سرویس ترجمه ، تیمی متشکل از آزمایشگاه ملی بیماری‌های عفونی دانشگاه بوستون (NEIDL)، مرکز پزشکی احیا (CReM) در پردیس پزشکی این دانشگاه و مرکز زیست‌شناسی سیستم‌های شبکه آن (CNSB) در تلاش هستند تا با بهره‌گیری از چندین زمینه تخصصی ویروس‌شناسی و مهندسی بافت ریه، به کمک اشتقاق سلول‌های بنیادی و توالی مولکولی دریابند که آیا می‌توان با کشف نحوه آسیب‌رسانی ویروس کرونا به بافت ریه سرعت تکثیر آن را در ساعات اولیه را کم کرد.
در این بررسی تیم تحقیق با آلوده کردن هم‌زمان ده‌ها هزار سلول ریوی انسانی به ویروس SARS-CoV-2 و ردیابی دقیق شرایط به وجود آمده در طول لحظات اولیه ابتلا، به این نتیجه رسیدند که فرآیند مذکور از پیچیدگی چندانی برخوردار نیست. پس از آن با خنک کردن دمای محیط تحقیق تا ۶۱ درجه فارنهایت، این تیم توانستند جامع‌ترین نقشه موجود از تمامی فعالیت‌های مولکولی، از لحظات آغازین فعالیت عفونی ویروس کرونا را در داخل سلول‌های ریه ترسیم کنند.
آنها همچنین کشف کردند که حداقل ۱۸ داروی مورد تأیید سازمان غذا و دارو (FDA) وجود دارد که به طور بالقوه می‌تواند برای مقابله با عفونت‌های کووید -۱۹ بلافاصله پس از آلوده شدن فرد، استفاده شود. به طور تجربی پنج مورد از این داروها می‌توانند تا حدود ۹۰ درصد، میزان عفونت ویروس کرونا را در سلول‌های ریه کاهش دهند. در حال حاضر تیم تحقیقاتی با همکاری همتایان دانشگاهی و صنایع جهانی در حال بحث برای گسترش دامنه یافته‌های خود از مرحله آزمایشگاهی تا کلینیک درمانی است. هرچند در بعضی از نقاط جهان واکسیناسیون کووید -۱۹ در حال انجام است، همچنان انتظار می‌رود که ایجاد ایمنی کافی و واکسیناسیون جهانی علیه این بیماری به زمانی بیش از یک سال نیاز دارد.
از سوی دیگر هنوز هم بر مؤثر واقع شدن فرمولاسیون فعلی برای آینده تضمینی وجود ندارد. بدتر از آن اینکه آسیب‌های SARS-CoV-2 طولانی‌مدت و گاهی دائمی است و با گذشت زمان پدیدار می‌شود. با این حال مداخلات دارویی به‌موقع می‌تواند به میزان چشمگیری از تعداد مرگ‌ومیرهای ناشی از عفونت‌های کووید -۱۹ بکاهد. بنا بر گفته‌های تیم تحقیق، مهم‌ترین دلیل غیرمعمول بودن تحقیق جدید این بود که محققان وضعیت پیشرفت ویروس را در طول ساعت اولیه ابتلا بررسی کردند. با این حال سرعت بالای آسیب‌رسانی این ویروس به بافت ریه، نسبت به کشنده‌ترین ویروس‌های جهانی هم‌چون ابولا و ماربورگ، به طور قابل ملاحظه‌ای بیشتر بوده است که این امر آن را به معضلی ترسناک تبدیل می‌کند.
علاوه بر این محققان دریافتند که ویروس کرونا کنترل بالایی روی سلول‌های آلوده به خود دارد و به طور شگفت‌انگیزی بازسازی عمده سلول‌های ریه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. به بیانی ساده‌تر ویروس‌ها نمی‌توانند تکثیر شوند، چرا که فاقد مکانیزم مولکولی هستند. بدین‌ترتیب با آلوده کردن سلول‌های زنده و استفاده از بافت آنها برای انتشار موارد ژنتیکی خود گسترش می‌یابند. ویروس کرونا، فرآیندهای متابولیکی ساختار سلولی را تغییر می‌دهد و در مدت تنها سه تا ۶ ساعت به غشای هسته‌ای سلول آسیب می‌رساند. حال آنکه ویروس‌هایی هم‌چون ابولا هیچ تغییر ساختاری واضحی در روزهای اولیه آلودگی به وجود نمی‌آورند و حتی در دوره پایانی بیماری نیز غشای هسته‌ای سلول، دست‌نخورده و سالم باقی می‌ماند.
