کرونا/ بلایی که ویروس کرونا ظرف چند ساعت بر سر ریه‌ها می‌آورد

تيمي از محققان دانشگاه بوستون در تحقيقي همزمان ده‌ها هزار سلول ريوي انسان را به ويروس سارس-کوويد ۱۹ آلوده کردند و سپس دقيقا آنچه را که در چند لحظه اول پس از عفونت در تمام آن سلول‌ها اتفاق مي‌افتد، رديابي کردند. به نظر مي‌رسيد که اين مسئله به اندازه کافي پيچيده نبوده است. نتيجه اين تحقيق جامع‌ترين نقشه را از تمام فعاليت‌هاي مولکولي در هنگام گسترش ويروس کرونا در داخل سلول‌هاي ريه نشان مي‌دهد؛ آن‌ها همچنين کشف کردند که حداقل ۱۸ داروي مورد تاييد سازمان غذا و داروي آمريکا وجود دارد که به طور بالقوه مي‌توانند براي مقابله با عفونت‌هاي کوويد ۱۹ بلافاصله پس از آلوده شدن فرد مورد استفاده قرار گيرند. به طور تجربي، پنج مورد از اين دارو‌ها بيش از ۹۰ درصد ويروس کرونا را در سلول‌هاي ريه انسان کنترل مي‌کنند.

به گفته محققان اگر چه واکسن‌هاي کوويد ۱۹ در حال استفاده هستند، اما احتمالا اين يک سال زمان مي‌برد تا به منظور ايجاد ايمني گله‌اي همه افراد واکسينه شوند و هيچ تضميني وجود ندارد که فرمولاسيون فعلي واکسن در آينده موثر باشند، زيرا ممکن است اين ويروس با گذشت زمان دچار جهش‌هاي جديد شود. مداخلات درماني موثرتر و به موقع مي‌توانند به کاهش تعداد کلي مرگ و مير مربوط به بيماري کوويد ۱۹ کمک کنند.

الک مولبرگر يکي از محققان ارشد اين مطالعه و يک ويروس شناس مي‌گويد آنچه اين تحقيقات را غيرمعمول مي‌کند اين است که اين مطالعات در ساعت اوليه آلوده شدن به ويروس انجام شده است در صورتي که معمولا افراد با گذشت روز‌ها از زمان ابتلا، به مراکز درماني مراجعه مي‌کنند و روند بسيار ترسناکي است مشاهده اينکه چگونه اين ويروس حين ورود به بدن به سلول آسيب مي‌رساند.

چگونه ويروس کرونا به سلول‌هاي ريه آسيب مي‌زند؟ 

اندرو اميلي يکي ديگر از محققان ارشد مطالعه مي‌گويد قابل توجه‌ترين جنبه اين است که چگونه بسياري از مسير‌هاي مولکولي تحت تاثير ويروس قرار مي‌گيرند. ويروس‌ها نمي‌توانند خودشان را تکثير کنند، زيرا فاقد ماشين آلات مولکولي براي توليد پروتئين‌ها هستند، به همين دليل آن‌ها براي ربودن ماشين داخلي سلول‌ها و استفاده از آن‌ها براي انتشار مواد ژنتيکي خود به آلودگي سلول‌ها اعتماد مي‌کنند.

اميلي مي‌گويد هنگامي که ويروس کرونا قدرت را به دست مي‌گيرد، فرآيند‌هاي متابوليک سلول‌ها را کاملا تغيير مي‌دهد و حتي در عرض سه تا شش ساعت پس از ابتلا به غشاي هسته‌اي سلول آسيب مي‌رساند که به نظر تيم تعجب آور است؛ از سوي ديگر به گفته مولبرگر سلول‌هاي آلوده به ويروس کشنده ابولا هيچ تغيير ساختاري واضحي در اوايل زمان آلودگي نشان نمي‌دهند و حتي در مراحل آخر، غشاي هسته‌اي هنوز سالم است.

غشايي که هسته را احاطه کرده است بيشتر اطلاعات ژنتيکي سلول را در اختيار دارد و عملکرد‌هاي سلولي طبيعي را کنترل و تنظيم مي‌کند. با به خطر افتادن هسته سلول توسط کوويد ۱۹، به سرعت به طرز نامطلوبي روند کلي سلول تغيير مي‌کند. در محاصره، سلول‌هايي که به طور معمول در حفظ تبادل ضروري اکسيژن و دي اکسيد کربن که هنگام تنفس اتفاق مي‌افتد، نقش دارند، مي‌ميرند. با مرگ سلول‌ها، آن‌ها سيگنال‌هايي را نيز منتشر مي‌کنند که باعث افزايش التهاب و ايجاد يک فعاليت بيولوژيکي مي‌شود که مرگ سلول را تسريع کرده و در نهايت منجر به ذات الريه، ناراحتي حاد تنفسي و نارسايي ريه شود.

