لماذا ينتشر متغير دلتا كوفيت -19 بسهولة ويؤثر على الناس بسرعة

النتائج لها آثار على الجيل القادم كوفيد -19 اللقاحات والعلاجات.

متغير دلتا السارس – كوف -2 في غضون بضعة أشهر ، أصبح الخيار السائد ، مما أدى إلى القضاء على العالم. نُشرت دراسة جديدة من مستشفى بوسطن للأطفال في 26 أكتوبر 2021 علم، يشرح سبب انتشار دلتا بسهولة ويؤثر على الناس بسرعة كبيرة ، ويقترح أيضًا استراتيجية أكثر استهدافًا لتطوير لقاحات وعلاجات COVID-19 المستقبلية.

في الربيع الماضي ، أظهر رئيس الدراسة Ping Chen ، الحاصل على درجة الدكتوراه ، كيف أصبحت سلالات SARS-CoV-2 السابقة (alpha ، beta ، G614) أكثر عدوى من الفيروس الأصلي. خضع كل متغير لطفرة جينية تعمل على تثبيت بروتين السنبلة – وهو بروتين سطحي يعتمد على اللقاحات الحالية. زادت هذه الطفرة من قدرة المتغير على دخول الخلايا.

متغير دلتا الذي سيظهر قريبًا هو النوع الأكثر عدوى المعروف حتى الآن. شرع سين وزملاؤه في فهم السبب. يقول تشين: “نظرًا لأن دلتا تقف وحدها في جميع الأنواع ، فقد اعتقدنا أن شيئًا مختلفًا للغاية سيحدث”. “نعتقد أن الخاصية هي المسؤولة عن انتشارها ، والتي تبدو حتى الآن فريدة من نوعها لشركة دلتا”.

اندماج أسرع ، دخول أسرع

يؤثر SARS-CoV-2 على خلايانا ، وترتبط طفراته أولاً بمستقبل يسمى ACE2. ثم تغير المسامير شكلها بشكل كبير وتطوي نفسها. تربط حركة اليرقان هذه الغشاء الخارجي للفيروس بأغشية خلايانا.

باستخدام نوعين من التقديرات المستندة إلى الخلايا ، أظهر زين وزملاؤه أن بروتين دلتا السنبلة فعال بشكل خاص في اندماج الغشاء. لقد قام بتنشيط فيروس دلتا محاكى لمهاجمة الخلايا البشرية بشكل أسرع وأكثر كفاءة من سلالات السارس الخمس الأخرى (انظر الجدول الشريطي). كان هذا صحيحًا بشكل خاص عندما تحتوي الخلايا على مستويات منخفضة نسبيًا من مستقبلات ACE2.

يرتبط متغير دلتا من SARS-CoV-2 بأغشية الخلايا بشكل أسرع بكثير من الأنواع الخمسة الأخرى (alpha و beta و G614 و gamma و kappa). الائتمان: تشانغ جاي ؛ و اخرين. العلوم 2021 26 أكتوبر ؛ DOI: 10.1126 / science.abl9463

يوضح تشين: “يتطلب اندماج الغشاء مزيدًا من الطاقة ومحفزًا”. “من بين الأنواع المختلفة ، تتميز Delta بقدرتها على تعزيز اندماج الأغشية. وهذا ما يفسر سبب انتشار دلتا بسرعة كبيرة ، ولماذا يمكنك الحصول عليها بعد التعرض لفترة قصيرة ، ولماذا يمكنها إصابة المزيد من الخلايا وتكوين المزيد من الأحمال الفيروسية في الجسم .

يتم الإبلاغ عن تدخلات التصميم من خلال إطار العمل

لمعرفة كيف تؤثر الطفرات في الاختلافات على بنية بروتين سبايك ، استخدم زين وزملاؤه مجهر الإلكترون المبرد ، والذي يتم تحديده حتى المستوى الذري. قاموا بتصوير بروتينات سبايك من أنواع دلتا وكابا وجاما ، وقارنوها مع طفرات G614 و alpha و beta المصنفة سابقًا.

تحتوي جميع المتغيرات على تعديلات على مكونين رئيسيين من بروتين سبايك ، والتي يتم التعرف عليها من خلال الأجسام المضادة المعادلة لجهاز المناعة لدينا: مجال ربط المستقبلات (RBD) الذي يرتبط بمستقبل ACE2 ، والمجال الطرفي N (NTD). تقلل الطفرات في كلا المجالين من ارتباط الأجسام المضادة المعادلة بالسنبلة.

يقول تشين: “أول شيء لاحظناه بشأن دلتا كان تغييرًا كبيرًا في الاختبارات غير التدميرية ، مما أدى إلى مقاومتها للأجسام المضادة المعادلة”. “RPD تغير أيضًا ، لكن هذا أدى إلى تغيير طفيف في مقاومة الجسم المضاد. كانت دلتا لا تزال حساسة لجميع الأجسام المضادة المستهدفة RBD التي اختبرناها.

بالنظر إلى المتغيرات الأخرى ، وجد الباحثون أن كلًا منهم قام بتعديل NDT بطرق مختلفة وغير تعريفاته. تغيرت RBD أيضًا ، لكن التغييرات كانت ضئيلة. بشكل عام ، كان هيكل RBD مستقرًا نسبيًا عبر الاختلافات ، مما يحمي دوره الرئيسي في الارتباط بمستقبل ACE2. لذلك يعتقد الباحثون أن RBD هو الهدف الأكثر ملاءمة لقاحات الجيل التالي وعلاجات الأجسام المضادة.

يوضح تشين: “لا نريد استهداف NTD لأن الفيروس يتغير بسرعة ويغير بنيته ؛ هذا هدف متحرك”.

ملحوظة: “اندماج الغشاء وتثبيط المناعة بواسطة بروتين سبايك لمتغير دلتا SARS-CoV-2 ، ميغان إل ماير ، ريتشارد إم والش ، جونيور ، صوفيا ريتز فولوتش ، دوان آر ويسمان ، وي يانغ ، مايكل إس سيمان ، Jianming. Lu and Ping Chen ، 26 أكتوبر 2021 ، علم.
DOI: 10.1126 / science.abl9463

Jun Zhang، PhD و Tianshu Xiao، PhD، Boston Children’s Hospital، مؤلفان مشاركان على الورق. تم تمويل الدراسة من قبل Emergency Ventures واتحاد ماساتشوستس للتأهب للأمراض (MASCPR) والمعاهد الوطنية للصحة (منح AI147884 و AI141002 و AI127193 و AI39538 و AI165072).