دراسة توضح دورة حياة فيروس كوفيد-19 والآلية المحتملة لدخوله إلى خلايا المضيف

نُشرت دراسة حديثة على دورية sciencedirect توضح الآلية المحتملة لدخول فيروس كوفيد-19 SARS-CoV-2 إلى الخلايا. إذ اعتمد الباحثون خلال الدراسة على رصد خطوات دخول الفيروس إلى الخلايا من خلال استخدام أدوية تستهدف أجزاء أو مراحل معينة خلال دورة حياة الفيروس.

يستطيع العلماء أيضًا تحديد الخطوات المحتملة لغزو الفيروس للخلايا من خلال استخدام نوع من البروتينات يسمى ببروتينات الإشارة المحددة Specific signaling proteins، بحيث تمثل هذه البروتينات أهدافًا للتثبيط، وهدفها الأساسي هو تثبيط مناعة المضيف.

تبيّن أن الفيروس يستهدف الخلايا المضيفة من خلال مستقبلات تسمى ACE2-dependent وACE2-independent، يتضمن ذلك ارتباط الفيروس بجزيئات موجودة على سطح الخلية مثل CD147 وDC-SIGN وL-SIGN، أو من خلال عملية الالتقام الخلوي للفيروسات Endocytosis، أو أجسام الموت المبرمج المحتوية على الفيروسات Virus-containing apoptotic bodies، أو من خلال عملية الارتباط Attachment للجسم المضاد IgG المغلف بالفيروس مع المستقبلات البروتينية الخاصة بالأجسام المضادة، والتي يرمز لها FcR.

في البداية، تتعرف عدة مستقبلات داخلية على جزيئات الحمض النووي الريبوزي RNA الخاصة بفيروس كوفيد-19، وتسمى هذه المستقبلات بمستقبلات التعرف على الأنماط Pattern recognition receptors واختصارها Intra-cellular PRRs. ومن الأمثلة على هذه المستقبلات البروتينية الداخلية مستقبلات مثل TLR3 وTLR7 وTLR8، وهي مستقبلات تؤدي دورًا مهمًا في التعرف على الفيروس. من ناحية أخرى، تؤدي أيضًا أجهزة الاستشعار السيتوبلازمية Cytoplasmic sensors مثل المستقبلات MDA5 وRIG-I دورًا في التعرف على الفيروس.

في نهاية المطاف، يحدث التعبير عن النوع الأول والثالث من الإنترفيرونات IFN من خلال مسارات الإشارة يتوسطها مستقبلات التعرف على الأنماط PRR-mediated signaling pathways. رغم ذلك، تتداخل فيروسات كوفيد-19 مع إنتاج الإنترفيرونات من خلال تعطيل عامل الإنترفيرون التنظيمي الثالث IRF-3.

يرتبط بروتين S الخاص بفيروس كوفيد-19 على سطح مستقبل يسمى TLR2، ومن جهة أخرى يرتبط الجسم المضاد IgG المغلف بالفيروس Virus-coated IgG بمستقبل يسمى FcγRIIA مما يؤدي إلى التعبير عن السيتوكينات المؤدية للالتهابات Pro-inflammatory cytokines والكيموكينات Chemokines. تحدث هذه العملية عن طريق تحفيز مسار العامل النووي المعزز لسلسلة كابا الخفيفة في الخلايا البائية النشطة NF-B. ونتيجة لتحفيز مسار NF-B، يُحفّز مسار كيناز البروتين المنشط بالميتوجين MAPK.

تعتبر الخطوات مثل نسخ الحمض النووي الريبوزي، والترجمة، وتخليق البروتين الفيروسي، والتجميع الفيروسي، والتبرعم الفيروسي إلى الشبكة الاندوبلازمية، والنقل الفيروسي إلى حويصلات جولجي، وإفراز الفيروسات المعدية، من الخطوات الرئيسية في دورة حياة فيروسات كورونا، والتي قد تستهدفها العوامل العلاجية.

ملخص دورة حياة فيروس كوفيد-19 داخل الخلايا المضيفة مثل خلايا البلعمة Macrophages والخلايا الوحيدة Monocytes

  1. دخول الفيروس عبر الالتقام الخلوي من خلال مستقبلات ACE-2.
  2. إكمال عملية دخول الفيروس من خلال اندماج الغشاء Membrane fusion بعد الارتباط بالمستقبلات ACE-2 وTMPRSS2.
  3. إطلاق الجينوم الفيروسي.
  4. ترجمة بروتين البوليميراز الفيروسي Viral polymerase protein.
  5. تضاعف الحمض النووي الريبوزي RNA replication.
  6. ترجمة البروتينات الهيكلية الفيروسية S وM وE عبر الرايبوسومات المرتبطة بالشبكة الاندوبلازمية وNucleocapsid الفيروسي في السيتوبلازم.
  7. تجميع الفيروسات المعدية Virion في الكتلة الحويصليّة الأنبوبية، ويشار إليها أيضًا باسم الحيز الإندوبلازمي الشبكي – الحيز الوسيط جولجي.
  8. تكوين فيروسات معدية ناضجة داخل حويصلة جولجي.
  9. طلاق الفيروسات المعدية عن طريق الإفراز الخلوي Exocytosis.

الأدوية التجريبية الموصوفة حاليًا لإدارة فيروس COVID-19 مذكورة في الصناديق الخضراء في الصورة في الأسفل.

تحتوي كل من هذه الأدوية/الأجسام المضادة على نقاط تدخل محددة بحيث تثبط البروتينات الفيروسية أو توقف عملية مصيرية خلال دورة حياة الفيروس مثل دخول الفيروس، أو ترجمة البروتينات الفيروسية، أو تجميع فيروسات جديدة، أو تبرعم الفيروس، وما إلى ذلك، بالتالي تثبّط تكاثر الفيروس.

المصادر: 1