که به وسیله مجله ویروس شناسی به چاپ رسیده است، سویه های متفاوت کروناویروس به ویژه سارس از ویروس آلوده کننده خفاش منشا می گیرند و در ادامه با ایجاد تغییراتی در ناحیه اتصال رسپتور مربوطه، با سهولت بیشتری به هدفش یعنی ACE2 متصل می شود و قدرت بیماری زایی خود را اعمال می کند. مطالعه دیگری از نمایه استادی معتبر اسکوپوس روند انتقال را در مورد کروناویروس جدید شبه سارس بدین صورت توضیح داده است: مواجهه با مراکز پر رفت و آمد خصوصا بازارهای محتوی حیوانات زنده، همچون مجوزی بی قید و شرط برای انتقال آلودگی به انسان محسوب می شود. همچنین آنالیزهای تکامل نژادی نکته مهمی را برای محققان فاش کرده اند. به نظر می رسد که سویه های قدیمی تر سارس، ارتباط نزدیک تری با خفاش های نعل بینی چینی داشته باشند. این در حالی است که تحقیقات جدید رابطه دقیقی را میان سویه های کروناویروس آلوده کننده انسانی با حیوانی به نام زباد نخلی آسیایی نشان داده اند. البته فرضیه دومی نیز در این زمینه ارائه شده است که زباد نخلی را میزبان و مخزنی ثانویه برای ذخیره ویروس و استمرار عفونت معرفی می کند. هر دو سناریوهای مذکور به میزبان ثانویه در قالب یک عنصر ضروری نگاه می کنند چرا که می تواند روند بیماری زایی ویروس را به وسیله جهش های متعدد ژنتیکی (هرچند محدود و نادر) تسهیل کند.
در مقاله ای که توسط مجله پزشکی JAMA Network Open منتشر شده است، به مسیر آلوده سازی ثالثی نیز اشاره شده است. در این مدل کروناویروس جدید شبه سارس با مخزن اولیه خفاش و با تکیه بر افزایش بیان و تولید یک سری پروتئین های ثابت، قابلیت بیماری زایی در انسان را بدون نیاز به جهش های ژنتیکی و یا استفاده از میزبان ثانویه به دست می آورد. با توجه به گزارشی از نشریه هفتگی آمریکایی ساینس، تا به امروز دانمشندان بررسی های ژنتیکی جمعیت های حیوانی را با هدف شناسایی ویروس های جدید که می توانند انسان را هم به چالش بکشند به صورت دوره ای انجام داده اند. در این سری از مطالعات مشخص شد که ویروس هایی همانند کروناویروس جدید شبه سارس با کلیگوپروتئین های (زوائدی که منحصر به هر ویروس است و معمولا روی سطح کپسید و یا غلاف ویروسی قرار می گیرند) سطحی خاص خود که ورود به جزئیات آن تخصصی است و در حوصله این بحث نخواهد بود، می توانند به راحتی در سلول های دستگاه تنفسی انسان تکثیر یابند. حتی در برخی از سویه ها عدم نیاز ویروس به ایجاد تغییرات در جایگاه فعال اتصال گیرنده گزارش شده است و این خود به معنای قابلیت بیماری زایی بیشتر و آسان تر کروناویروس جدید شبه سارس خواهد بود.

شبهاتی در مورد تولید کروناویروس جدید شبه سارس در آزمایشگاه های بیولوژیک ووهان

گزارشی مربوط به سال 2017 از مجله استنادی نیچر، احتمال فرار کروناویروس جدید شبه سارس از آزمایشگاه بیولوژیک با سطح امنیتی حداکثری (BSL-4 به معنای سطح امنیت بیولوژیک 4) در ووهان را مورد بررسی قرار داده است. با وجود آن که طبق پژوهش های صورت گرفته محتمل ترین منبع انتشار این ویروس بازارهای حیوانات زنده بوده است، اما چنین احتمالی را نیز نمی توان با قطعیت رد کرد. BSL-4 بالاترین درجه مهار زیستی است و شامل معیارهای سخت گیرانه ای همچون فیلتراسیون هوای ورودی و خروجی، درمان‌ آب مصرفی و همینطور زباله های آزمایشگاهی پیش از خروج از فضای تاسیسات می شود.

استفاده از چنین آزمایشگاه هایی در تمام طول تاریخ با جدال بسیار همراه بوده است، زیرا بسیاری از صاحب نظرات معتقد هستند که با توجه به امکان آلودگی ویروسی ناشی از این گونه مطالعات، لزومی به ساخت تاسیساتی با هزینه های هنگفت نیست. برای مثال آزمایشگاه بیولوژیک BSL-4 ووهان نیز معادل 44 میلیون دلار آمریکا هزینه به همراه داشته است. لازم به ذکر است که طبق یافته های ریچارد اچ. ابریت متخصص بیولوژی مولکولی دانشگاه راتگرز، کروناویروس سویه سارس چندین بار از تاسیسات آزمایشگاهی پکن با سطح محافظتی بالا موفق به فرار شده است. از این رو بعید نیست که کروناویروس جدید شبه سارس نیز حاصل یک فرار بیولوژیک موفقیت آمیز حین تولید در آزمایشگاه های تحت محافظت شدید چین باشد.