امروز : شنبه, 20 آذر 1395
دانشمندان برای اولین بار حمله ویروس به سلول را شبیه سازی کردند
3/50 امتیاز از 12 رای
 نرم افزار  |     |   26

دانشمندان بر این باور هستند که شبیه سازی حمله ی ویروس به داخل سلول می تواند به درمان بیماری های ویروسی کمک موثری بکند و به روش هایی منجر شود که کارآمدتر از راهکارهای فعلی عمل می کنند.

این آزمایش به این منظور طراحی شد تا مشخص شود که چگونه پوسته ی پروتئینی ویروس - که به نام "کپسید" (Capsid) شناخته شده است- تغییر شکل پیدا کرده و مواد ژنی را به داخل سلول سالم تزریق می کند. این در حالی است که در آزمایشات قبلی تغییرات یاد شده به طور کامل قابل مشاهده نبودند.

در حالی که عفونت های ویروسی در گذشته نیز شبیه سازی شده است، محققان کالج پزشکی پن (Penn) سعی در افزایش دقت این فرآیند داشتند. شبیه سازی های قبلی مربوط به عفونت ویروسی، نشان دادند که کپسید طی جهشی کاملا تغییر می کند اما پژوهشگران دانشگاه پن در خصوص اینکه تغییر یاد شده، نتیجه ی پروسه های مدل سازی بوده باشد، دچار تردید بودند، پروسه هایی که از حرارت بسیار زیاد استفاده می کنند یا ویروس را در معرض پروتئین ها قرار می دهند.

از این رو، اعضای تیم فرض کردند که به جای کل ویروس، تنها بخشی از آن در تعامل با گیرنده های سلول تغییر شکل می دهد. بنابراین آنها با همکاری محققان دیگری از دانشگاه پیتزبورگ سطح مصنوعی سلول را با استفاده از غشاهایی به نام نانودیسک ساختند.

در داخل سطح مصنوعی سلول، مولکول های پروتئین گیرنده های سلولی انسانی قرار گرفتند تا به سیگنال های خارجی، اجازه ی ورود به سلول داده شود. امری که پیش از این انجام نشده بود.

به کمک یک تکنیک تصویربرداری به نام "میکروسکوپی کرایو-الکترونی"، پرتوهای الکترونی می توانند ساختار پروتئین ها را با دقیق ترین جزئیات شناسایی کنند و به این ترتیب امکان نظارت بر واکنش بین پروتئین های ویروس و گیرنده های مصنوعی غشایی فراهم می شود.

اخیرا، محققان توانستند تا با کمک یک میکروسکوپ کرایو-الکترون پیشرفته تر، تصاویر با وضوح اتمی را با سرعت بی سابقه ای ثبت کنند و سپس هزاران عکس دو بعدی ثبت شده از زوایای مختلف، به صورت یک مدل سه بعدی گردآوری شدند.

این مدل نشان می دهد که فرضیه ی پژوهشگران درست بوده است و ویروس تنها در نقاطی تغییر شکل می دهد که به گیرنده های سلولی متصل شده است.

سوزان هافنستین (Susan Hafenstein) یکی از اعضای تیم می گوید:

ما توانستیم که اولین اتصال کپسید ویروس با سلول میزبان را به طور دقیق ثبت کنیم. تمام مطالعات پیشین، حاکی از آن بودند که تمام ساختار کپسید دچار تغییر شده است. نتایج کار ما نشان می دهد که تنها منافذ نقطه ی تعامل ویروس با سلول میزبان، باز می شود و مواد ژنتیکی از این طریق وارد سلول می شوند.

ویروس انتخابی برای این آزمایش "B3 کوکساکی ویروس" (CVB3) نام داشت. چرا که این نوع ویروس در حین تکثیر تغییر می کند و همین امر روش های درمانی آن را با مشکل روبرو می کند.

محققان امیدوار هستند که با درک چگونگی ورود ویروس ها به داخل سلول، روند فعالیت آن ها را به شکل موثرتری متوقف کنند. به طور بالقوه، داروهای جدید می توانند با ایجاد نوعی جهش در ویروس ها، از دسترسی آن ها به سلول های سالم جلوگیری کنند.

البته هنوز هم نقاط ابهامی وجود دارند. در این میان، هافنستین و همکارانش قصد دارند تا در گام بعدی نانودیسک های بزرگتری را در آزمایشات استفاده کنند.

هافنستین در این خصوص می گوید:

نانودیسک ها به حدی کوچک بودند که ما نتوانستیم بهترین تصویر ممکن را از نحوه ی برهم کنش بین ویروس و سلول را ثبت کنیم و این مورد باید در آزمایش های بعدی بهبود پیدا کند.

باید امیدوار بود که در تست های جدید آنچه که به زعم هافنستین مهم ترین گام به شمار می آید، آشکار شود: شناسایی آنچه که باعث آزادسازی RNA در داخل سلول می شود.

در پایان لازم به ذکر است که این پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.


برچسب ها :  

نظر خود را به اشتراک بگذارید