حول تحور الفيروسات: فيروسات كورونا والأنواع الأخرى

الفيروسات والطفرات والسلالات - هذه الكلمات الثلاث على شفاه الجميع اليوم. لقد جعلنا جائحة الفيروس التاجي ، الذي اجتاح الكوكب بأكمله تقريبًا ، نتساءل من أين تأتي الأمراض التي تغير حياة البشرية بشكل جذري.

خلال اثنين وعشرين عامًا من القرن الحادي والعشرين فقط ، واجهنا خمسة أوبئة شكلت تحديًا خطيرًا للطب العالمي. كل واحد منهم يسببه فيروسات ، لكن المثير للدهشة هو أنه بعد فترة معينة من الزمن تعود الفيروسات (الجزيئات الفيروسية) ، ولكن في شكل هيكلي معدّل قليلاً. لذلك في 2002-2003 ، واجهت 27 دولة في العالم وباء سارس ، مما أدى إلى وفاة أكثر من 800 مريض. وكانت هذه البداية فقط ، لأن المزيد من البشر كانوا ينتظرون:

  • أنفلونزا الخنازير A / H1N1 في 2009-2010 - وصل معدل الوفيات إلى ما يقرب من 19 ألف شخص ؛
  • إنفلونزا الطيور H5N1 و H7N9 2003-2017 - توفي أكثر من 450 حالة ؛
  • متلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS-CoV) هي عدوى فيروسية تنفسية حادة يسببها الفيروس التاجي البشري الممرض MERS-CoV. معدل الوفيات منخفض نسبيًا - 430 مريضًا في 2012-2015 ؛
  • حمى الإيبولا النزفية ، في 2014-2016 وأودت بحياة 11300 شخص ؛
  • COVID-19 هو الجائحة الحالية الناجمة عن انتشار فيروس كورونا SARS-CoV-2. تودي بحياة 5.6 مليون شخص.

من السهل أن نرى أن بعض تسميات الفيروسات لها شيء مشترك. هذا ليس مفاجئًا ، لأنها يمكن أن تكون ناجمة عن فيروسات متحولة من نفس النوع. دعنا نحاول معرفة ماهية الطفرة الفيروسية ولماذا تحدث.

ما هو الفيروس ، هيكله وخصائصه

يتم تمثيل عالم الكائنات الحية الدقيقة بعدة أنواع منفصلة ، كل منها يختلف اختلافًا جوهريًا عن الأنواع الأخرى. تنتمي الفيروسات إلى هذه المجموعة ، على الرغم من أن لها خصائصها الخاصة التي لا تميز باقي ممثلي الحيوانات والنباتات غير المرئية بالعين المجردة. أولاً ، ليس لديهم بنية خلوية وأنظمة تكوين البروتين. ثانياً ، لقد أعلنوا توجه خلوي وتطفل داخل الخلايا.

لقد حسب العلماء الذين يدرسون الفيروسات أن هناك أكثر من 10 من هذه الكائنات الحية الدقيقة على الأرض.لديهم أشكال وأحجام ودورات حياة مختلفة ، ولكن العديد من الخصائص توحد جميع الفيروسات:

  • وجود قفيصة - بنية بروتينية واقية ؛
  • جينوم ، يتكون من DNA أو RNA ويقع داخل الكابسيد.
  • supercapsid - غلاف يغطي القفيصة ، لكنه غير موجود في جميع أنواع الفيروسات.

عندما يدخل الفيروس إلى خلية مضيفة ، فإنه يبدأ في التكاثر بسرعة. نتيجة لذلك ، تظهر العديد من نسخ العامل المسبب للمرض ، والتي تؤثر بعد ذلك على خلايا الجسم الأخرى.

في عملية التكاثر ونقل الفيروس ، يحدث أحيانًا تغيير في المادة الجينية الموجودة في الجينوم. هذا ما يسمى بالطفرة.

كلما زاد انتشار الفيروسات وتكاثرها في كثير من الأحيان ، زادت فرصة ظهور سلالات جديدة.

يمكن لمثل هذه الطفرة أن تخلق فيروسات يسهل تكيفها مع البيئة الخارجية ، وذات معدلات عدوى عالية ، وتسبب أعراضًا ومسارًا مختلفًا جذريًا للمرض. هذه العملية تسمى التطور.

