تساعد الطفرة الفيروس التاجي على تجنب الأجسام المضادة

في حين أن فيروس COVID-19 هو تطور بطيء نسبيًا ، إلا أن بعض الطفرات الحديثة كان لها تأثير كبير. كان العديد من هذه الطفرات في مجال ربط المستقبلات في بروتين شوكة الفيروس – الجزء الذي يسمح للفيروس بالارتباط بالخلايا البشرية. درس فريق بحث دولي إحدى الطفرات ، ووجد أنه في الاختبارات المعملية يسمح للفيروس بالتهرب من أجزاء من جهاز المناعة مع الاحتفاظ بالعدوى في السلالات السابقة. على الرغم من القلق ، لا يوجد دليل على أن الطفرة تسمح للفيروس بالهروب تمامًا من سيطرة جهاز المناعة. ومع ذلك ، فهذا يعني أن العلاجات المستقبلية يجب أن تأخذ في الاعتبار زيادة فرص المقاومة.

وصف فريق دولي من الباحثين التأثير والآليات الجزيئية لتغير الأحماض الأمينية في بروتين SARS-CoV-2 Spike N439K. تعد الفيروسات التي تحمل هذه الطفرة شائعة وتنتشر بسرعة في جميع أنحاء العالم. تظهر نسخة الدراسة التي راجعها الزملاء في 28 يناير في المجلة زنزانة.

وجد الباحثون أن الفيروسات التي تحمل هذه الطفرة تشبه الفيروس من النوع البري في ضراوتها وقدرتها على الانتشار ، لكنها يمكن أن ترتبط بمستقبل الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) بقوة أكبر. الأهم من ذلك ، أظهر الباحثون أن هذه الطفرة تمنح مقاومة لبعض الأجسام المضادة في مصل الدم وضد العديد من الأجسام المضادة وحيدة النسيلة ، بما في ذلك تلك التي هي جزء من العلاج المصرح باستخدامه في حالات الطوارئ من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية.

“هذا يعني أن الفيروس لديه العديد من الطرق لتغيير مجال المناعة للتهرب من المناعة مع الاحتفاظ بالقدرة على إصابة وتسبب المرض” ، كما يقول المؤلف الكبير جيورجي سنيل ، كبير مديري البيولوجيا الهيكلية في Vir Biotechnology. “أحد النتائج المهمة من هذه الورقة هو مدى التباين الموجود في نموذج ربط مستقبلات المناعة المناعية (RBM) على بروتين السنبلة.”

على الرغم من أن البديل البريطاني الذي ظهر مؤخرًا ، B.1.1.7 ، والمتغير الجنوب أفريقي ، B.1.351 ، قد حظيا بمزيد من الاهتمام حتى الآن ، فإن طفرة N439K هي الثانية الأكثر شيوعًا في مجال ربط المستقبلات (RBD). تم اكتشاف طفرة N439K لأول مرة في اسكتلندا في مارس 2020 ومنذ ذلك الحين ، ظهر سلالة ثانية (B.1.258) بشكل مستقل في بلدان أوروبية أخرى ، والتي تم اكتشافها بحلول يناير 2021 في أكثر من 30 دولة حول العالم.

تشير دراسة الخلية أيضًا إلى التركيب البلوري للأشعة السينية لـ N439K RBD. يقول سنيل: “يوضح تحليلنا البنيوي أن هذه الطفرة الجديدة تُدخل تفاعلًا إضافيًا بين الفيروس ومستقبلات ACE2”. “إن تغيير حمض أميني واحد (أسباراجين إلى ليسين) يتيح تكوين نقطة اتصال جديدة مع مستقبل ACE2 ، بما يتماشى مع زيادة ضعفين في تقارب الارتباط. لذلك ، تعمل الطفرة على تحسين التفاعل مع المستقبل الفيروسي ACE2 وتجنب المناعة التي تتوسطها الأجسام المضادة “.

بمجرد أن قرر الباحثون أن طفرة N439K لا تغير من تكاثر الفيروس ، قاموا بدراسة ما إذا كانت تسمح بالتهرب من المناعة بوساطة الأجسام المضادة عن طريق تحليل ارتباط أكثر من 440 عينة من الأمصال متعددة النسيلة وأكثر من 140 من الأجسام المضادة أحادية النسيلة من المرضى المتعافين. لقد وجدوا أن ارتباط نسبة من كل من الأجسام المضادة وحيدة النسيلة وعينات المصل قد تقلص بشكل كبير بواسطة N439K. الأهم من ذلك ، أن طفرة N439K سمحت للفيروسات الكاذبة بمقاومة التحييد بواسطة جسم مضاد أحادي النسيلة تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء للاستخدام الطارئ كجزء من مزيج من اثنين من الأجسام المضادة. يقول الباحثون إن إحدى الطرق للتغلب على هذه المشكلة يمكن أن تكون استخدام الأجسام المضادة التي تستهدف مواقع محمية للغاية على RBD. يقول سنيل: “يتطور الفيروس على جبهات متعددة لمحاولة تجنب استجابة الجسم المضاد”.

ويشير إلى أن أحد التحديات في دراسة متغيرات SARS-CoV-2 هو المقدار المحدود من التسلسل الذي يتم إجراؤه حاليًا بشكل عام: تم تسجيل أكثر من 90 مليون حالة من COVID-19 وتم تسلسل حوالي 350،000 فقط من متغيرات الفيروسات. “هذا فقط 0.4٪ – مجرد قمة جبل الجليد” ، كما يقول. “هذا يؤكد الحاجة إلى مراقبة واسعة ، وفهم مفصل للآليات الجزيئية للطفرات ، ولتطوير علاجات ذات حاجز كبير لمقاومة المتغيرات المنتشرة اليوم وتلك التي ستظهر في المستقبل.”

###

أُجريت هذه الدراسة بالتعاون مع الأساتذة إيما طومسون وديفيد روبرتسون وفرقهم في مركز أبحاث الفيروسات التابع لجامعة جلاسكو في MRC ، بمساهمات من عدة مجموعات بحثية إضافية و COG-UK Consortium.