وستسمح النسخة للعلماء باختبار طرق التطعيم والعلاج في المختبر دون خوف من التعرض للفيروس القاتل
ولأن الفيروس شديد العدوى ومميت، ولم يتم بعد اختراع لقاح له أو حتى علاج للمرض، فإن العلماء الذين يدرسون الفيروس يضطرون إلى العمل في مختبرات معزولة بشكل جيد، في ظل شروط حماية صارمة من الفيروس. . ولا يستطيع سوى عدد قليل من المختبرات في العالم توفير مثل هذه الظروف، ونتيجة لذلك تضعف قدرة العلماء على تطوير سلاح ضد الفيروس.
وفي الوقت نفسه، تمكن مؤخرا مجموعة من الباحثين من جامعة ويسكونسن ماديسون من إيجاد طريقة لشل الفيروس وحصره في نوع واحد فقط من الخلايا الفريدة. وبهذه الطريقة جعلوا الفيروس آمنًا بدرجة كافية بحيث يمكن دراسته في ظل ظروف أقل صرامة من تلك الموجودة اليوم.
يوضح يوشيرو كاواوكا، أستاذ العلوم البيولوجية المرضية في كلية الطب البيطري بجامعة ويسكونسن ماديسون: "أردنا إنشاء فيروس إيبولا يكون محدودًا بالوسائل البيولوجية". تصف الدراسة، التي يقودها البروفيسور كاواوكا، إنشاء النظام الذي يحتوي على الفيروس ويحد منه، وتم نشرها في 21 يناير في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
ظهر فيروس الإيبولا لأول مرة في عام 1976، في تفشي المرض في السودان وزائير. هناك عدة سلالات مختلفة من الفيروس، والتي تسبب الحمى النزفية الشديدة والوفاة لدى الضحايا من البشر.
اليوم، تقتصر أبحاث فيروس الإيبولا على أعلى مستوى من السلامة البيولوجية، والمعروف باسم المستوى الرابع للسلامة البيولوجية. ومن النادر أن تكون المختبرات التي يمكنها تلبية الشروط الصارمة لمثل هذا المستوى العالي من السلامة، وعادة ما تكون صغيرة الحجم وصيانتها مكلفة للغاية. ونتيجة لذلك، اقتصرت الأبحاث الأساسية اللازمة لتطوير الأدوية أو اللقاحات ضد الفيروس على عدد صغير من المختبرات حول العالم. إن النظام الذي طوره كاواوكا وزملاؤه سيجعل من الممكن توسيع الأبحاث حول العامل الممرض وتسريع تطوير الأسلحة ضده.
ووفقا للدراسة، يعتمد شلل فيروس الإيبولا على جين واحد فقط يعرف باسم VP30. مثل معظم الفيروسات، يعتمد الإيبولا على عدد قليل من الجينات. لديه ثمانية جينات فقط، ولكن بمساعدة هذه الجينات الثمانية يسيطر على الخلايا البشرية ويجعلها تنتج المزيد من الفيروسات. يصنع جين VP30 الخاص بالفيروس بروتينًا يسمح للفيروس بالتكاثر داخل الخلايا المضيفة. وبدون هذا البروتين، لا يمكن للفيروس أن يتكاثر. وبحسب كاواوكا، فإن "الفيروس الجديد غير قادر على النمو في الخلايا الطبيعية".
لكن السؤال الذي يطرح نفسه هو كيف يمكن إذن اختبار وسائل الحرب الحديثة ضد الفيروس. إذا كان الفيروس المحدث لا يستطيع إصابة الخلايا على أي حال، فماذا سيكون اختبار الباحثين؟
ولحل المشكلة، أنشأ الباحثون خلايا معدلة وراثيًا يتم فيها إنتاج بروتين VP30 بشكل مستمر. عندما يصيب الفيروس المحدث تلك الخلايا، فإنه يكون قادرًا على التكاثر لأنه يوجد بداخلها مجموعة كبيرة من بروتينات VP30، الضرورية جدًا للفيروس. لكن إذا انطلق الفيروس وأصاب العالم الذي يعالجه، فلن يتمكن من إيذاء خلايا ذلك العالم. ولا تنتج الخلايا البشرية والحيوانية الطبيعية بروتين VP30، وبالتالي لن يتمكن الفيروس الجديد من إلحاق الضرر بها. المفتاح - VP30 - الضروري للسيطرة على الخلية، سيكون مفقودًا.
ووفقا لكاواوكا، فقد استغرق الأمر سنوات للعثور على البروتين الفيروسي غير السام للخلايا، حتى يمكن تصنيعه لإنتاجه بنفسها. يعتمد النظام الذي تم إنشاؤه على خلايا الكلى من أصل قرد من أجل احتجاز الفيروس ومضاعفته.