الأسباب الرئيسية لطفرات الفيروس

كل عام تظهر سلالات جديدة من العدوى الفيروسية في العالم. يتم تفسير ذلك من خلال تطور الفيروسات ، والذي يحدث بسرعة كبيرة ويمكن أن يحدث بطريقتين:

  • إعادة التركيب: في هذه الحالة ، تصيب الكائنات الحية الدقيقة نفس الخلية وتتبادل المواد الجينية مع بعض؛
  • طفرة: يحدث تغيير في تسلسل سلاسل DNA أو RNA داخل الفيروس نفسه.

إعادة التركيب متأصل في فيروس الأنفلونزا ، لأنه يحتوي على ثمانية أجزاء من الحمض النووي الريبي دفعة واحدة ، كل منها يحمل من جينة إلى عدة جينات. عندما تدخل سلالتان مختلفتان من نفس العامل الممرض إلى الجسم ، يتم إنتاج كائنات دقيقة جديدة ذات شرائح مختلطة.

ينتج عن الطفرة أيضًا سلالات جديدة ، لكن العملية مختلفة تمامًا. لظهور سلالة جديدة ، ليس من الضروري الإصابة المتزامنة بمسببات مرضية مختلفة ، حيث تحدث جميع التغييرات عند نسخ الفيروس. من المعروف أن فيروسات الحمض النووي تتغير بوتيرة أقل بكثير من الحمض النووي الريبي. يشرح العلماء هذه الميزة بفارق واحد مهم: بالنسبة لفيروسات الحمض النووي ، في عملية النسخ ، يحتاجون إلى بوليميراز الحمض النووي ، وهو إنزيم يدخل الخلايا المضيفة. هي التي تكتشف الأخطاء وتصححها ، وتمنع ظهور الفيروسات المعدلة ، لكن الفيروسات أحيانًا تكون قادرة على تجاوز هذه الآلية.

إن بوليميراز الحمض النووي الريبي المتضمن في تكاثر فيروسات الحمض النووي الريبي ليس لديه هذه القدرة ، لذلك لا يحدث تصحيح. وعليه ، فإن احتمال ظهور سلالات جديدة من الفيروسات مرتفع.

الأمراض الفيروسية ذات الأنواع المتعددة من السلالات ليست بهذا العدد في الواقع. تحدث الطفرات الأكثر شهرة والأكثر شيوعًا في الأنفلونزا ، فيروس نقص المناعة البشرية ، فيروس كورونا. على سبيل المثال ، خلال فترة وجود SARS-CoV-2 بالكامل ، تشكلت ثلاثة عشر شكلاً مختلفًا. بدأ جائحة COVID-19 بشكل تم اكتشافه في ديسمبر 2019 في مدينة ووهان الصينية.

عواقب تحور الفيروس

هل الطفرة جيدة أم سيئة؟ لا يمكن الإجابة على هذا السؤال بشكل لا لبس فيه ، لأن النتيجة في كل حالة مختلفة. بالنسبة لبعض الأمراض ، تصبح الطفرة الفيروسية فرصة "للشعور" براحة أكبر في الجسم ، بينما بالنسبة للآخرين ، فإنها تؤدي إلى حقيقة أن المرضى يمرضون بسهولة ويتعافون بسرعة.

في الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية ، تعد الطفرة الجينية لتشكيل سلالات جديدة أحد الأسباب الرئيسية لمقاومة الأدوية. الشيء هو أنه لمنع تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية ، يتم استخدام مثبط إنزيم النسخ العكسي ، وتتمثل آلية عمله في الاندماج مع هذا الإنزيم الموجود في الفيروس. بدون مشاركتها ، لا يمكن للفيريون نسخ الجينوم ، لكن بعض الجسيمات الفيروسية تتحور بدقة في جين النسخ العكسي ، لذلك لا يعمل الدواء عليها. لهذا الغرض ، من أجل علاج لفيروس نقص المناعة البشرية ، يتم استخدام علاج مركب من العديد من الأدوية التي تؤثر على دورات مختلفة من تطور الفيروس.

