للمرّة الأولى؛ صنع العلماء محاكاة دقيقة لفيروس يغزو خليّة؛ قد يؤدي هذا إلى تنمية علاجات مضادّة للفيروسات تكون فعاليتها أكثر بكثير من تلك التي نعتمد عليها اليوم.
صُممتِ التجربة لدراسة كيف أنَّ الغلاف البروتينيّ للفيروس ، والمعروف باسم : ( كابْسيد، capsid) أو معطَف البروتين أو الغطاء الخارجيّ للفيروس المحاط بالحمض النّوويّ أو البروتين النّوويّ الأساسيّ للفيروس ؛ يغيّر تجهيزاته و تراكيبه لحقن المادة الوراثيّة الخاصة به في الخليّة السليمة . هذه التغييرات التي لم يمكنْ ملاحظتها بشكل كامل في البحوث السابقة.

إنَّ تصوير العدوى و الإصابة الفيروسيّة قد تم في الماضي القريب، وبالرّغم من ذلك، أراد الباحثون من كلية ولاية بنسلفانيا للطّب معرفة: ما إذا كان يمكن أنْ تُمثَّل هذه العملية بشكل أكثر دقة .
أظهرت المحاكاة القديمة للعدوى الفيروسيّة تحولاً في شكل (كابْسيد) كلّه . ولكنَّ فريق ولاية بنسلفانيا اشتبه بأنَّ هذا التغيير كان نتيجة لعمليات ممنهجة و التي من الممكن أنَّها قد استخدمت الحرارة الشديدة ،أو عرَّضت الفيروس لبروتينات ما.
وبدلًا من التغيير الكليّ في الشّكل؛ افترض الفريق : أنَّ جزءاً من الفيروس الذي يتفاعل مع مستقبلات في الخليّة التي يهاجمها، هو الذي يجب تغييُر شكله خلال العدوى فقط.
لذلك – جنبا إلى جنب مع زملاء من جامعة مدرسة بيتسبرغ للطب – استخدم الباحثون أغشيّة وهميّة تُسمى (Nanodiscs) لإنشاء سطح الخليّة الاصطناعية ، وعلى سطح الخليّة الاصطناعية، تم إدراج جزيئات بروتين من مستقبلات الخلايا البشريّة؛ لكي يتم تخصيصها للإشارات الخارجية داخل الخلية. [وهذا ما لم يكن يحدث من قبل].

تِقنية التّصوير تُدعى: الميكروسكوب الإلكتروني المجهريّ المبَّرد ،والذي من خلاله : يُمكن لحزم الإلكترونات من تحديد هياكل البروتين بتفاصيلها الدقيقة ، وبعد ذلك يتم استخدامها لرصد التفاعل بين أغشية (كابْسيد) للفيروس والأغشية الاصطناعية للمستقبلات البشرية .
عملية التحديث الأخير للميكروسكوب ، وتدعى « الكشف الإلكترونيّ المباشر » ، مكنت الفريق من التقاط الصور التصميميّة الذّريّة وهي: عمليه تتم بسرعة لم يسبق لها مثيل. فتجمعُ آلاف الصور بصيغة [2D ] ملتَقطةً من زوايا مختلفة لتشكيل نموذج بصيغة [ D3].

يُشير النموذج إلى أنَّ فرضية الباحثين: « إنَّ تغيُر شكل الفيروس يجب أنْ يحدث في النقاط التي ترتبط بها مع مستقبلات الخلايا و الفيروس فقط ». كانت صحيحة بالفعل.
واضافت باحثة الفريق [Susan Hafenstein]:
« نعتقد أنّنا حصلنا على أول تصور لكابسيد فيروس بصورة دقيقة من الناحية الفسيولوجية، والذي كان على استعداد أنْ يدخل إلى خليه مُضيفه. جميع تلك التّصورات التي كنّا قد درسناها سابقا، أظهرت أنَّ التّغيُرات تحدث في جميع أنحاء كابسيد . عَملنا أظهر أنَّ المسامّ تفتح في نقطة واحدة فقط، وهي عند مكان التفاعل مع الخليّة المُضيفة للفيروس، وهذا ما يحدث لإعداد كابسد لإدراج مادتها الوراثية داخل الخلية » .

لتصميم التجربة: تمَّ اختيار فيروس يتحوّر سريعًا، يُسمى فيروس كوكساكي (CVB3) ؛ لأنَّ هذه الأنواع من الفيروسات تقوم بالتغيير عندما تتكاثر، وهذا يجعل من الصعب على العلاجات المضادة للفيروسات ملاحقتها.

ويأمل الباحثون ومن خلال فهم المزيد عن كيفية وصول الفيروسات داخل الخلايا، إلى إمكانية وقفها بشكل أكثر فعالية. ومن المحتمل أنْ تؤدي الأدوية الجديدة إلى طفرات فيروسيّة، والتي قد تمنعهم من الوصول إلى الخلايا السليمة.

هذا الأمر لا يزال بعيدا بعض الشيء بالرّغم من كلّ ذلك. لكنَّ [Hafenstein] وزملاؤها – في هذه الأثناء – يريدون تنفيذ المزيد من التجارب. ويشيرون إلى أنَّ [ Nanodisc ]الأكبر حجمًا ستكون خطوتهم التالية القادمة.
قالت [Hafenstein] : « وبما أنَّ [Nanodiscs] في هذه المجموعة من التجارب صغيرة جدا، ونحن-أيضاً – لا نحصل على أفضل صورة من التفاعل؛ فهذا واحد من الاشياء المأمولة للتحسين » .
من المحتمل أنْ تُوجد اختبارات جديدة قد تكشف عمّا وصفـته [Hafenstein] بــ« أهم خطوة» وهي : معرفة كيف يتم حقن[ إطلاق] الحمض النووي الريبيّ في الخلايا.

رابط المنشور على صفحتنا

.