در مورد جهش ویروس ها: کرونا ویروس ها و سایر گونه ها

ویروس‌ها، جهش‌ها، سویه‌ها - این سه کلمه امروزه بر لبان همه است. همه‌گیری ویروس کرونا که تقریباً کل کره زمین را فرا گرفته است، ما را به این فکر واداشت که بیماری‌هایی که زندگی بشر را به طور اساسی تغییر می‌دهند از کجا می‌آیند.

تنها در بیست و دو سال قرن بیست و یکم، ما پنج اپیدمی را تجربه کرده‌ایم که چالشی جدی برای پزشکی جهان ایجاد کرده است. هر یک از آنها توسط ویروس ها ایجاد می شوند، اما آنچه شگفت آور است این است که پس از مدت زمان مشخصی ویریون ها (ذرات ویروسی) باز می گردند، اما به شکل ساختاری کمی تغییر یافته اند. بنابراین در سالهای 2002-2003، 27 کشور جهان با اپیدمی سارس مواجه شدند که بیش از 800 بیمار در اثر آن جان خود را از دست دادند. و این تنها آغاز بود، زیرا بشر بیشتر منتظر بود:

  • آنفولانزای خوکی A / H1N1 در سال 2009-2010 - میزان مرگ و میر تقریباً به 19 هزار نفر رسید.
  • آنفلوانزای مرغی H5N1 و H7N9 2003-2017 - بیش از 450 مورد تلف شدند.
  • سندرم تنفسی خاورمیانه (MERS-CoV) یک عفونت ویروسی حاد تنفسی است که توسط ویروس کرونا بیماری‌زای انسانی MERS-CoV ایجاد می‌شود. میزان مرگ و میر نسبتا کم است - 430 بیمار در سال 2012-2015.
  • تب هموراژیک ابولا، در سال‌های 2014-2016 و جان 11300 نفر را گرفت.
  • COVID-19 بیماری همه گیر فعلی ناشی از گسترش ویروس SARS-CoV-2 است. مرگ 5.6 میلیون نفر

به راحتی می توان دریافت که برخی از نامگذاری ویروس ها دارای اشتراکاتی هستند. این تعجب آور نیست، زیرا آنها می توانند توسط ویروس های جهش یافته از همان نوع ایجاد شوند. بیایید سعی کنیم بفهمیم جهش ویروس چیست و چرا اتفاق می افتد.

چیست ویروس، ساختار و ویژگی‌های آن

دنیای میکروارگانیسم‌ها توسط چندین گونه مجزا نشان داده می‌شود که هر یک از آنها اساساً با سایرین متفاوت است. ویروس ها به این گروه تعلق دارند، اگرچه آنها ویژگی های خاص خود را دارند که مشخصه بقیه نمایندگان دنیای حیوانات و گیاهان نامرئی با چشم غیر مسلح نیست. اولاً، آنها ساختار سلولی و سیستم های تشکیل دهنده پروتئین ندارند. ثانیاً سیتوتروپیسم و ​​انگلی درون سلولی را مشخص کرده اند.

دانشمندانی که ویروس ها را مطالعه می کنند محاسبه کرده اند که بیش از 10 مورد از این میکروارگانیسم ها روی زمین وجود دارد.آنها شکل ها، اندازه ها و چرخه های زندگی متفاوتی دارند، اما چندین ویژگی همه ویروس ها را متحد می کند:

  • وجود کپسید - یک ساختار پروتئینی محافظ.
  • ژنوم، که از DNA یا RNA تشکیل شده و در داخل کپسید قرار دارد.
  • supercapsid - پوسته ای که کپسید را می پوشاند، اما در همه انواع ویروس ها وجود ندارد.

هنگامی که یک ویروس وارد سلول میزبان می شود، شروع به تکثیر سریع می کند. در نتیجه، نسخه های زیادی از عامل بیماری ظاهر می شود که سپس سلول های دیگر بدن را تحت تأثیر قرار می دهد.

در فرآیند تولید مثل و انتقال ویروس، گاهی اوقات تغییری در ماده ژنتیکی که در ژنوم وجود دارد رخ می دهد. این همان چیزی است که جهش نامیده می شود.

هرچه ویروس‌ها بیشتر در گردش باشند و بیشتر تکثیر شوند، احتمال ظهور سویه‌های جدید بیشتر می‌شود.

