بحث جديد يكشف.. كيف يتطور فيروس SARS-CoV-2؟
قام باحثون بتتبع كيفية تحور فيروس كوفيد-19 على المدى الطويل، وكشفوا عن أنماط يمكن أن تساعد في التنبؤ بظهور المتغيرات المستقبلية.
في الأيام الأولى لجائحة كوفيد-19، وبينما كان العالم يسعى جاهدا لفهم الفيروس سريع الحركة، شرع فريق من الباحثين الأستراليين في دراسة كيفية تطور الفيروس على المدى الطويل.
مع انتشار ملايين الإصابات على مستوى العالم وظهور متغيرات جديدة بسرعة، أراد الباحثون معرفة كيف سيتطور فيروس SARS-CoV-2 - الفيروس المسبب لمرض كوفيد-19 - في بيئة معملية خاضعة للرقابة، وما إذا كان سيضعف بمرور الوقت.
وبعد مرور أكثر من خمس سنوات، أكدت نتائجهم، التي نشرت في مجلة علم الفيروسات، القدرة المذهلة للفيروس على التكيف، وألقت الضوء على الطفرات الشائعة التي تظهر بشكل متكرر ومستقل في سلالات مختلفة.
وقال المؤلف الأول الدكتور تشارلز فوستر، إن البحث، الذي يعد الأوسع من نوعه حتى الآن، يمكن أن يساعد في التنبؤ بظهور المتغيرات المستقبلية وإبلاغ تصميم العلاج والوقاية.
وأضاف: "قد يساعدنا هذا العمل على توقع كيفية تطور الفيروس لاحقًا، فإذا تمكنا من تحديد الطفرات التي تظهر بشكل متكرر - حتى في بيئة المختبر - فسيمنحنا ذلك فرصة للتنبؤ بالتغيرات التي قد تظهر في العالم الحقيقي، حتى نتمكن من الاستعداد لها".
تتبع الفيروس
مكّن تسلسل الجينوم الكامل لحالات كوفيد-19 من جهود تتبع المخالطين عالميًا خلال الجائحة، وتحديد الطفرات المثيرة للقلق. لكن كانت هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم كيفية تطور الفيروس.
في هذه الدراسة التي استمرت لسنوات، فحص الباحثون كيفية تحور 11 عينة فيروسية من تسعة متغيرات مختلفة لكوفيد-19، بما في ذلك ألفا ودلتا وأوميكرون، بمرور الوقت.
زُرعت العينات في خلايا فيرو إي6، وهي خلايا كلى قرد تُستخدم عادةً في أبحاث الفيروسات، وتفتقر إلى استجابة مناعية قوية.
باستخدام طريقة تُسمى الانتقال التسلسلي، نقل الباحثون الفيروس من دفعة خلايا إلى أخرى بشكل متكرر، ما بين 33 و100 مرة، وهو عدد يفوق بكثير عدد الانتقالات الـ 15 في الأبحاث المنشورة سابقًا لفيروس كورونا المستجد (SARS-CoV-2).
تُستخدم هذه الطريقة غالبًا لدراسة التغيرات الفيروسية، وتُستخدم في تطوير اللقاحات لإضعاف الفيروس أو إضعافه بطريقة مُتحكم بها.
قال الدكتور فوستر: "من الصعب فهم كيفية تكيف فيروس كوفيد-19 من خلال النظر فقط إلى الحالات في العالم الحقيقي، لأن هناك العديد من المتغيرات التي تلعب دورًا".
من خلال تنمية الفيروس على مدى أجيال عديدة في بيئة مختبرية خاضعة للرقابة، يُمكننا ملاحظة كيفية تطوره دون تأثير الجهاز المناعي أو العلاجات، وهذا يُعطينا صورة أوضح عن مساراته التطورية الطبيعية.
أُجريت عملية النقل في مختبر آمن، ولم يكن الهدف منها زيادة قابلية انتقال الفيروس أو شدته، وقد ساهم استخدام خلايا Vero E6 في الحد من المخاطر على صحة الإنسان.
كيف تطور الفيروس في المختبر؟
قام الباحثون بتتبع كيفية تغير الشفرة الجينية للفيروس أثناء المرور، وتحديدًا عدد الطفرات التي ظهرت وما إذا كانت بقيت أو اختفت.
كان أحد أهداف هذا البحث هو معرفة ما إذا كانت الطفرات ستتطور لتعكس ما يحدث في العالم الحقيقي.
لكن من ناحية أخرى، أراد الباحثون أيضًا معرفة ما إذا كانت الطفرات الجديدة ستظهر ولم تُرصد بعد، وما هو تأثيرها المحتمل.
تطورت الفيروسات بشكل مستمر، حتى العينة التي تم إدخالها عبر 100 ممر.
قال الدكتور فوستر: "لقد وفرنا للفيروس الظروف المثالية لمواصلة تطوره، وأردنا أن نرى ما إذا كان سيضعف في النهاية بمرور الوقت. لكن ذلك لم يحدث".
وأضاف: "في جميع الحالات، بحلول الوقت الذي توقفنا فيه، كانت الفيروسات لا تزال تنمو بشكل جيد وتلتقط الطفرات".
كانت هناك طفرات جديدة ظهرت بشكل متكرر في سلالات مختلفة - وهي الظاهرة المعروفة باسم التطور المتقارب - فضلاً عن التغييرات التي تعكس تلك التي شوهدت في تفشي الأمراض في العالم الحقيقي.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة ويليام راولينسون، إن أوجه التشابه تشير إلى أن الفيروس قد يكون ميالاً بشكل طبيعي إلى تطوير تغييرات معينة، بغض النظر عن البيئة والضغوط الخارجية.
وأضاف أن بعض الطفرات التي تساعد الفيروس على التكيف قد تكون ناجمة عن تكوين الفيروس نفسه، وليس محاولة للتهرب من المناعة.
في حين طرأ العديد من التغييرات على بروتين السنبلة - وهو الجزء من الفيروس الذي يُساعده على دخول الخلايا البشرية - فقد تحورت أجزاء أخرى من الفيروس أيضًا، وفي بعض الحالات بمعدلات أعلى.
ومن المعروف بالفعل أن العديد من هذه الطفرات تُقلل من فعالية بعض اللقاحات.
أكد الباحثون أن البحث عكس كيفية تطور الفيروس في العالم الحقيقي، لكنه لم يُسرّع من تطوره.
وأضافوا أن خطر حدوث تغيرات جينية سلبية للفيروس كان أقل في بيئة المختبر المُراقبة، مُقارنةً ببيئة العالم الحقيقي حيث يتكيف مع الضغوط المناعية.