التأثير على عملية الكشف عن الفيروسات والتلقيح

الطفرة ، التي تؤدي إلى سلالات جديدة ، تشكل تحديات خطيرة للتشخيص المخبري. من المهم ألا تندرج الأشكال الجديدة خارج نطاق أساليب تحديد الهوية المستخدمة اليوم. أنشأت شبكة المختبرات العالمية التابعة لمنظمة الصحة العالمية فريق عمل لدراسة تطور SARS-CoV-2. يأخذ ممثلوها عينات من المرضى الذين يعانون من أعراض جديدة غير نمطية ويرسلونها لمزيد من البحث. مثل هذه الخطوات تجعل من الممكن مراقبة ظهور سلالات جديدة وتأثيرها على البشر وفعالية الأدوية على الأشكال الجديدة.

حتى الآن ، يتم تشخيص فيروس كورونا بطرق فعالة بنسبة 100٪ ، حيث يتم تحديده بواسطة جينات RdRp (ORF1ab) و N ، والتي لا تتحور على الإطلاق.

الوضع مع التطعيم أكثر تعقيدًا بقليل : ظهرت سلالة جديدة من فيروس كورونا "omicron" قبل بضعة أشهر ، مما وجه ضربة لجهود العلماء والأطباء الذين طورت لقاحا ضد COVID-19. على الرغم من كونه أقل خطورة على الصحة مقارنة بالأشكال السابقة ، إلا أنه شكك في فعالية التطعيم. وهكذا وجدت اختبارات لقاح فايزر أنه يقي من أوميكرون بنسبة 22.5٪ فقط. تم التوصل إلى هذا الاستنتاج من قبل خبراء معهد البحوث الأفريقي للصحة في ديربان (جنوب أفريقيا).للقيام بذلك ، أخذوا عينات من بلازما الدم من 12 مريضًا تم تطعيمهم أصيبوا بهذا الشكل المعين من فيروس كورونا. استندت الدراسة إلى تحديد الأجسام المضادة المعادلة في الجسم. في الوقت نفسه ، افترضوا أن اللقاح سيجعل مسار المرض أسهل ، ويحمي من حدوث المضاعفات.

في الماضي ، تم تقييم فعالية التطعيم بأدوية التكنولوجيا الحيوية من قبل العلماء البريطانيين. كانت نتائجهم أكثر تفاؤلاً: جرعة ثالثة من لقاحات mRNA من شركة Pfizer و AstraZeneca زادت من دفاع الجسم ضد الأوميكرون بنسبة 75٪.

لكن ليس كل شيء متشائمًا إلى هذا الحد. على الرغم من الزيادة في عدد المرضى المصابين بفيروس كورونا من سلالة Omicron ، هناك عدد قليل من المرضى الذين تم تلقيحهم في المستشفى. بالطبع ، لا يزال تفشي الوباء في المستقبل ، ولكن تم إجراء تنبؤات متفائلة: من المرجح أن يكون تطور SARS-CoV-2 على وشك الاكتمال. الغرض من الفيروس ليس قتل شخص وموت نفسه ، ولكن مواصلة دورة حياته ، والتي من أجلها يحتاج إلى التحول إلى شكل أضعف.

من غير المرجح أن يختفي COVID-19 تمامًا من حياتنا. لكن ظهوره السنوي خلال موسم أمراض الجهاز التنفسي مع أعراض أكثر اعتدالًا لن يكون بهذه الخطورة. لذلك يمكن أن تكون طفرة الفيروسات عملية إيجابية.

المصادر
  1. موقع وزارة الصحة في منطقة موسكو. - أوبئة القرن الحادي والعشرين: 5 فيروسات خطيرة من التاريخ الحديث.
  2. الموسوعة الصيدلانية. - فيروسات.
  3. بوابة الإنترنت "Hitech". - علماء قاموا بحساب عدد الفيروسات على الأرض. يوجد منهم أكثر من عدد النجوم في الكون.
  4. موقع أكاديمية خان. - مقدمة عن الفيروسات.
  5. بوابة الأخبار “Liga. عمل". - تطور فيروس كورونا: لماذا يتحور الفيروس وكيف يتم تشخيص سلالات جديدة.
  6. ويكيبيديا - سلالات SARS-CoV-2. جدول محوري.
  7. موقع أكاديمية خان. - تطور الفيروسات.
  8. منشور على الشبكة “Forbes.ru”. - لقاح فايزر ضد سلالة أوميكرون يقدر بفاعلية 23٪.
  9. بوابة الأخبار “Gazeta.ru”. - اخصائي الامراض المعدية تحدث عن توقعات متفائلة لسلالة اوميكرون.