عن القطط والفيروسات ومكافحة الإيدز

قد تؤدي نظرة ثلاثية الأبعاد إلى فيروس الإيدز لدى القطط إلى تطوير أدوية جديدة مضادة لفيروس نقص المناعة البشرية

إذا لم تتح لك الفرصة مؤخرًا لأخذ قطتك إلى الطبيب البيطري، فقد لا تعلم أن القطط يمكن أن تصاب أيضًا بالإيدز. فيروس FIV القططي، الذي يسبب المرض في القطط، يشبه إلى حد كبير فيروس نقص المناعة البشرية. ويعتقد باحثو التخنيون أن هذه الحقيقة قد تساعد في تطوير أدوية جديدة ضد فيروس نقص المناعة البشرية.

كيف يمكن أن تساعد القطة في مكافحة الإيدز؟ يعتمد كلا الفيروسين، FIV وHIV، على بروتين يسمى integrase الذي يقوم بإدخال الحمض النووي للفيروس في الحمض النووي للخلية المصابة. وجد البروفيسور المشارك أكرم عليان وطالب الدكتوراه ميتال جليلي من كلية الأحياء في التخنيون نقطة ضعف في هذا البروتين الذي يمكن أن يستخدمه مطورو الأدوية.

في مقال نُشر مؤخرًا على الإنترنت في Cell Structure، قدم الباحثان خريطة جزيئية مفصلة ثلاثية الأبعاد لبروتين FIV integrase، والتي قد تساعد في فهم كيفية عمل هذا البروتين في فيروس نقص المناعة البشرية.

ومن بين أمور أخرى، حدد الباحثون تغيرًا محددًا في أحد الأحماض الأمينية، مما قد يسلط الضوء على كيفية تجميع البروتين نفسه من وحدات بناء أبسط - وهي عملية يسعى مطورو الأدوية المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية إلى منعها. قال عليان: "من المحتمل أنه من الأسهل تصميم أدوية تركز على تلك النقاط المحددة مقارنة بالأدوية التي تعالج واجهة التفاعل الكاملة بين البروتينات".

لقد تم بالفعل تحديد البنية ثلاثية الأبعاد للنواة الجزيئية المعقدة للإنزيم المدمج لفيروس نقص المناعة البشرية من قبل، ولكن في FIV، تمكن عليان وجاليلي من رسم خريطة للبنية بطريقة أبسط. ووجدوا أن طفرة حمض أميني واحدة يمكنها تحويل بروتين الإنزيم التكاملي من شكله الأكثر تعقيدًا إلى شكله الأبسط في FIV. في الواقع، هذا الحمض الأميني المنفرد يمكن أن يعمل كنقطة "محورية" حرجة تربط بين وحدتين فرعيتين جزيئيتين وتسمح لهما بالدوران داخل قلب البروتين النشط بالكامل. وقال إليان: "إن التركيز على المحور هو اكتشاف مهم يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار في التخطيط المستقبلي للأدوية المتكاملة".

كشف فحص متعمق للبنية البلورية لنواة FIV المتكاملة أيضًا أن "العمود الفقري" للشكل البسيط مطابق تقريبًا للشكل المعقد. قد تسهل هذه الحقيقة الأمر على العلماء من خلال السماح لهم بدراسة الشكل الأبسط في المختبر، مع العلم أن بعض النتائج التي توصلوا إليها ستكون صالحة أيضًا للنواة الأكثر تعقيدًا لبروتين فيروس نقص المناعة البشرية المتكامل.

في دراستهما القادمة، يأمل جاليلي وأليان في التركيز على كيفية تطور فيروس FIV مع مرور الوقت، لمواصلة تكرار نفسه استجابة لطفرة مثل تلك التي خلقت النواة المتكاملة البسيطة. "سيسمح لنا هذا البحث بالتنبؤ بتطور سلالات فيروسية جديدة، تسعى إلى الهروب من تأثير الأدوية المستقبلية أو تطوير مقاومة لها."