شبیه‌سازی مجازی ویروس آنفولانزا
سیناپرس: با ترکیب داده‌های تجربی به دست آمده از کریستالوگرافی اشعه ایکس، طیف سنجی ان‌ام‌آر (تشدید مغناطیسی هسته‌ای)، میکروسکوپ کرایوالکترون و لیپیودومیکس (مطالعه شبکه های چربی سلولی)، برای اولین بار پژوهشگران دانشگاه آکسفورد مدل کاملی از انولوپ بیرونی ویرون ای آنفلوانزا را ساختند. این روش که با عنوان شبیه سازی دینامیک مولکولی دانه درشت شناخته شده است، به پژوهشگران اجازه می‌دهد مسیرهایی را در دماهای مختلف و ترکیب‌های مختلف چربی ایجاد کنند. این توانایی منجر به آشکار شدن ویژگی‌های مختلف اجزای غشاء می‌شود که ممکن است به دانشمندان در درک چگونگی سالم ماندن این ویروس در طبیعت و یا پیدا کردن روش‌های جدیدی برای مبارزه با آن کمک کند.
پژوهشگران آمریکایی موفق به شبیه‌سازی رایانه‌ای آنفولانزای نوع ای شدند که از راز بقای این نوع ویروس در طببیعت وحشی پرده برداشت و امید جدیدی برای مبارزه و ابداع روش‌های درمانی جدید با این بیماری ایجاد کرد.
پژوهشگران آمریکایی موفق به شبیه‌سازی رایانه‌ای آنفولانزای نوع ای شدند که از راز بقای این نوع ویروس در طببیعت وحشی پرده برداشت و امید جدیدی برای مبارزه و ابداع روش‌های درمانی جدید با این بیماری ایجاد کرد.
پژوهشگران شبیه سازی رایانه‌ای خود را با معرفی ویروس به عنوان یک توپ 73 نانومتری نسبتا بزرگ از چربی شل بسته بندی شده آغاز کردند. سپس ظرف مدت 300 نانو ثانیه این توپ نسبتا شل به ویریون کوچکتر 59 نانومتری تبدیل می‌شود. مدت زمان 300 نانو ثانیه‌ای مقدار غیرقابل مشاهده‌ای از زمان در سطح ماکروسکوپی است و تقریبا زمان کل اجرای شبیه‌سازی 15 برابر این مدت زمان یعنی در حدود 4500 نانو ثانیه به طول می‌انجامد. پس از اینکه توپ 73 نانومتری از چربی به توپ ویریون 59 نانومتری تبدیل شد و قبل از اضافه کردن حلال به سیستم پروتئین‌های اسپایک یا بیلومر ویروس به صورت جداگانه در انولوپ لیپیدی جاگذاری می‌شوند.
تایلر ردی، فوق دکترا در دانشگاه آکسفورد می‌گوید: « در این تحقیق جدید، فقط یک ویریون منفرد در یک قطره آب موجود است اما آنچه واقعا می‌تواند این تحقیق را جالب‌تر کند این است که ما شروع به قرار دادن ویریون در مولکول مطلوب دیگری مانند عوامل درمانی کنیم.»
ردی و همکارانش با استفاده از نتایج شبیه‌سازی دریافتند که پروتئین‌های اسپایک یا بیلومر ویروس بیرون زده از غشاء ویریون به جای نزدیک شدن به هم و تجمع یافتن، گسترش پیدا می‌کنند. این نتیجه کلید حل معمای قدرت فعل و انفعالات بین ویریون آ آنفلوانزا و سلول‌های میزبان است و در واقع قدرت این فعل و انفعالات توسط تعدادی از پروتئین‌های اسپایکی که می‌توانند با گیرنده‌ها درگیر شوند تعیین می‌شود.
ردی می‌گوید: «اگر جدایی پروتئین‌های اسپایک سازگار با بازوهای Y شکل، آنتی بادی‌های دو ظرفیتی باشد، این اطلاعات ممکن است در طراحی روش‌های درمانی مورد استفاده قرار بگیرند، به طوری که ممکن است دو آنتی ژن برای افزایش ارتباط به طور همزمان پیوند برقرار کنند.»