غشای هسته‌ای دربردارنده هسته، یعنی بخش عمده اطلاعات ژنتیکی است و عملکردهای طبیعی سلولی را کنترل و تنظیم می‌کند. به خطر افتادن سلامت هسته سلول توسط SARS-CoV-2، کل سلول را تحت تأثیر قرار می‌دهد و به روند آسیب رسیدن آن سرعت می‌بخشد. در این زمان سلول‌های ریوی که به‌طور معمول نقش اساسی در حفظ فرآیند تبادل گاز ضروری اکسیژن و دی‌اکسیدکربن در زمان تنفس دارند، می‌میرند و مرگ آنها باعث انتشار سیگنال‌هایی آشفته می‌شود. این سیگنال‌ها باعث افزایش التهاب و نیز نوعی فعالیت بیولوژیکی می‌شود که مرگ سایر سلول‌ها را تسریع می‌کند و درنهایت به ذات‌الریه، ناراحتی‌های حاد تنفسی و نارسایی ریوی منجر می‌شود. پیش از این تحقیق متخصصان تصوری از پیموده شدن چنین مسیری توسط ویروس نداشتند و این امر مدل تجربی به دست آمده را از ارزش بالایی برخوردار می‌کند.
در راستای پیشگیری از این روند، محققان برای رشد سلول‌های کیسه‌های هوای ریه انسان از روشی موسوم به ارگانوئید یا اندام‌واره بهره گرفتند. ارگانوئید نسخه‌های مینیاتوری سه بعدی از اندام‌های انسانی است که در آزمایشگاه و به کمک کشت سلول‌های بنیادی تولید می‌شود. هرگونه اقدامات مربوط به این سلول‌ها با استفاده از شیوه‌های سنتی، همچنین استخراج مستقیم آنها از بدن بیمار به منظور تحقیق و بررسی بسیار دشوار بوده و این امر باعث شده است که تا این لحظه پیشبرد تحقیقات مربوط به کرونا روی نمونه‌های آسان‌تری هم‌چون سلول‌های کلیوی میمون‌ها انجام شود. با این حال این سلول‌ها واکنشی مشابه با ریه‌های انسان در برابر کووید -۱۹ نشان نمی‌دهند و تنها یک مدل ضعیف برای مطالعات ویروسی محسوب می‌شوند. بنابراین یافته‌های به دست آمده از آنها کمکی به درمان نمونه‌های انسانی نمی‌کند.
هرچند ارگانوئیدهای تیم بوستون، کاملاً مشابه سلول‌های زنده و تنفسی داخل بدن نیست، اما با استفاده از سلول‌های بنیادی ساخته شده است و نزدیک‌ترین بافت موجود به ساختار ریه را دارد. در یک بررسی دیگر توسط این تیم که روی سلول‌های مهندسی شده ریه انسانی انجام گرفته، مشخص شده است که داروهایی هم‌چون “رمدسیویر” و کاموستات” هر چند کم، اما می‌توانند در مبارزه با این ویروس مؤثر باشند. با این حال هیچ‌یک از موارد گفته شده راه حل مناسبی برای کنترل التهاب ناشی از کووید -۱۹ نیست و حتی مشخص شده است که رمدسیویر که در ابتدا به‌عنوان ضدویروسی پر کاربرد برای بیماران کرونایی استفاده شد، می‌تواند در مدت چند ساعت با وارد کردن آسیب‌های جدی به بافت سلول، منجر به التهاب آن شود. از سوی دیگر محققان دریافتند که در مراحل پیشرفته عفونت، تاجایی‌که بیمار نیازمند بستری شدن در بخش ICU باشد، این دارو هیچ تأثیری نخواهد داشت.
از سوی دیگر محققان بوستون با توجه به شباهت‌های موجود، نحوه تسلط ویروس کرونا روی سلول‌ها را به چگونگی عملکرد سلول‌های سرطانی تعمیم دادند. این سلول‌ها نیز هم‌چون ویروس‌ها دنبال راهی برای تکثیر ژنوم خود هستند و بارها تقسیم می‌شوند. برای انجام این کار نیز به تولید “پیریمیدین” زیادی نیاز دارند که یک عنصر اساسی برای تولید مواد ژنتیکی محسوب می‌شود. قطع تولید پیریمیدین با استفاده از داروی سرطانی که بدین منظور طراحی شده است، می‌تواند از گسترش سلول‌های سرطانی پیشگیری کند. دلیل تیم تحقیق بوستون دریافتند بعضی از داروهای سرطانی می‌تواند از ساخت ژنوم SARS-CoV-2 و درنتیجه تکثیر SARS-CoV-2 جلوگیری کند. با این حال مضرات و عوارض جانبی داروهای سرطانی، مانعی بزرگ برای استفاده از آنها برای مقابله با کرونا محسوب می‌شود. علاوه بر این اعلام قطعیت در این زمینه هنوز نیازمند تحقیقات فراوان است.
گزارش از: مریم زمانی، خبرنگار خبرگزاری
