اكتشاف مركب جديد يحمي من الإصابة بالفيروس المسبب لـ كوفيد-19

أظهرت دراسة أجراها علماء معهد دانا فاربر للسرطان أن المركبات التي تعوق «معدات الهبوط» لمجموعة من الفيروسات الضارة يمكن أن تحمي بنجاح من الإصابة بالفيروس المسبب لـكوفيد-19.

بناءً على النتائج، أطلق الباحثون تجربة سريرية بشرية لأحد هذه المركبات المصنوعة عن طريق التثبيت الكيميائي للببتيد الرئيسي لفيروس كورونا.

رذاذ للأنف

إذا أثبت المركب، المسمى الببتيد الشحمي التدبيس، فعاليته كرذاذ للأنف في التجربة، فقد يكون أساسًا لطريقة دوائية جديدة للوقاية من كوفيد-19 أو علاجه، كما يقول مؤلفو الدراسة، التي نُشرت على الإنترنت بمجلة اتصالات الطبيعة.

نظرًا لأن هذه المركبات تحبط الآلية التي تستخدمها العديد من الفيروسات للدخول إلى الخلايا وإصابتها، فقد تكون الببتيدات الدهنية المُدبسة فعالة أيضًا ضد الفيروسات الخطيرة والمميتة مثل RSV، وEbola، وNipah، كما يوضح المؤلفون في دراستهم.

وقالت لورين والنسكي، باحث رئيسي في برنامج ليندي في البيولوجيا الكيميائية للسرطان في مركز دانا فاربر، ومركز بوسطن لسرطان الأطفال واضطرابات الدم: «بالرغم من أن اللقاحات والأجسام المضادة وحيدة النسيلة والأدوية الجزيئية الصغيرة لعبت دورًا حاسمًا في حماية الناس من عدوى كوفيد-19 التي تهدد حياتهم، إلا أنه لا تزال هناك فجوة حرجة في ترسانة العلاج».

قاد البحث مع جريجوري بيرد، دكتوراه، من دانا فاربر، وروبرت ديفي، من المختبرات الوطنية للأمراض المعدية الناشئة (NEIDL) بجامعة بوسطن.

وقالت والنسكي: «إن التطور المستمر للفيروس وظهور متغيرات جديدة قد أدى إلى انخفاض ملحوظ في فعالية الأساليب القائمة على المناعة، مما يتطلب إعادة صياغة دورية للقاحات، وما ينقصنا هو عوامل سريعة المفعول وسهلة الإدارة ومقاومة للمقاومة».

وأضافت: «يمكن استخدامها قبل أو بعد التعرض للفيروس لمنع العدوى أو تقليل الأعراض بشكل مباشر.. دراستنا هي مؤشر مشجع على أن الببتيدات الدهنية الأساسية توفر هذه الإمكانية».

وقال روبرت ديفي، أستاذ علم الأحياء الدقيقة في NEIDL بجامعة بوسطن: «كان من المثير أن نرى كيف انتقلت هذه الببتيدات، التي تعمل عن طريق التشويش على تروس آلة العدوى الفيروسية، بسرعة من فكرة أساسية على الورق إلى كونها فعالة مع الفيروسات وفي نماذج الأمراض الحقيقية».

وأضاف: «لقد كان هذا تعاونًا رائعًا بدأ في الأيام الأولى للوباء عندما أردنا التوصل إلى علاج لـ SARS-CoV-2 باستخدام موارد الاحتواء الحيوي الرائعة الموجودة لدينا في جامعة بوسطن، لقد عمل مختبرانا معًا بشكل جيد للغاية، وهذا شيء سنواصل القيام به في المستقبل بشأن الفيروسات الأخرى التي أعمل عليها، مثل الإيبولا».

على عكس لقاحات mRNA، والتي تعد شكلًا من أشكال العلاج المناعي الذي يوفر حماية متأخرة ويتطلب أيضًا إدارة دورية بسبب الطفرة الفيروسية و/أو ضعف المناعة، فإن الببتيدات الدهنية المُدبسة التي طورها مختبر والينسكي تعمل مباشرة على فيروس كورونا المستجد (SARS-CoV-2)، المسؤولة عن مرض كوفيد-19، وتتداخل مع قدرتها على إصابة الخلايا السليمة.