کار تحقیقاتی ردی بر اساس تحقیق فرد دیگری به نام دانیل پارتن در سال 2010 شکل گرفت. پارتن که نویسنده همکار مقاله ردی است در حال حاضر فوق دکترا در مرکز سرطان اسلون کترینگ شهر نیویورک است. ردی در آن زمان، روی شبیه سازی دینامیک مولکولی برای یک سیستم پروتئین غشای مربوط به آکندروپلازی که شایع‌ترین علت کوتاهی قد انسان است مشغول به کار بود. او تحت تاثیر برنامه پارتن برای ساخت و شبیه‌سازی پوشش لیپیدی کل ویریون آنفلوانزا قرار گرفت و بعد از آن تصمیم گرفت در دانشگاه آکسفورد خود به ادامه و پیگیری این تحقیق بپردازد.
پژوهشگران همچنین مشاهده کردند که گلیکولیپید فورسمن در جلوگیری از تجمع پروتئین و کم کردن سرعت انتشار پروتئین نقش مهمی ایفا می‌کند. ردی تصریح کرد که این امر می‌تواند در وارد کردن گلیکولیپیدها به شبیه‌سازی‌های آتی ویریون و بررسی تاثیر آنها بر خواص بیوفیزیکی اهمیت بسیاری داشته باشد. گروه اصلی قند گلیکولیپیدها نیز ممکن است دسترسی به آنتی بادی از کانال پروتون ام2 در انولوپ آنفلوآنزا را قطع کند که این هدف اصلی داروهای ضد آنفولانزایی بر اساس مشتقات ادمنتین است که به طور رایج تجویز می‌شوند.
درک دینامیک‌های ساختاری انولوپ غشاء نیز بینش عمیقی از دفعات گسترده بقای ویریون در محیط‌های مختلف، مانند رودخانه‌های آب شیرین فراهم می کند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که حضور آنفلوانزای نوع ای در رودخانه‌ها باعث شده است مرغ آبی به طور همزمان در معرض گونه آنفلوآنزای منشادار و ترکیبات ضد ویروسی باقیمانده و دفع شده توسط جمعیت‌های افراد محلی قرار گیرد که به طور بالقوه باعث پدید آمدن سویه‌های آنفولانزای مقاوم در برابر دارو می‌شود. شبیه‌سازی ردی در حال حاضر بر ثبات ویریون در مقیاس میکروثانیه‌ای نظارت می‌کند و چالشی برای ارزیابی ثبات در مقیاس‌های زمانی بسیار طولانی‌تر خواهد بود.
ردی می‌گوید: «ما برای قادر شدن به انجام شبیه‌سازی دینامیک مولکولی به گستردگی مقیاس زمانی یک ساله راه طولانی پیش رو داریم. با این حال، در حال حاضر جایگاه مناسبی برای بررسی کردن رفتار ویریون آ آنفلوانزا در اختیار داریم و شاید ترکیبات خاص و یا محلول‌های ویژه‌ای را بتوانیم برای سرعت بخشیدن به بی‌ثباتی در مقیاس زمانی قابل مشاهده مورد استفاده قرار دهیم.
ما در حال ساخت داده هماهنگی برای دسترسی سایر پژوهشگران هستیم تا گروه‌های دیگر در صورت داشتن ایده‌های جالب برای استفاده با این مدل، انتقاد و کمک به بهبود مدل بتوانند به ما ملحق شوند.»
ردی در هفته جاری یافته‌های گروه تحقیقاتی‌اش را در پنجاه و نهمین نشست سالانه انجمن بیوفیزیکی در بالتیمور آمریکا توصیف خواهد کرد.
آنفلوانزای نوع ای بیماری ویروسی تقریبا جدیدی است که پیش از این در میان انسان‌ها انتشار نداشته است. به همین دلیل اغلب انسان‌ها نسبت به آن سابقه ایمنی ندارند. ویروس این بیماری که از آنفولانزای تیپ ای است اولین بار در سال ۱۹۱۸ در آمریکا شناخته شد و پس از یک دوره طولانی در آوریل ۲۰۰۹ مجددا این بیماری با نام آنفولانزای خوکی و با شکل و قدرت بیماری‌زایی متفاوت از گذشته در کالیفرنیای جنوبی گزارش شد. این نوع ویروس در پرندگان و پستانداران اثرگذار است و باعث عفونت حاد دستگاه تنفسی می‌شود که با سردرد ناگهانی، درد ماهیچه، تب و ضعف و بی‌حالی شدید نمایان می‌شود.
ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺑﻴﻤﺎﺭﻱ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺷﺨﺺ ﺑﻪ ﺷﺨﺺ ﻭ ﺍﺯ ﻃﺮﻳﻖ ﺗﺮﺷﺤﺎﺕ ﺁﻟﻮﺩﻩ ﺑﻪ ﻭﻳﺮﻭﺱ ﺍﺳﺖ. ﻫمه‌گیری به سرعت روی می‌دهد و شامل ﻋﻼﻳﻢ ﺑﺎﻟﻴﻨﻲ ﺩﺭ ﺍﻧﺴﺎﻥ ﺍﺯ ﻓﺮﻡﻫﺎی ﺑﺪﻭﻥ ﻋﻼﻣﺖ ﺗﺎ ﭘﻨﻮﻣﻮنیﻫﺎی ﺷﺪﻳﺪ ﻛﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮی ﻭ وﺧﺎﻣﺖ ﺣﺎﻝ ﺑﻴﻤﺎﺭ ﻭ ﻣﺮگ ﻣی‌شوﺩ ﻣﺘﻐﻴﺮ است ﻭ ﺑﻪ ﻃﻮﺭ ﻛﻠی ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺁﻧﻔﻠﻮﺍﻧﺰﺍی ﻓﺼلی است. اما ﻭﻳﮋگیﻫﺎی ﺍﭘﻴﺪﻣﻴﻮﻟﻮژﻳک ﺁﻥ کاملا متفاوت است.
ﭘﻴﺸﮕﻴری از این بیماری مانند اکثر بیماری‌های ویروسی ﺷﺎﻣﻞ ﺭﻋﺎﻳﺖ ﻣﻮﺍﺭﺩ ﺑﻬﺪﺍﺷتی ﺍﺳﺖ. ﭼﺮﺧﺶ ﻫﻤﺰﻣﺎﻥ ﻭﻳﺮﻭﺱ ﺁﻧﻠﻔﻮﺍﻧﺰﺍی نوع ای نوپدید، ﻭﻳﺮﻭﺱ ﺁﻧﻔﻠﻮﺍﻧﺰﺍی ﻧﻮﻉ ای فصلی و ویروس آنفولانزای پرندگان که ﺩﺭ ﺟﻬﺎﻥ ﺩﺭ ﺣﺎﻝ ﻭﻗﻮﻉ ﺍﺳﺖ ﺧﻄﺮ ﺗﻐﻴﻴﺮﻫﺎ و ﺑﺎﺯﺗﺮﻛﻴبیﻫﺎی ژنی ﺟﺪﻳﺪ ﺭﺍ ﺯﻳﺎﺩ میﻛﻨﺪ ﻭ ﺟﺎﻣﻌﻪ ﺭﺍ ﺩﺭ ﻣﻌﺮض خطر جدی قرار می‌دهد. دﺭ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺍﻧﻮﺍﻉ ﺑﺎﺯﺗﺮﻛﻴﺐ ﺟﺪﻳﺪ ﭘﺎﺩﺗﻦهای ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺩﺭ ﺍﻓﺮﺍﺩ ﺟﺎﻣﻌﻪ ﻭﺟﻮﺩ ﻧﺪﺍﺭﺩ و احتمال شیوع سریع بیماری جدید دیگری هم زیاد است. ﺑﻨﺎﺑﺮﺍﻳﻦ ﺍﺩﺍﻣﻪ ﻫﻮﺷﻴﺎﺭی ﻣﺮﺩﻡ ﻭ ﺁﻣﺎﺩگی ﺳﺎﻣﺎﻧﻪهای ﺑﻬﺪﺍﺷﺖ ﻭ ﺩﺭﻣﺎﻥ ﺑﻪ ﻭﻳﮋﻩ ﺩﺭ ﺍﻣﺎﻛﻦ عمومی، خوابگاه‌ها، مدارس، دانشگاه‌ها و پادگان‌ها ضروری است.
No tags for this post.