كاواوكا، بصفته باحثًا وعالم فيروسات مشهورًا عالميًا، مقتنع بسلامة النظام الجديد. "لقد قمنا بكل هذا العمل على مستوى الأمان 4، والخلايا التي نستخدمها لم تنتج فيروسات يمكنها إصابة الخلايا الطبيعية، حتى بعد العديد من دورات التكاثر."
والفيروس الجديد مطابق لفيروس الإيبولا العادي في كل شيء، إلا أنه غير قادر على النمو في الخلايا التي لا تنتج بروتين VP30. ويمكن أن تؤدي هذه الحقيقة إلى انخفاض مستوى الأمان المطلوب في دراسة الفيروس، مما يؤدي إلى فتح حقبة جديدة في أبحاث الإيبولا. ستبدأ العشرات من المختبرات حول العالم ماراثونًا من الدراسات التي تركز على فهم بنية الفيروس والبروتينات والجينات التي يعمل بها وكيف يمكن إحباطها. وفقًا لكاواوكا، يكاد يكون من المستحيل إجراء دراسات بهذا الحجم في مختبرات مستوى الأمان الرابع.
وقد حظي النظام الجديد بتغطية صحفية واسعة النطاق من هيئة الإذاعة البريطانية، والتايمز، وحتى مجلة نيتشر نيوز. ويأمل الأطباء والباحثون في مجال الأمراض أن ينتشر النظام قريبًا إلى العديد من المختبرات، وأن يكون الطريق من هناك إلى لقاح الإيبولا قصيرًا.
تعليقات 11
دان،
تمت إزالة الجين بالكامل من الجينوم. واحتمال أن يتحور الفيروس ويتكاثر مثل الفيروس الأصلي أقل من الصفر. ويلزم حدوث العديد من الطفرات، كلها في الاتجاه الصحيح وفي وقت واحد. تحدث مثل هذه الطفرات عادةً في الفيروسات الموجودة في الجينات الموجودة. إذا تمت إزالة الجين بالكامل، فلن يكون للطفرات أي شيء تعمل عليه.
علاوة على ذلك، ليست كل الفيروسات تتحور بسهولة أو بسرعة.
ارييل،
حسب فهمي، المشكلة الكبيرة في الفيروسات ليست وجودها في مجرى الدم، بل حقيقة أنها تقتل الخلايا البشرية في الجسم. إذا كانت الفيروسات المهندسة غير قادرة على قتل الخلايا البشرية، فلا أرى مشكلة في حقن كمية خاضعة للرقابة في مجرى الدم حتى يتعرف الجهاز المناعي على الخصائص المناعية للغزاي.
مايكل،
دعونا نرى ما إذا كنت أتذكر دورة علم المناعة بشكل صحيح ...
تقوم الخلايا المصابة بفيروس بإخراج البروتينات الأجنبية إلى بروتينات عبر الغشاء تسمى MHC. تتعرف خلايا الدم البيضاء القاتلة على العوامل الأجنبية الموجودة في معقد التوافق النسيجي الكبير (MHC) وتقتل الخلايا. لا أعتقد أن هناك عملية تطعيم في المستقبل.
على حد ما أتذكر، تم التطعيم من خلال ابتلاع الفيروسات بواسطة خلايا الدم البيضاء المتغصنة والبلاعم. بعد أن يتم ابتلاع الفيروس وتكسيره، يذهبون إلى الخلايا البائية ويظهرون لهم بروتينات الفيروس المحطمة، بحيث تبدأ الخلايا البائية في إنتاج الأجسام المضادة ضدها. هذه بالفعل استجابة مناعية حقيقية.
بعد مرور العدوى، تخضع الخلايا البائية المنتجة للأجسام المضادة للتحسين، ولا يبقى إلا تلك التي تنتج أفضل الأجسام المضادة. إنهم "يجمدون" أنفسهم لفترات من الزمن، حتى المرة التالية التي تدخل فيها عدوى من نفس النوع الجسم. وبمجرد حدوث ذلك، فإنها تستيقظ وتتكاثر بسرعة وتطلق كمية هائلة من الأجسام المضادة المتخصصة والفعالة في مجرى الدم والأنسجة. هذه هي الاستجابة المناعية الفعالة التي تنشأ بعد اللقاح.
أنا متأكد على الأقل في حالة خلايا الدم البيضاء المتغصنة، التي تقع في منطقة الجلد ووظيفتها هي التقاط العوامل الأجنبية وإحضارها إلى الخلايا البائية.
