سلط بحث جديد الضوء على آلية بيولوجية حاسمة ربما ساعدت الفيروس التاجي على إصابة البشر وانتشاره بسرعة في جميع أنحاء العالم.

يُظهر التحليل التفصيلي لبنية الفيروس أن النتوءات الشبيهة بالمسامير التي يستخدمها الفيروس للإلتصاق بخلايا العائل، تلتصق بالخلايا البشرية بحوالي أربع مرات أكثر من تلك الموجودة في فيروس سارس التاجي، الذي قتل مئات الأشخاص في وباء عام 2002.

تشير النتائج إلى أن جزيئات الفيروس التاجي التي يتم استنشاقها من خلال الأنف أو الفم لديها فرصة كبيرة للالتصاق بالخلايا في الجهاز التنفسي العلوي ، مما يعني أن هناك حاجة لكميات قليلة نسبيًا للفيروس لتتمكن العدوى من الحدوث.

استخدم العلماء في جامعة مينيسوتا علم البلورات بالأشعة السينية لإنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد على المستوى الذري للفيروس ولشريكه المقابل في الخلايا البشرية ، والمعروف باسم مستقبل ACE-2.

عندما يصادف الفيروس خلية بشرية ، تلتصق البروتينات الموجودة على سطحه بمستقبلات ACE-2 ، إذا كانت الخلية تمتلكها ، وتسمح للفيروس بالوصول والتكاثر. والمعروف ان هذا الانزيم ACE-2 يتواجد بكثرة في خلايا أغشية الرئة والشرايين والقلب والكلى والأمعاء. يعمل ACE2 أيضًا كنقطة دخول إلى الخلايا لبعض الفيروسات التاجية.

قال الدكتور فانغ لي ، الذي قاد الفريق الأمريكي: يظهر الهيكل ثلاثي الأبعاد أنه مقارنة بالفيروس الذي تسبب في تفشي مرض سارس 2002-2003 ، طور الفيروس التاجي الجديد استراتيجيات جديدة للارتباط بمستقبله البشري ، مما أدى إلى إلتصاق أكثر إحكامًا ، إن الارتباط العميق بمستقبلات الإنسان يمكن أن يساعد الفيروس على إصابة الخلايا البشرية وانتشارها بين البشر بسرعة اكبر.

سيتم استخدام خريطة الفيروس الآن من قبل العلماء لمحاولة البحث عن الأدوية المحتملة التي يمكن أن تقضي على الفيروس قبل أن تتكاثر وتنتشر العدوى. فإذا استطعنا إيجاد دواء جديد يحتوي على أجسام مضادة يمكنها أن ترتبط بهذه المواقع على الفيروس بشكل أقوى وأكثر تواتراً من المستقبل ، فسوف يمنع الفيروس من الدخول الى الخلايا ويثبط عمليه التصاقه بمستقبلات ACE-2 ، مما يجعله علاجاً فعالاً للعدوى الفيروسية.  وأضاف أنه يمكن استخدام نفس المواقع لتشكيل العمل على اللقاحات لمنع العدوى في المستقبل.

ويصف الباحثون في دورية Nature كيف استمروا في مقارنة هيكل الفيروس التاجي الوبائي مع السلالات ذات الصلة الموجودة في الخفافيش والبنغولين.  ووجد الباحثون أن السلالات الموجودة في الحيوانات يمكن أن ترتبط بنفس مستقبل ACE-2 البشري ، مما يدعم الأبحاث السابقة و التي تشير إلى أن الفيروس التاجي البشري جاء من الخفافيش إما مباشرة ، أو عبر بانجولين يصاب بنفسه بواسطة الخفافيش.  قبل إصابة البشر ، التقطت سلالات الحيوانات طفرات رئيسية سمحت للفيروس بالانتشار بسهولة أكبر في البشر.

قال جوناثان بول ، أستاذ علم الفيروسات في جامعة نوتنغهام ، الذي لم يشارك في الدراسة: نحن نعلم أن الفيروس التاجي المسبب لـ Covid-19 ، يتصرف بشكل مختلف تمامًا عن نظيره Sars-Cov-2 على وجه الخصوص ، يصيب Sars-Cov-2 بكفاءة الحلق والأنف ، مما يتسبب في أعراض خفيفة تشبه البرد ، في حين أن الفيروس المسبب لكوفيد 19 يتكاثر دائمًا في الرئتين.