تتواصل الفيروسات مع بعضها البعض - وهذه هي الطريقة التي تقرر بها ما إذا كانت ستتكاثر أو تدخل في حالة سبات

اكتشف باحثون من معهد وايزمان أن الفيروسات تتواصل فيما بينها بناءً على رسل مدمجة في جزيئات صغيرة (الببتيدات). ومن خلال قياس تركيز الببتيد في وقت الإصابة، يقوم الفيروس "بحساب" عدد الفيروسات السابقة التي كانت قادرة على إصابة الخلايا "المضيفة"، وبالتالي يقرر الاستراتيجية التي يجب اتباعها. 

تغزو الفيروسات الجسم سرًا في المكان الذي تستقر فيه، لكن اتضح أن لها في الواقع خاصية معاكسة - "الثرثرة". هذا بحسب دراسة جديدة أجراها علماء معهد وايزمان للعلوم. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف أن الفيروسات تتواصل مع بعضها البعض، وأن ذلك يعتمد على الرسائل القصيرة. تساعد هذه الرسائل الفيروسات الأخرى من نفس النوع على تحديد كيفية المضي قدمًا في عملية الإصابة: هل تتكاثر بسرعة، وبالتالي تقضي على الخلية المضيفة، أو - بدلاً من ذلك - تدخل في حالة سبات. الدراسة تم النشر مؤخرا في المجلة العلمية Naturee.

ويوضح أن "المعضلة، سواء الاستمرار في التكاثر أو الدخول في حالة سبات، تميز فيروسات مثل الإيدز والهربس، وكذلك الفيروسات التي تهاجم البكتيريا (العاثيات)". البروفيسور روتم سوريك من قسم الوراثة الجزيئية، الذي يرأس المجموعة البحثية. "لكن حتى اليوم لم يكن من الواضح لماذا تفضل الفيروسات، في بعض الحالات، الدخول في حالة سبات بدلا من التصرف على الفور".

واتضح للعلماء أن الفيروسات لا "تنام" و"تستيقظ" بشكل عشوائي، بل تحافظ على التواصل بينها الذي تستخدمه للتخطيط للهجوم. "وسيلة الاتصال" هي جزيئات صغيرة تفرزها الفيروسات في البيئة، ويتم تخزين الرسائل فيها. يقول العلماء إن آلية الاتصال بين الفيروسات تم اكتشافها عن طريق الصدفة تقريبًا. يوضح البروفيسور سوريك: "افترضنا أن البكتيريا المصابة بالعاثيات تتواصل مع بعضها البعض، وبحثنا عن دليل على ذلك، لكننا أدركنا أن الجزيئات الصغيرة التي اكتشفناها تفرزها العاثيات، وليس البكتيريا".

للعثور على مزيد من الأدلة على هذا الاتصال، قام الفريق بزراعة البكتيريا في المزرعة وإصابتها بالعاثيات. وبعد تصفية الركيزة التي نمت فيها المزرعة، لم يبق سوى الجزيئات الصغيرة. يقول البروفيسور سوريك: "بعد ذلك قمنا بزراعة بكتيريا إضافية في الوسط المُرشح وأصبناها بالعاثيات". "ولدهشتنا اكتشفنا أن العاثيات الجديدة أصبحت خاملة ولم تقتل البكتيريا. لقد أدركنا أن هذا يرجع إلى الرسائل التي تلقوها من الجزيئات التي بقيت في الركيزة المفلترة."

وللتحقق من طبيعة الجزيئات، قام قادة البحث بعزلها - طالب البحث زوهار إيرز، وعالم الطاقم الدكتور جيل أميتي، والدكتورة إيدا شتاينبرجر ليفي من معهد الأبحاث البيولوجية في إسرائيل - واكتشفوا أنها كانت مقطعًا قصيرًا من البروتين، المعروف باسم الببتيد. وفي وقت لاحق، حدد العلماء الجين الذي يشفر الببتيد، وشرحوا آلية عمله. يقول البروفيسور سوريك: "وجدنا أنه في ظل وجود تركيزات عالية من الببتيد، تختار العاثيات استراتيجية النوم". "ولهذا السبب أطلقنا على الببتيد، وهو في الواقع جزيء صغير، اسم "arbitrium"، والذي يعني "القرار" باللغة اللاتينية."

واكتشف الباحثون أنه في كل مرة تصيب العاثيات مضيفها، فإنها تنتج القليل من الببتيد وتفرزه خارج الخلية. يوضح البروفيسور سوريك: "وهكذا، من خلال قياس تركيز الببتيد في وقت الإصابة، يقوم الفيروس بإحصاء عدد الفيروسات السابقة التي كانت قادرة على إصابة الخلايا المضيفة، وبالتالي يقرر الاستراتيجية التي سيتم اعتمادها". "من المنطقي أنه في بداية العدوى، تريد الفيروسات أن تتكاثر بسرعة. ولكن إذا تكاثرت الفيروسات أكثر فأكثر مع مرور الوقت، فلن تبقى خلايا مضيفة للأجيال القادمة من الفيروس. لذلك، في مرحلة ما، من الأفضل أن تدخل الفيروسات في حالة سبات، وتتوقف عن قتل الخلايا. إنه الببتيد الذي يسمح للفيروسات بالتواصل مع أجيالها المستقبلية وإيصال الرسالة."

كما كشف الفريق عن آلية العمل التي تمكن من تفعيل وإلغاء "الحالة الخاملة". واكتشفوا أن الببتيد يقوم بشل بروتين معين من الفيروس، وظيفته حجب الحالة الخاملة، وبالتالي يتم إزالة الانسداد وتفعيل الحالة الخاملة.

وبعد تحديد الآلية الموجودة في نوع واحد من العاثيات، تمكن العلماء من تحديد جزيئات مماثلة في عشرات العاثيات الأخرى من نفس العائلة. ووجدوا أن كل عاثية تنتج ببتيدًا مختلفًا قليلًا. يقول البروفيسور سوريك: "لقد تمكنا من تحديد رمز اتصال محدد لكل عاثية". "يبدو الأمر كما لو أن كل عاثية ترسل على "تردد" اتصال معين، والذي لا يمكن استقباله إلا عن طريق العاثيات من نفس النوع."

ويؤكد البروفيسور سوريك أن استراتيجية الاتصال بين الفيروسات التي حددتها المجموعة قد يكون لها آثار واسعة النطاق: "لقد اكتشفنا نمطًا جديدًا في نظرية الفيروسات. من الممكن أن تستخدم الفيروسات غير العاثيات التي تصيب أجسادنا استراتيجية مشابهة لتلك التي تستخدمها العاثيات لنقل الرسائل. إذا كان هذا هو الحال بالفعل، فقد نكون قادرين على تعلم فك رموز هذه الرسائل، واستخدامها لمنع التكاثر السريع للفيروسات في خلايا الجسم."