اين تيم از تخصص ارگانوئيد CReM براي رشد سلول‌هاي کيسه هواي ريه انسان، نوعي سلول که در داخل ريه‌ها قرار دارد، استفاده کرد. نگهداري و رشد سلول‌هاي کيسه هوا و استخراج مستقيم آن‌ها از بيماران براي اهداف تحقيق دشوار است، به همين دليل بسياري از تحقيقات ويروس کرونا تا به امروز به استفاده از سلول‌هاي سهل الوصول‌تري مانند سلول‌هاي کليوي ميمون‌ها متکي بوده است. مشکل اين است که سلول‌هاي کليوي ميمون‌ها همان واکنش سلول‌هاي ريه انسان را در برابر ويروس کرونا نشان نداده و آن‌ها را به يک مدل ضعيف براي مطالعه ويروس تبديل مي‌کند و اطلاعات به دست آمده از آن‌ها به راحتي به يافته‌هاي کلينيکي براي درمان بيماران انساني تبديل نمي‌شود.

رمديسيوير چه زمان مي‌تواند در درمان کوويد ۱۹ موثر باشد؟

در مطالعه اخير ديگري که با استفاده از مهندسي سلول‌هاي ريه انساني CReM انجام شده است، تيم تحقيق تأييد کرد که داروي رمديسيور در مبارزه با ويروس موثر است، هرچند اين نيز راه حل مناسبي براي کنترل التهاب کوويد ۱۹ نيست. رمديسيور، يک ضد ويروس پرکاربرد است که قبلا در بيماران ويروسي کرونا به صورت باليني استفاده شده است. اين دارو در ساعات اوليه ابتلا مي‌تواند ويروس را مهار کند، اما در صورت پيشرفت بيماري نمي‌تواند جان انسان را نجات دهد و نياز به دستگاه تنفس مصنوعي است.

مشاهده اينکه ويروس کرونا چقدر استادانه سلول‌هاي انسان را فرماندهي و آن‌ها سرنگون مي‌کند تا کار تکثير ژنوم ويروسي را انجام دهد، محققان را ياد يک مهاجم مرگبار ديگر انداخت.

مولبرگر مي‌گويد: من تعجب کردم که شباهت‌هاي زيادي بين سلول‌هاي سرطاني و سلول‌هاي آلوده به کوويد ۱۹ وجود دارد. اين تيم تعدادي از دارو‌هاي سرطاني را به عنوان بخشي از مطالعه خود بررسي کرده و دريافت که چندين مورد از آن‌ها قادر به جلوگيري از تکثير ويروس هستند. سلول‌هاي سرطاني مانند ويروس‌ها مي‌خواهند ژنوم خود را تکثير کرده و بار‌ها و بار‌ها تقسيم شوند. براي انجام اين کار آن‌ها نياز به توليد پيريميدين زيادي دارند که يک عنصر اساسي براي توليد مواد ژنتيکي است. قطع توليد پيريميدين با استفاده از داروي سرطاني که براي اين منظور ساخته شده است، همچنين مانع ساخت ژنوم کوويد ۱۹ مي‌شود. اما مولبرگر هشدار مي‌دهد که دارو‌هاي سرطاني معمولا عوارض جانبي زيادي دارند. آيا ما واقعا مي‌خواهيم از اين مواد سنگين در برابر ويروس استفاده کنيم؟ او مي‌گويد براي سنجش موافقان و مخالفان چنين رويکردي، به مطالعات بيشتري نياز است.

دانشمندان معتقدند آنچه براي پزشکان و دانشمندان آشکار شده است درک مهم بودن زمان بندي است. هنگامي که يک فرد از دستگاه تنفس مصنوعي استفاده مي‌کند، براي انجام اقدامات لازم، آن‌ها دچار محدوديت مي‌شوند، بنابراين زمان بندي و شناسايي اوليه مداخله بسيار مهم است و مي‌تواند در درمان و بهبود مبتلايان حياتي باشد.