چنین جهشی می‌تواند ویروس‌هایی ایجاد کند که راحت‌تر با محیط خارجی سازگار شوند، مسری‌پذیری بالایی داشته باشند و علائم و سیر بیماری کاملاً متفاوتی ایجاد کنند. این فرآیند تکامل نامیده می شود.

علل اصلی جهش های ویروسی

هر ساله گونه های جدیدی از عفونت های ویروسی در جهان ظاهر می شوند. این با تکامل ویروس‌ها توضیح داده می‌شود که خیلی سریع اتفاق می‌افتد و می‌تواند به دو صورت رخ دهد:

  • ترکیب مجدد: در این مورد، میکروارگانیسم‌ها همان سلول را آلوده می‌کنند و مواد ژنتیکی را مبادله می‌کنند. با همدیگر؛
  • جهش: تغییر در توالی زنجیره‌های DNA یا RNA در خود ویروس رخ می‌دهد.

نوترکیب در ویروس آنفولانزا ذاتی است، زیرا دارای هشت بخش RNA در یک زمان است که هر کدام از یک تا چندین ژن را حمل می کند. هنگامی که دو سویه مختلف از یک بیماری‌زا وارد بدن می‌شوند، میکروارگانیسم‌های جدیدی با بخش‌های مخلوط تولید می‌شوند.

جهش همچنین سویه های جدیدی تولید می کند، اما روند بسیار متفاوت است. برای ظهور یک سویه جدید، عفونت همزمان با دو پاتوژن مختلف ضروری نیست، زیرا همه تغییرات هنگام کپی کردن ویروس رخ می دهد. مشخص است که ویروس های DNA بسیار کمتر از RNA تغییر می کنند. دانشمندان این ویژگی را با یک تفاوت مهم توضیح می دهند: برای ویروس های DNA، در فرآیند کپی، به DNA پلیمراز، آنزیمی که وارد سلول های میزبان می شود، نیاز دارند. این اوست که خطاها را شناسایی و تصحیح می کند و از ظهور ویروس های اصلاح شده جلوگیری می کند ، اما ویریون ها گاهی اوقات قادر به دور زدن این مکانیسم هستند.

RNA پلیمراز درگیر در تکثیر ویروس های RNA این توانایی را ندارد، بنابراین هیچ اصلاحی صورت نمی گیرد. بر این اساس، احتمال ظهور سویه های جدید ویروس بالاست.

بیماری‌های ویروسی با انواع مختلف سویه‌ها در واقع چندان زیاد نیستند. معروف ترین و رایج ترین جهش ها در آنفولانزا ، HIV ، ویروس کرونا رخ می دهد. به عنوان مثال، در طول کل وجود SARS-CoV-2، سیزده شکل مختلف شکل گرفته است. همه گیری COVID-19 با شکلی آغاز شد که در دسامبر 2019 در شهر ووهان چین کشف شد.

پیامدهای جهش ویروس

آیا جهش خوب است یا بد؟ به این سوال نمی توان بدون تردید پاسخ داد، زیرا در هر مورد نتیجه متفاوت است. برای برخی از بیماری ها، جهش ویریون ها فرصتی برای "احساس" راحت تر در بدن می شود، در حالی که برای برخی دیگر منجر به این واقعیت می شود که بیماران به راحتی بیمار می شوند و به سرعت بهبود می یابند.

در عفونت HIV، جهش ژنی برای تشکیل سویه‌های جدید یکی از دلایل اصلی مقاومت دارویی است. نکته این است که برای جلوگیری از تکثیر HIV از یک مهارکننده ترانس کریپتاز معکوس استفاده می شود که مکانیسم اثر آن ترکیب شدن با این آنزیم در ویروس است. بدون مشارکت آن، ویریون نمی تواند ژنوم را کپی کند، اما برخی از ذرات ویروسی دقیقاً در ژن رونوشت معکوس جهش می یابند، بنابراین دارو روی آنها کار نمی کند. برای این منظور، برای درمان HIV ، از درمان ترکیبی چند دارو که بر چرخه‌های مختلف رشد ویروس تأثیر می‌گذارند، استفاده می‌شود.

