علمی و پزشکی

بمب پرنده شگفت‌انگیز پر از ویروس‌های خطرناک

پریسا عباسی– بسیاری از دانشمندان بر این باورند که ویروس کرونا SARS-CoV-2 از خفاش‌ها، به طور مستقیم و یا از طریق میزبان‌های واسطه در بدن سایر موجودات، به انسان‌ها منتقل شده است. یک تیم تحقیقاتی به دنبال ایجاد مقادیر زیادی از بافت‌های خفاش‌ها هستند تا بتوانند بفهمند که چرا این حیوانات پرنده تا این حد ویروس دوست هستند. آنها گزارش دادند که موفق شده‌اند سلول‌های خفاش بالغ را به سلول‌های بنیادی همه کاره‌ای تبدیل کنند که می‌تواند انواع مختلفی از بافت‌ها را تشکیل دهد.

گزارش پیشرفت این پروژه که در مجله Cell منتشر شده ، بسیاری از دانشمندان خفاش‌شناس را به وجد آورده است. لینفا وانگ، یک محقق ویروس کرونا در خفاش‌ها، در دانشکده پزشکی Duke-NUS در سنگاپور می‌گوید:«اگر این کار بتواند به راحتی توسط گروه‌های تحقیقاتی دیگر در گونه‌های مختلف خفاش‌ها بازتولید شود، بسیار موثر و کارآمد خواهد بود.» مطالعات اولیه روی سلول‌های بنیادی خفاش‌ها نشان داده است که این حیوانات نه تنها ویروس‌ها را نگه داری می‌کنند، بلکه در واقع به آنها اجازه می‌دهند تا فعال بمانند. و احتمالا انجام این کار به این دلیل است که برای این میزبانان مزیت‌هایی دارد.

شروع تحقیقات بر روی خفاش ها

انجام این کار جدید، از بهار سال ۲۰۲۰ ، یعنی از زمان آغاز همه‌گیری کووید۱۹، شروع شد. توماس زواکا، محقق سلول‌های بنیادی دانشکده پزشکی ایکان در کوه سینا، به این موضوع علاقه‌مند شد که چرا خفاش‌ها حامل این همه ویروس‌هایی هستند که می‌توانند باعث ایجاد بیماری در انسان‌ها شوند. اما محققانی که در این مورد مطالعه می‌کنند، با این واقعیت روبرو شدند که گرفتن نمونه از خفاشها و مطالعه بر روی آنها درآزمایشگاه کار دشواری است. وانگ می‌گوید:«حتی با وجود یک کلونی در حال تولید مثل، همچنان به دست آوردن میزان کافی از این سلول‌ها که بتوانیم برای آزمایش‌های خاص و مکرر از آنها استفاده کنیم، بسیار چالش برانگیز است.»

زواکا، قصد داشت برای حل این مشکل، سلول‌های بنیادی خفاش را بسازد، تا بتوان آنها را در آزمایشگاه نگهداری کرده و در صورت نیاز آنها را به انواع خاصی از بافت‌ها تبدیل کرد. برخی از محققان سالها پیش ادعا کرده بودند که این کار را انجام داده‌اند، اما کار آنها هرگز مجدد باز تولید نشده بود.

اما با قرنطینه شدن بیشتر نقاط جهان به دلیل شیوع کووید ۱۹، زواکا ابتدا باید راه‌حلی برای چگونگی رساندن بافت خفاش به آزمایشگاه خود را پیدا می‌کرد. سرانجام خاویر ژوست، زیست شناس تکاملی در شورای ملی تحقیقات اسپانیا، موافقت کرد تا نمونه‌هایی از کلونی خفاش‌های نعل اسبی بزرگتری که در سویل، مشغول مطالعه بر روی آنها بود را برای زواکا بفرستد. ژوست برای اینکه این بافت‌های تازه بتوانند از پرواز طولانی جان سالم به در ببرند، به فرودگاه مادرید رفت و موفق شد آنها را در یکی از معدود پروازهایی که از اقیانوس اطلس عبور می‌کرد، برای زواکا ارسال کند. زواکا در آزمایشگاه خود در شهر نیویورک سعی کرد تا از روش‌های محقق ژاپنی، شینیا یاماناکا، بهره بگیرد تا سلول‌های پستانداران بالغ را به حالت اولیه(شبیه سلول‌های بنیادی) برگرداند. اما دستور ساخت این سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPS)، بر روی نمونه‌های خفاش‌ها جواب نداد.

