اكتشف العلماء للتو كيف يختطف داء الكلب الخلايا البشرية

وجد الباحثون أن داء الكلب فايروس يستخدم بروتينًا متغير الشكل للاختطاف الحمض النووي الريبي والتحكم في وظائف الخلايا الحيوية.

• تتمتع الفيروسات بكفاءة مذهلة، فهي قادرة على السيطرة على خلايانا والتحكم في العمليات الأساسية باستخدام كمية ضئيلة فقط من المواد الجينية.
• ولطالما تساءل العلماء عن كيفية تمكن هذه الفيروسات الصغيرة من إنجاز العديد من المهام المعقدة داخل الجسم.
• أصبح لدى الباحثين الآن تفسير واضح، وهذه الرؤية الجديدة يمكن أن تعيد تشكيل فهمنا لكيفية عمل الفيروسات.

فيروس داء الكلب يكشف عن استراتيجيته الخفية

حدد علماء أستراليون كيفية قدرة فيروسات معينة على السيطرة على الخلايا البشرية، وهو إنجاز يمكن أن يؤدي إلى أدوية مضادة للفيروسات ولقاحات جديدة.

الفريق البحثي بقيادة جامعة موناش و جامعة ملبورن، ونشرت في اتصالات الطبيعةوجد أن فيروس داء الكلب يمكنه توجيه مجموعة واسعة من الأنشطة الخلوية على الرغم من أنه لا ينتج سوى عدد قليل من البروتينات.

ويشير الخبراء إلى أن فيروسات أخرى شديدة الخطورة، بما في ذلك نيباه وإيبولا، قد تعتمد على نفس النهج. إذا تم تأكيد ذلك، فقد يفتح الباب أمام علاجات مصممة لمنع هذه التكتيكات الفيروسية المشتركة.

الكفاءة الرائعة للتصميم الفيروسي

أبرز المؤلف المشارك البروفيسور جريج موسلي، الذي يقود مختبر التسبب في الأمراض الفيروسية التابع لمعهد موناش للطب الحيوي (BDI)، مدى فعالية الفيروسات في استخدام مواد وراثية محدودة للغاية.

وقال البروفيسور موسلي: “الفيروسات مثل داء الكلب يمكن أن تكون قاتلة بشكل لا يصدق لأنها تسيطر على العديد من جوانب الحياة داخل الخلايا التي تصيبها”. “إنها تختطف الآلية التي تصنع البروتينات، وتعطل “الخدمة البريدية” التي ترسل الرسائل بين أجزاء مختلفة من الخلية، وتعطل الدفاعات التي تحمينا عادة من العدوى.

“كان السؤال الرئيسي للعلماء هو: كيف يمكن للفيروسات تحقيق ذلك باستخدام عدد قليل جدًا من الجينات؟ على سبيل المثال، يمتلك فيروس داء الكلب المادة الوراثية اللازمة لصنع خمسة بروتينات فقط، مقارنة بحوالي 20 ألف بروتين في الخلية البشرية.”

فتح أسرار البروتينات الفيروسية

وقال المؤلف المشارك الأول الدكتور ستيفن رولينسون، وهو زميل باحث في مختبر موسلي التابع لمعهد BDI، إن الكشف عن كيفية قيام عدد قليل جدًا من البروتينات الفيروسية بأداء العديد من الوظائف قد يساعد العلماء على تطوير طرق جديدة لوقف العدوى.

وقال: “دراستنا توفر إجابة”. “لقد اكتشفنا أن أحد البروتينات الرئيسية لفيروس داء الكلب، والذي يسمى بروتين P، يكتسب مجموعة رائعة من الوظائف من خلال قدرته على تغيير الشكل والارتباط بالـ RNA.

“الحمض النووي الريبي (RNA) هو نفس الجزيء المستخدم في الجيل الجديد من لقاحات الحمض النووي الريبي (RNA)، لكنه يلعب أدوارًا أساسية داخل خلايانا، حيث يحمل الرسائل الجينية، وينسق الاستجابات المناعية، ويساعد في تكوين اللبنات الأساسية للحياة.”