لماذا لم يذكر الباحثون إمكانية التطعيم؟ لا أعلم. ربما لأنه مستحيل، ربما لأنهم لا يريدون أن يسبقهم الأمر، ربما لأنه يبدو واضحًا لهم. ربما لأنه يوجد بالفعل لقاح فعال جدًا للقردة... ولكن من يرغب في تجربته على البشر؟
تحيات أصدقاء،
روي.
إذا كان الاختلاف هو تغيير في جين واحد، فكيف سيمنعون الوضع الشائع جدًا في الفيروسات وهو أن الفيروس سيتحور ويتكاثر مثل الفيروس الأصلي؟
روي:
يعتمد جزء كبير من جهاز المناعة لدينا على القضاء على الخلايا التي تضررت بسبب الفيروس.
يعتمد هذا الحذف على حقيقة أن الخلية المعدلة تبدو مختلفة ويحدث هذا عادةً لأنها "تعمل مع الفيروس".
عندما لا يعمل HA على الفيروس، تصبح مهمة الكشف أكثر صعوبة.
قد يكون ممكنا ولكنه مشكوك فيه.
ما لا أشك فيه تقريبًا هو أن مطوري الفيروس فكروا في الفكرة ورفضوها (أنا أيضًا فكرت في الفكرة ولكن نظرًا لعدم ذكرها في المقال حاولت التفكير في السبب وما سبق هو الاستنتاج الذي توصلت إليه وأفترض أنه إذا كان من بين المعلقين هنا على الأقل اثنان فكرا في الفكرة، فإن مطوري الفيروس أيضًا وجدوا من فكر بها)
روي
إن حقن ملايين الفيروسات المعدلة وراثيا في الجسم يشبه العدوى، ومن الصعب تصديق أن جهاز المناعة البشري سيكون قادرا على التعامل مع كمية هائلة من الفيروسات التي، كما كتبت أعلاه، طبيعية لكل شيء وليست موجودة. يختلف عن الفيروس العادي وعندما تقوم بحقن كمية هائلة من الفيروسات فإنك في الواقع تقضي على الفرق بين الفيروس المعدل وراثيًا والفيروس العادي وتخلق نفس التأثير بشكل أساسي
ارييل،
لقد تم بالفعل اختراع لقاحات أثبتت فعاليتها (99٪) على القرود. لا أرى أي سبب يمنعكم من خلق الملايين من الفيروسات المعدلة وراثيا وحقنها في الجسم كلقاح فعال.
المشكلة الرئيسية في اللقاح هي أنه يجب إعطاؤه قبل الإصابة، أو في الأيام الأولى من الإصابة، وإلا فإنه سيسبب بالفعل الكثير من الضرر للجسم.
ويبدو أن ما يجعل هذا الفيروس مميتاً إلى هذه الدرجة هو قدرته على التكاثر بكمية هائلة، ولا يمكن بمساعدة فيروس واحد معدل وراثياً أو كمية صغيرة من الفيروسات المعدلة وراثياً أن يجعل الجسم محصناً ضد الإصابة بالفيروس العادي الذي المذكورة تتكاثر بكمية هائلة
مايكل،
والفيروس المهندس مطابق للفيروس الطبيعي في كل شيء، باستثناء عدم وجود هذا الجين المعين. ومن المرجح أن يتمكن الجسم من تطوير لقاح ضده، إذا تم حقنه بكميات مناسبة.
ولكن، كالعادة، "معقول" لا يعني بالضرورة أن الأمور ستسير كما نتوقع.
ليس من الواضح بالنسبة لي ما إذا كان من الممكن استخدام هذا الفيروس للتطعيم لأن الفيروس لن يصيب البشر على الإطلاق.
ابي،
هذا سؤال ممتاز. ولم أجد إشارة للموضوع، على الرغم من أنه كان لدي شكوك أيضا. أعتقد أن هناك عددًا محدودًا من الدراسات حول مثل هذا الفيروس في هذا العدد الصغير من المختبرات.
مشكلة أخرى تتعلق بالفيروس هي أنه يثور بشكل غير متوقع دفعة واحدة، وفي فترة زمنية قصيرة جدًا يصيب جميع الموجودين في البيئة. ولا يمكن تطعيم جميع سكان العالم ضد الفيروس، أو حتى جميع سكان المنطقة الأفريقية. والنتيجة هي أن اللقاح ضد الفيروس ربما لا يساعد إلا عندما يكون هناك خوف شبه مؤكد من استخدام الإيبولا في الحرب البيولوجية.
شكرا لردكم،
روي.
لماذا لا يمكن استخدام الفيروس المهندس كلقاح؟