آزمایش بر روی گونه‌های مختلف خفاش‌ها

با این حال، سرانجام زواکا و همکارانش پس از ماه‌ها توانستند با تغییر دادن فرمول‌ها، ترکیبی از عوامل موثر را پیدا کنند. با انجام چندین آزمایش، از جمله تفکیک کردن سلول‌های تغییر شکل داده خفاش‌ها به انواع مختلف سلول‌های دیگر، متوجه شدند که آنها در واقع سلول‌های پرتوان هستند. سپس محققان این روش را با سلول‌های گونه‌های مختلف خفاش‌ها، از جمله «خفاش گوش موشی بزرگ» تکرار کردند و نتایج مشابهی به دست آورند. زواکا می‌گوید:«این دو خفاش از نظر تکاملی بسیار با هم تفاوت دارند. بنابراین نتایج به ما نشان دادند که احتمالا پروتکل‌های ما در مورد بسیاری از خفاش‌های مختلف صدق خواهد کرد.»

خفاش-گوش-موشی-بزرگ.jpg

تیم زواکا در حین مطالعه این سلول‌ها متوجه نکته جالبی شدند. برخی از ویروس‌های خاص می‌توانند نسخه‌هایی از ژن‌های خود را وارد ژنوم سلول‌های انسان یا موش کنند، و این توالی ویروسی گاهی باعث دوباره بیدار شدن سلول‌هایی می‌شوند که در حالت پرتوان هستند. زمانی که زواکا و همکارانش به دنبال بقایای این توالی ویروسی در سلول‌های بنیادی پرتوان القایی خفاش بودند، نسخه‌های فعال متعدد و همچنین برخی پروتئین‌هایی تولید شده توسط این توالی‌ها را پیدا کردند.

زواکا بر این باور است که خفاش‌ها این توالی‌های فعال را محدود نمی‌کنند، زیرا تکثیر آنها ممکن است به عنوان یک استراتژی دفاعی، و یا نوعی خود واکسینه کردن در برابر سایر ویروس‌ها عمل کند. او می‌گوید:«تعداد این توالی‌های ویروسی واقعا تعجب‌آور است.»

سایر محققانی که در مورد خفاش‌ها مطالعه می‌کنند هشدار می‌دهند که در حال حاضرحدس و گمان‌هایی در این رابطه باقی می‌مانند. وانگ می‌گوید: دانشمندان قبلا بر این عقیده بودند که یک نوع رابطه همزیستی بین ویروس‌ها و خفاش‌ها وجود دارد، اما اثبات آن سخت است.

بیشتر بخوانید:

به عقیده کوین اولیوال، محقق خفاش‌ها در تیم EcoHealth Alliance، که یک گروه تحقیقاتی غیرانتفاعی مستقر در نیویورک است، در واقع داده‌های موجود در مقاله جدید منتشر شده در Cell آنقدر محدود هستند که نمی‌توان به این نتیجه رسید که سلول‌های بنیادی خفاش‌ها در نحوه مواجه با توالی‌های ویروسی یکپارچه یا درونی، خاص هستند. اما او فکر می‌کند که تکنیک جدید سلول های بنیادی می‌تواند به انجام مطالعات مشابهی برای دست‌یافتن به توالی ویروسی در طیف گسترده‌ای از پستانداران دیگر کمک کند. او می‌گوید:«آن زمان است که باید ببینیم آیا خفاش‌ها از این نظر، بالاتر از حد متوسط هستند یا خیر!»

با این حال، دانشمندان خفاش‌شناس بسیار مشتاق هستند که بالاخره بتوانند دستورالعملی برای تولید سلول‌های iPSخفاش‌ها داشته باشند. وینسنت مانستر، ویروش شناس موسسه ملی آلرژی و بیماری‌های عفونی ایالات متحده می‌گوید:« در حال حاضر، تیم من در حال بررسی این هستند که چگونه می‌توانیم از این سلول‌های پرتوان استفاده کنیم.»

جیکوب هانا، محقق سلول‌های بنیادی در موسسه علوم Weizmann می‌گوید:«این یک مقاله فوق‌العاده عالی است. بدون شک این تحقیقات به یک پلتفرم پرکاربرد تبدیل خواهد شد.»

منبع: science

5858