يراقب الأميركيون عن كثب السلالات والمتغيرات الجديدة التي ظهرت على فيروس كورونا في كل من المملكة المتحدة وجنوب أفريقيا، لكن القلق زاد حينما كشفت دراسة حديثة نشرت نتائجها يوم أمس الأحد، أن هناك 7 سلالات جديدة لهذا الفيروس أكتشفت في الولايات المتحدة الأميركية، وأشار فريق من العلماء أن هذه التحورات تعرضت جميعها لتغيير في نفس النقطة المتعلقة بتركيبتها الجينية.
ويقول جيريمي كاميل، عالم الفيروسات في مركز «شريفبورت» للعلوم الصحية بجامعة ولاية لويزيانا وأحد مؤلفي الدراسة الجديدة: «من الواضح أن هناك شيئًا ما يحدث مع هذه الطفرة»، مضيفاً: «من غير الواضح ما إذا كان التغير يجعل السلالات أكثر عدوى، ولكن نظرًا لظهور الطفرة في الجين الذي يؤثر على كيفية دخول الفيروس إلى الخلايا البشرية، فإن العلماء متخوفون بشدة».
تطور الفيروسات
في السنوات الأخيرة، اكتشف العلماء أن الفيروسات يمكن أن تتطور بشكل كبير، على سبيل المثال، نشأ فيروس نقص المناعة البشريةعندما انتقلت عدة أنواع من الفيروسات من القرود إلى البشر، واكتسبت العديد من هذه السلالات من فيروس نقص المناعة البشرية نفس الطفرات التي تكيفت مع النوع البشري.
نظرًا لأن فيروس كورونا يتفرع الآن إلى متغيرات جديدة، يراقب الباحثون نظرية داروين للتطور يوماً بعد يوم، ليعرفوا كيفية تطور هذه الفيروسات.
عثر الدكتور كاميل على بعض المتغيرات الجديدة أثناء دراسة عينات من اختبارات فيروس كورونا في لويزيانا، ولاحظ طفرة غير مألوفة في عدد من العينات.
غيرت الطفرة البروتينات التي تثبت سطح الفيروس والتي تُعرف باسم «بروتينات سبايك»، وهي سلاسل مطوية من أكثر من 1200 لبنة بناء جزيئية تسمى الأحماض الأمينية، تشترك السلالات التي اكتشفها الدكتور كاميل في طفرة غيرت الحمض الأميني رقم 677.
من خلال التحقيق في هذه السلالات الجديدة، أدرك الدكتور كاميل أنهم جميعًا ينتمون إلى نفس الفيروس الأصلي الذي يعود ظهوره في أميركا إلى 1 ديسمبر 2020.
في مساء يوم اكتشافه، قام الدكتور كامل بتحميل جينومات الفيروسات إلى قاعدة بيانات على الإنترنت يستخدمها العلماء في جميع أنحاء العالم، وفي صباح اليوم التالي، تلقى بريدًا إلكترونيًا من داريل دوممان من جامعة نيو مكسيكو، لقد وجد هو وزملاؤه للتو نفس المتغير في فيروسات كانوا يقومون بدراستها، مع نفس الطفرة 677.
تساءل العلماء عما إذا كانت السلالة التي اكتشفوها هي الوحيدة التي لديها طفرة 677، من خلال فحص قاعدة البيانات، وجد الدكتور كاميل وزملاؤه ستة سلالات أخرى اكتسبت بشكل مستقل نفس الطفرة من تلقاء نفسها.
قلق العلماء
تقول إيما هودكروفت، عالمة الأوبئة بجامعة «برن» وأحد مؤلفي الدراسة الجديدة: «سأكون مترددة جدًا في إعطاء موقع أصلي لأي من هذه السلالات في الوقت الحالي».
مضيفة: «من الصعب أيضًا تحديد ما إذا كانت الزيادة في المتغيرات هي في الواقع نتيجة لكونها أكثر عدوى، ربما أصبحت هذه السلالات أكثر انتشاراً بسبب السفر خلال موسم العطلات».
لا يزال العلماء قلقون لأن الطفرة يمكن أن تؤثر بشكل معقول على مدى سهولة وصول الفيروس إلى الخلايا البشرية.
تبدأ العدوى عندما يستخدم الفيروس طرف البروتين الشائك (سبايك) ليلتصق بسطح الخلية البشرية، ثم يطلق العنان لأذرع تشبه «الحربة» من قاعدة السنبلة، تسحب نفسها إلى الخلية وتوصل جيناتها.
قبل أن يتمكن الفيروس من تنفيذ هذا الغزو، يجب أن يصطدم بروتين السنبلة ببروتين بشري على سطح الخلية، بعد هذا التلامس، تصبح السنبلة حرة في الالتواء، وكشف رؤوس الحربة والدخول إلى الخلية البشرية.
تغير الطفرة 677 البروتين الشائك المجاور للمكان الذي تلتقط فيه بروتيناتنا الفيروس، مما يجعل تنشيط السنبلة أسهل.
وصفها جيسون ماكليلان، عالم الأحياء البنيوية بجامعة تكساس في أوستن، والذي لم يشارك في الدراسة، بأنها «تقدم مهم»، لكنه حذر من أن الطريقة التي أطلق بها فيروس كورونا العنان للحراب لا تزال غامضة إلى حد ما.
قال: «من الصعب معرفة ما تفعله هذه الاستبدالات.. إنها تحتاج حقًا إلى متابعتها ببعض البيانات التجريبية الإضافية».
بدأ الدكتور كاميل وزملاؤه تلك التجارب، على أمل معرفة ما إذا كانت الطفرة تحدث فرقًا بالفعل في العدوى، إذا أظهرت التجارب شكوكهم، فإن الطفرة 677 ستنضم إلى مجموعة من الطفرات الخطيرة.
لقد تحور الحمض الأميني 501 في عدد من السلالات، على سبيل المثال، بما في ذلك المتغيرات المعدية التي أكتشفت لأول مرة في المملكة المتحدة وجنوب إفريقيا.
كشفت التجارب أن الطفرة 501 تغير رأس بروتين السنبلة، يسمح هذا التغيير للفيروس بالالتصاق بالخلايا بشكل أكثر إحكامًا وإصابتها بشكل أكثر فعالية.
يتوقع العلماء أن فيروسات كورونا ستتقارب مع المزيد من الطفرات التي تمنحها ميزات جديدة – ليس فقط ضد الفيروسات الأخرى ولكن أيضًا ضد نظام المناعة لدينا- لكن فوغن كوبر، عالم الأحياء التطورية بجامعة بيتسبرغ والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة، قال إن «التجارب المعملية وحدها لن تكون قادرة على الكشف عن مدى التهديد».
وقال: «إنه لفهم ما تفعله الطفرات حقًا، سيحتاج العلماء إلى تحليل عينة أكبر بكثير من فيروسات كورونا التي تم جمعها من جميع أنحاء البلاد. لكن في الوقت الحالي، يمكنهم فقط النظر إلى عدد ضئيل نسبيًا من الجينومات التي تم جمعها بواسطة خليط من مختبرات الدولة والجامعات».