نقشه برداری از ساختار ویروسی Nipah برای جلوگیری از یک بیماری همه گیر جدید

محققان ساختار پروتئین های کلیدی ویروس نیپا را برای ساخت واکسن و درمان برای این ویروس کشنده تعریف کردند.

به گزارش سیناپرس همدان، سازمان جهانی بهداشت (WHO) ویروس کشنده نیپا را به دلیل پتانسیل آن برای ایجاد یک بیماری همه گیر در آینده یک اولویت تحقیقاتی می داند. این ویروس علیرغم خطری که برای سلامت جهانی به همراه دارد، هیچ درمان یا واکسنی مورد تایید FDA برای آن موجود نیست. اکنون در مطالعه‌ای در Science، محققان ساختار پروتئین‌های سطحی کلیدی ویروس Nipah را گزارش کردند و از آن برای طراحی واکسنی برای مقابله با ویروس استفاده کردند.

ویروس نیپا در دهه 1990 در جنوب شرقی آسیا به وجود آمد و تقریباً هر سال باعث ایجاد یک همه گیری در آن منطقه می شود. تخمین زده می شود که میزان مرگ و میر آن 40 تا 75 درصد است که آن را به اندازه ویروس ابولا کشنده می کند. علائم عفونت شامل تورم مغز، تشنج و بیماری تنفسی است. ورود ویروس نیپا به سلول نیاز به ادغام ویروس و غشای سلول میزبان دارد و ویروس حاوی ابزارهای داخلی (گلیکوپروتئین‌های اتصال و همجوشی) برای انجام این کار است.

این عوامل احتمالاً با هم کار خواهند کرد تا همجوشی ویروسی را به سلول میزبان آغاز کنند. ژائوکیان وانگ، زیست شناس ساختاری در دانشگاه واشنگتن و نویسنده این مطالعه گفت: این نوآوری ایجاد شده به وسیله ویروس است و این مکانیسم هرگز با جزئیات زیاد توصیف نشده است.

وانگ و همکارانش با استفاده از میکروسکوپ کرایوالکترونی (cryo-EM)، ساختار تترامری کامل گلیکوپروتئین های ویروس را تعیین کردند. پیش از این، محققان تنها یک بخش از پروتئین را که به عنوان دُومِین سر شناخته می شود، ترسیم کرده بودند. با استفاده از این دانش ساختاری، تیم تعیین کرد که کجا دو آنتی بادی متفاوت کشف شده قبلی به گلیکوپروتئین چسبنده متصل می شوند. آنها دریافتند که آنتی بادی ها به طور هم افزایی برای جلوگیری از ورود ویروس به سلول ها با اتصال هر یک به طرف مخالف سر گلیکوپروتئین چسبنده عمل می کنند. ترکیب آنتی بادی، ظهور جهش یافته های ویروسی فراری را کاهش داد، که با ایجاد تغییرات در مکان هایی که آنتی بادی ها به آن متصل می شوند، از تشخیص توسط سیستم ایمنی فرار می کنند.

سپس تیم وانگ آزمایش کردند که گلیکوپروتئین تترامر چسبنده چقدر به عنوان واکسنی در برابر عفونت ویروس نیپا در گونه ماکاک ها (گونه ای از میمون ها) عمل می کند. آنها دریافتند که ماکاک ها یک پاسخ آنتی بادی قوی نسبت به ناحیه سر پروتئین اتصال ایجاد کردند. وانگ تاکید کرد که نقشه او از ساختار پروتئین اتصالی، طرح‌های مبتنی بر ساختار آینده واکسن‌های ویروس نیپا را که پروتئین اتصالی را هدف قرار می‌دهند، آگاه می‌کند.

هونگ ژو، زیست شناس ساختاری در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، گفت: این بهترین کاری است که می توانید با فناوری فعلی میکروسکوپ کرایوالکترونی انجام دهید. آنها واقعاً فراتر از ساختار، که یک مطالعه اساسی است، رسیدند. آنها با تیمی از ایمونولوژیست ها کار کردند. سپس آنها نه تنها از مولکول فراتر رفتند، بلکه به داخل سلول نیز نگاهی انداخته اند.

شیوع ویروس نیپا در درجه اول در بنگلادش و هند رخ می دهد. نیپا یکی از کشنده‌ترین بیماری‌های موجود در لیست سازمان‌های کنترل بیماری در جهان است که نه تنها بین انسان‌ها، بلکه از حیوانات به انسان‌ها نیز سرایت می‌کند. خفاش های میوه به عنوان یک انتقال دهنده ویروس عمل می کنند و برخی از دام ها مانند خوک نیز این بیماری را منتقل می کنند. خفاش های میوه می توانند رویدادهای انتقالی را آغاز کنند، جایی که انسان ها میوه ها یا شیره های آلوده به خفاش های میوه را مصرف می کنند و حجم جدیدی از عفونت را به جمعیت معرفی می کنند.

با خطراتی که ویروس نیپا ایجاد می کند، وانگ و تیمش امیدوارند که پایگاه داده مورد نیاز برای تولید درمان های بهتر برای این بیماری را بهبود بخشند. وانگ علاقه مند به انجام مطالعات بیشتر برای تولید یک طرح واکسن مبتنی بر ساختار است. ما می دانیم که تا آنجا که ساختار مشخص شده است، کمک زیادی به کشف داروی آنتی بادی، مطالعه واکسن برای این ویروس ها و غیره خواهد کرد.

منبع: drugdiscoverynews

مترجم: سید سپهر ارومیهء