قوة تغيير الشكل: كيف يتولى داء الكلب زمام الأمور

وقال المؤلف المشارك الكبير البروفيسور بول جولي، رئيس مختبر جولي بجامعة ملبورن، إنه من خلال استهداف أنظمة الحمض النووي الريبي (RNA)، يمكن لبروتين P الفيروسي التبديل بين “المراحل” الفيزيائية المختلفة داخل الخلية.

وقال البروفيسور جولي: “هذا يسمح لها بالتسلل إلى العديد من الأجزاء الشبيهة بالسائل في الخلية، والسيطرة على العمليات الحيوية، وتحويل الخلية إلى مصنع فيروسات عالي الكفاءة”.

“على الرغم من أن هذه الدراسة ركزت على داء الكلب، فمن المحتمل أن تستخدم نفس الاستراتيجية من قبل فيروسات خطيرة أخرى مثل نيباه وإيبولا. إن فهم هذه الآلية الجديدة يفتح إمكانيات مثيرة لتطوير مضادات الفيروسات أو اللقاحات التي تمنع هذه القدرة الرائعة على التكيف.”

نموذج جديد للبروتينات متعددة الوظائف

وقال الدكتور رولينسون إن الدراسة يجب أن تغير طريقة تفكير العلماء بشأن البروتينات الفيروسية متعددة الوظائف. وقال: “حتى الآن، كان يُنظر إلى هذه البروتينات في كثير من الأحيان على أنها قطارات مكونة من عدة عربات، حيث تكون كل عربة (أو وحدة) مسؤولة عن مهمة محددة”.

“وفقًا لوجهة النظر هذه، فإن الإصدارات الأقصر من البروتين يجب أن تفقد وظائفها ببساطة عند إزالة العربات. ومع ذلك، لا يمكن لهذا النموذج البسيط أن يفسر سبب اكتساب بعض البروتينات الفيروسية الأقصر بالفعل لقدرات جديدة. لقد وجدنا أن الوظائف المتعددة يمكن أن تنشأ أيضًا من الطريقة التي تتفاعل بها “العربات” وتنطوي معًا لتكوين أشكال عامة مختلفة، بالإضافة إلى تكوين قدرات جديدة مثل الارتباط بالحمض النووي الريبوزي “RNA”.

إعادة تصور الفيروسات: المرونة كسلاح نهائي

وقال البروفيسور المشارك موسلي إن ربط الحمض النووي الريبوزي (RNA) هذا يسمح للبروتين بالتحرك بين “المراحل” الفيزيائية المختلفة داخل الخلية.

وقال: “من خلال القيام بذلك، يمكنها الوصول إلى العديد من الأجزاء الشبيهة بالسائل في الخلية والتي تتحكم في العمليات الرئيسية، مثل الدفاع المناعي وإنتاج البروتين” والتلاعب بها. “من خلال الكشف عن هذه الآلية الجديدة، توفر دراستنا طريقة جديدة للتفكير في كيفية استخدام الفيروسات لمادتها الجينية المحدودة لإنشاء بروتينات مرنة وقابلة للتكيف وقادرة على السيطرة على الأنظمة الخلوية المعقدة.”

المرجع: “الديناميكيات التشكلية، وRNING، والفصل المرحلي ينظمان الارتباط المتعدد لبروتين فيروس داء الكلب” بقلم ستيفن إم. أوثيشران، كاتي أرديبادجا، تينايوي تشاو، سيفيل أوكسايان، ديفيد أ. يانس، تشينج سينج أنج، تشي هوي لو، فاي يان، نيكولاس أ. ويلاسون، سينتيل أروموموام، فينود سوندارامورثي، توبي دي إم بيل، أوكوري، 2 أوكميتو، 29 أولي، 29 أولي وغريغوري، 29 أولي، 29 أولي، 29 أولي، 29 أولي، 29 أولي، 29 أولي، 29 أولي. 2025, اتصالات الطبيعة.
DOI: 10.1038/s41467-025-65223-y

جمع هذا البحث خبراء من العديد من المؤسسات الأسترالية الكبرى، بما في ذلك جامعة موناش، وجامعة ملبورن، والمنظمة الأسترالية للعلوم والتكنولوجيا النووية (السينكروترون الأسترالي)، ومعهد بيتر دوهرتي للعدوى والمناعة، ومنظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO)، والمركز الأسترالي للتأهب للأمراض (ACDP)، وجامعة ديكين.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل, يكتشف، و أخبار.