يمكن أن يكون لبروتين صغير من فيروس «كورونا المستجد»، المسبب لمرض «كوفيد – 19»، آثار كبيرة على العلاجات المستقبلية، وفقاً لفريق من الباحثين في جامعة ولاية بنسلفانيا الأميركية. وباستخدام مجموعة أدوات جديدة، اكتشف العلماء أول هيكل كامل لبروتين (نوكليوكابسيد N) بالفيروس، واكتشفوا كيف تتفاعل الأجسام المضادة من مرضى كوفيد – 19 مع هذا البروتين. ووجدوا أن الهيكل يبدو متشابهاً عبر العديد من فيروسات «كورونا»، بما في ذلك المتغيرات الحديثة للفيروس الجديد، مما يجعله هدفاً مثالياً للعلاجات واللقاحات المتقدمة، وأبلغوا عن نتائجهم في العدد الأخير من دورية «نانوسكيل».

وقال ديب كيلي، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ولاية بنسلفانيا، والذي قاد البحث، في تقرير نشره أول من أمس، موقع جامعة ولاية بنسلفانيا، «نظراً لأن بروتين (نوكليوكابسيد N) لا تختلف بنيته بين متغيرات من كورونا المستجد وفيروس كورونا المرتبط بالمتلازمة التنفسية الحادة الشديدة سارس، فمن المحتمل أن تساعد العلاجات المصممة لاستهداف هذا البروتين في القضاء على الأعراض الأكثر قسوة أو الدائمة التي يعاني منها بعض الأشخاص». وتم تصميم معظم الاختبارات التشخيصية واللقاحات المتاحة لكوفيد – 19 بناءً على بروتين أكبر من فيروس كورونا المستجد، وهو «بروتين سبايك»، المسؤول عن ارتباط الفيروس بالخلايا السليمة لبدء عملية الغزو.

وتم تصميم لقاحات مثل فايز – بيونتك وموديرنا لمساعدة المتلقين على إنتاج أجسام مضادة تحمي من بروتين سبايك، ومع ذلك يمكن أن يتحور بروتين سبايك بسهولة، مما ينتج عنه متغيرات ظهرت في المملكة المتحدة وجنوب أفريقيا والبرازيل وعبر الولايات المتحدة. وعلى عكس بروتين سبايك الذي يوجد على سطح الفيروس، يتم تغليف بروتين (نوكليوكابسيد N) داخل القشرة البروتينية للفيروس، لذلك فهو محمي من الضغوط البيئية التي تسبب تغير بروتين سبايك، ولكن هذا البروتين يطفو في الدم بحرية بعد إطلاقه من الخلايا المصابة، ويتسبب هذا البروتين المتجول في استجابة مناعية قوية، مما يؤدي إلى إنتاج الأجسام المضادة الواقية.

وتبحث معظم مجموعات اختبار الأجسام المضادة عن هذا البروتين لتحديد ما إذا كان الشخص مصابا سابقا بالفيروس، على عكس الاختبارات التشخيصية التي تبحث عن بروتين سبايك لتحديد ما إذا كان الشخص مصابا حاليا. وقال مايكل كاسانتا، الباحث المشارك بالدراسة، «الجميع ينظر إلى بروتين سبايك، وهناك عدد أقل من الدراسات التي يتم إجراؤها على البروتين (نوكليوكابسيد N)، فقد كانت هناك هذه الفجوة، ورأينا أن هذه فرصة لإجراء المزيد حول هذا البروتين، وكانت لدينا الأفكار والأدوات لنرى كيف يعمل».

وفي البداية، فحص الباحثون تسلسل البروتين من البشر، وكذلك الحيوانات المختلفة التي يعتقد أنها مصادر محتملة للوباء، مثل الخفافيش والزباد والبانجولين، وقد بدوا جميعاً متشابهين، وفقاً لكاسانتا، مضيفاً: «يمكن للتسلسلات أن تتنبأ ببنية البروتين، لكن لا يمكنك الحصول على جميع المعلومات من التنبؤ، وتحتاج إلى رؤية البنية ثلاثية الأبعاد الفعلية، وقمنا بتوظيف التكنولوجيا لرؤية شيء جديد بطريقة جديدة».

واستخدم الباحثون مجهرا إلكترونيا لتصوير كل من البروتين والموقع الموجود على البروتين حيث ترتبط الأجسام المضادة، باستخدام مصل من مرضى كوفيد – 19. وقاموا بتطوير نموذج كومبيوتر ثلاثي الأبعاد للهيكل، ووجدوا أن موقع ارتباط الجسم المضاد ظل كما هو في كل عينة، مما يجعله هدفا محتملا لعلاج الأشخاص الذين يعانون من أي من متغيرات كوفيد – 19 المعروفة.

ويقول كيلي، في إشارة إلى الأشخاص الذين يعانون من أعراض كوفيد – 19: «إذا كان من الممكن تصميم علاج لاستهداف موقع ارتباط البروتين (نوكليوكابسيد N)، فقد يساعد في تقليل الالتهاب والاستجابات المناعية الدائمة الأخرى للمرض، خاصة في حالات المرض طويلة المدى، لمدة ستة أسابيع أو أكثر».