مناسب لضعاف المناعة

ولأن هذا النهج لا يستخدم الجهاز المناعي كوسيط، فهو واعد بشكل خاص للأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة، إما بسبب مرضهم أو علاجهم بالعوامل المثبطة للمناعة، مثل العلاج الكيميائي.

كان مختبر والنسكي رائدًا في تطوير وتطبيق الببتيدات المُدبِّسة منذ ما يقرب من 20 عامًا.

تتكون هذه العوامل الفريدة من الببتيدات الطبيعية - وهي امتداد من الأحماض الأمينية في تسلسل محدد - والتي يتم تثبيت بنيتها النشطة بيولوجيًا كيميائيًا بواسطة عنصر أساسي مثبت، وفي هذه الحالة، ترتبط أيضًا بالدهون، والتي يُعتقد أنها تساعد في تركيز المادة الأساسية، الببتيد في موقع العدوى الفيروسية، أي سطح الغشاء للخلية السليمة.

تظهر الدراسة الجديدة أن الببتيدات الدهنية الثابتة مستقرة بشكل استثنائي، وتقاوم درجات الحرارة القصوى والظروف الكيميائية، وهي سمة مهمة للثبات داخل الجسم وخارجه.

لا تمنع استراتيجية التصميم تحلل الببتيد في الجسم عند تناوله فحسب، بل تعالج أيضًا التحديات السابقة المتعلقة بالشحن والتخزين، مثل سلسلة التبريد المطلوبة للقاحات كوفيد-19.

في عام 2010، قام مختبر والينسكي لأول مرة بتطوير الببتيدات المزدوجة التي تستهدف نفس الخطوة الرئيسية في العملية التي يرتبط بها فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) بالخلايا البشرية ثم يصيبها، مما يسبب مرض الإيدز.

تحاكي الببتيدات المُدبِّسة «معدات الهبوط» للفيروس، وهي حزمة من 6 ملفات أو «حلزونات» للفيروس تتجمع معًا، مما يمكّن الفيروس من الاندماج مع غشاء الخلية المضيفة.

يمنع النهج العلاجي، المعروف باسم تثبيط الاندماج، الفيروس من دخول الخلية لتفريغ مخطط الحمض النووي الخاص بها، وإلا فإنه يحولها إلى مصنع لإنتاج الفيروسات.

يعمل الببتيد المُدبس، الذي يحاكي إحدى المناطق الملتفة، على تعطيل تكوين جهاز الدمج، مما يوقف العدوى من مصدرها.

في عام 2014، طور فريق والينسكي ببتيدات تدبيس مماثلة تستهدف نفس سمة فيروس RSV، والتي يمكن أن تسبب أمراض الجهاز التنفسي الحادة وحتى فشل الجهاز التنفسي لدى كبار السن والصغار على حد سواء. لقد أظهروا أن إعطاء الببتيد المُدبّس كقطرة أنف يمكن أن يمنع عدوى الفيروس المخلوي التنفسي في الفئران ويمنع أيضًا انتشار عدوى الأنف المثبتة من الهجرة إلى الرئتين.

عندما اندلعت جائحة كوفيد-19 في أوائل عام 2020، قام مختبر والينسكي على الفور بتحويل أحد الأشكال الملتفة لحزمة SARS-CoV-2 ذات الحلزون الستة إلى ببتيد مُدبب في محاولة لتطوير علاج لعلاج ما قبل وبعد التعرض.

وقالت والنسكي: «من اللافت للنظر أن تسلسل الببتيد الفيروسي الذي نستخدمه لمنع جهاز الاندماج متطابق بنسبة 100% بين SARS-CoV-2 وSARS1، الذي ظهر كفيروس تنفسي قاتل في عام 2003».

وأضافت أنه «على النقيض من التسلسلات الفيروسية التي تتحور في كثير من الأحيان لتفادي العلاجات القائمة على المناعة، نادرًا ما يتم تغيير تسلسلات اندماج الفيروس بسبب الدور الحاسم الذي تلعبه مجموعة الحزمة السداسية الحلزونية في تعزيز العدوى الفيروسية».

ومن عجيب المفارقات أنه مع تطور الفيروس بحيث يتمكن من التهرب من اللقاحات والأجسام المضادة وحيدة النسيلة، كلما أصبحت الببتيدات الدهنية المُدبسة أكثر فعالية، وذلك بسبب الطبيعة الأساسية لآلية الاندماج التي تستهدفها.