تأثیر بر فرآیند تشخیص ویروس و واکسیناسیون

جهش، که منجر به سویه‌های جدید می‌شود، چالش‌های جدی برای تشخیص آزمایشگاهی ایجاد می‌کند. مهم است که فرم های جدید از محدوده روش های شناسایی که امروزه استفاده می شود خارج نشوند. شبکه آزمایشگاهی جهانی WHO یک کارگروه برای مطالعه تکامل SARS-CoV-2 ایجاد کرده است. نمایندگان آن از بیماران با علائم جدید و غیر معمول نمونه برداری می کنند و آن را برای تحقیقات بیشتر ارسال می کنند. چنین مراحلی امکان نظارت بر ظهور سویه های جدید، تأثیر آنها بر انسان و اثربخشی داروها بر اشکال جدید را فراهم می کند.

تا به امروز، تشخیص کرونا با روش‌های 100٪ مؤثر انجام می‌شود، زیرا توسط ژن‌های RdRp (ORF1ab) و N تعیین می‌شود که اصلاً جهش نمی‌یابند.

وضعیت با واکسیناسیون کمی پیچیده‌تر است : یک سویه جدید کروناویروس "omicron" چند ماه پیش ظاهر شد و ضربه‌ای به تلاش‌های دانشمندان و پزشکان وارد کرد. واکسن علیه COVID-19 ایجاد کرد. اگرچه در مقایسه با اشکال قبلی خطرات سلامتی کمتری داشت، اما او در مورد اثربخشی واکسیناسیون تردید داشت. بنابراین، آزمایشات واکسن فایزر نشان داد که تنها 22.5٪ در برابر omicron محافظت می کند. این نتیجه گیری توسط کارشناسان موسسه تحقیقات سلامت آفریقا در دوربان (آفریقای جنوبی) انجام شده است.برای انجام این کار، آنها از 12 بیمار واکسینه شده که به این نوع خاص از ویروس کرونا مبتلا شده بودند، نمونه پلاسمای خون گرفتند. این مطالعه بر اساس تعیین آنتی بادی های خنثی کننده در بدن انجام شد. در همان زمان، آنها فرض کردند که واکسن سیر بیماری را آسان تر می کند و از بروز عوارض محافظت می کند.

در گذشته، اثربخشی واکسیناسیون با یک داروی بیوتکنولوژی توسط دانشمندان بریتانیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آن‌ها خوش‌بینانه‌تر بود: دوز سوم واکسن‌های mRNA از Pfizer و AstraZeneca، دفاع بدن در برابر omicron را تا 75 درصد افزایش داد.

اما همه چیز آنقدر بدبینانه نیست. علیرغم افزایش تعداد بیماران مبتلا به کروناویروس از سویه Omicron ، تعداد کمی بستری در بیمارستان در میان کسانی که واکسینه شده اند وجود دارد. البته، شیوع این بیماری همه‌گیر هنوز در پیش است، اما پیش‌بینی‌های خوش‌بینانه‌ای انجام شده است: به احتمال زیاد تکامل SARS-CoV-2 در حال تکمیل شدن است. هدف این ویروس کشتن یک فرد و مرگ خود نیست، بلکه ادامه چرخه زندگی خود است که برای آن باید به شکل ضعیف تری جهش پیدا کند.

بعید است COVID-19 به طور کامل از زندگی ما ناپدید شود. اما ظهور سالانه آن در فصل بیماری های تنفسی با علائم خفیف تر چندان خطرناک نخواهد بود. بنابراین جهش ویروس ها می تواند یک روند مثبت باشد.

منابع
  1. وب سایت وزارت بهداشت منطقه مسکو. - اپیدمی های قرن 21: 5 ویروس خطرناک تاریخ اخیر.
  2. دایره المعارف دارویی. - ویروسها.
  3. پورتال اینترنتی "Hitech". - دانشمندان تعداد ویروس های روی زمین را محاسبه کرده اند. تعداد آنها از ستاره های جهان بیشتر است.
  4. وب سایت آکادمی خان. – مقدمه ای بر ویروس ها.
  5. پورتال خبری «لیگا. کسب و کار". - تکامل کروناویروس: چرا ویروس جهش می یابد و چگونه می توان گونه های جدید را تشخیص داد.
  6. ویکی پدیا - سویه SARS-CoV-2. جدول محوری.
  7. وب سایت آکادمی خان. - تکامل ویروس ها.
  8. نشریه شبکه "Forbes.ru". - واکسن فایزر علیه سویه Omicron 23 درصد موثر برآورد شد.
  9. پورتال خبری "Gazeta.ru". - متخصص بیماری های عفونی در مورد پیش بینی های خوش بینانه برای سویه Omicron صحبت کرد.