بررسی دینامیک جهش‌های ویروس سارس کرونا-۲

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از روابط عمومی فرهنگستان علوم؛ دکتر اشرف محمدی گفت: ماهیت جهش یافته ویروس نگرانی‌هایی را در مورد افزایش انتقال و عفونت زایی ویروس ایجاد کرده است که خود الهام بخش تلاش‌های جهانی جامعه تحقیقاتی برای ردیابی و درک چگونگی پیدایش انواع جهش‌ها شده است.

وی، هدف طراحی مطالعه بررسی دینامیک جهش‌های ویروس سارس کرونا-۲ پس از پاساژ‌های متوالی در کشت سلول را به این شرح اعلام کرد:
۱- ارزیابی ظرفیت تکاملی و جهش پذیر SARS-CoV-۲، و دستیابی به بینش عمیق‌تر در موضوع فراوانی و پویایی جهش‌های ویروس
۲- بررسی جهش‌های ایجادشده در شرایط ازمایشگاهی (In –vitro) و مقایسه ان با انواع درون تنی (In -vivo)
۳- بررسی تأثیر جهش‌های ایجاد شده در شرایط آزمایشگاهی روی کاهش حدت، انتقال و بیماریزایی ویروس برای دستیابی نوع واکسینال زنده و تخفیف حدت یافته

وی درباره روش کار بر روی این طرح گفت: از ۸ نمونه سواب حلقی که در ازمایش اولیه با روش RT-PCR تحت عنوان سارس کووید -۲ مثبت تشخیص داده شدند نمونه‌ای که دارای سرعت رشد بیشتری در کشت سلول بود جدا سازی شده، هویت و آلوده نبودن به سایر ویروس‌های ناخواسته تایید شد.

عضو هیئت علمی و رئیس واحد تولید واکسن‌های ویروسی مصرف انسانی، موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی افزود: سپس در بیش از ۳۰ پاساژ متوالی تلقیح ویروس دردو رده سلولی دیپلوئید ریه جنین انسان (MRC-۵) و سلول کلیه میمون وروت (Vero-E) مورد مطالعه قرار گرفت. به موازات تداوم تلقیح ویروس در پاساژ‌های متوالی کاهش دما از ۳۷ به ۳۰ درجه نیز اعمال گردید. متعاقباً عیار سنجی مقایسه‌ای با استفاده از دو روش RT-qPCR و CCID۵۰ انجام شد. در ادامه برای ارزیابی موتاسیون ها، توالی‌یابی ژن اسپایک در فواصل پنج پاساژ با طراحی ۴ جفت پرایمر با روش سنگر انجام شد.

وی نتایج مطالعه روی این طرح را به این صورت اعلام کرد:
- مقایسه آنالیز نتایج بدست آمده از حدٌت و پاتوژنیسیتی در فواصل هر پنج پاساژ برای پاساژ‌های ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰ با استفاده از اندازه گیری مقایسه‌ای کاهش سایز پلاک از پاساژ ۱۵ به بعد در مقایسه با پاساژ‌های زیر ۹ مشاهده شده است.
- اندازه گیری پوتنسی با دو روش (CCID۵۰) و (RT-PCR) تغییرات فاحشی را در ویروس رشد یافته در دمای ۳۷ درجه بین دو سلول بین دو رده سلولی Vero , MRC-۵ نشان نداده است، اما عیار ویروس برداشت شده از رده سلولی MRC-۵ در دمای ۳۰ درجه در مقایسه با رشد ویروس روی همین سلول در دمای ۳۷ درجه یک لوگ کاهش نشان داده است.
- انالیز توالی یابی ناحیه اسپایک در دمای ۳۷ درجه در تمام پاساژ‌ها موتاسیون قابل ملاحظه در مقایسه با ویروس‌های اولیه و وحشی نشان نداده است، اما توالی سکانس در ویروس رشد یافته در دمای ۳۰ درجه نشان دهنده بروز پنج موتاسیون است.
- در این موتاسیون‌ها که بواسطه تطبیق ژنتیکی (adaptive genetic) ویروس به رشد دردمای پایین تراز دمای بدن یعنی ۳۰ درجه، دو جهش به صورت تبدیل ویژگی هیدروفوبی پپتید به هیدروفیلی با جانشینی باز در رده سلولی دیپلوئید ریه جنین انسان را شناسایی کرد.
- این جهش به صورت پایدار در پاساژ‌های متوالی از ۱۲ الی ۲۳ تکرار شد. افزایش بازه زمانی از ۴۸ به ۹۶ ساعت برای ظهور کامل اثرات سیتوپاتیک ویروس روی سلول در دمای ۳۰ درجه می‌تواند نشان دهنده کاهش حدت ویروس باشد.

بحث: تغییرات ژنتیکی مشاهده‌شده SARS-CoV-۲ در شرایط آزمایشگاهی را نمی‌توان تنها تحت عنوان جهش‌های تصادفی توضیح داد، بلکه احتمالاً ناشی از انتخاب طبیعی ویروس متعاقب، عادت یافتن به رشد در دمای پایین‌تر از بدن (۳۰ درجه سانتیگراد) ودر جهت پایداری توانمندی (Potency) و تکامل درخود جمع می‌کند.
در این مسیر رقابت، شبه گونه‌های باقی مانده در مجموعه ژنی جمعیت ۲- SARS-CoV برای بقای خود دردمای تحمیل شده در آزمایشگاه، جهت انتخاب را با موتاسیون تقویت کرده و سرعت تغییر تکاملی خود را افزایش می‌دهد.
شرایط تحمیل شده در آزمایشگاه باعث کاهش حدت ویروس، و متعاقبا افزایش بازه زمانی ظهور اثرات پاتولوژیک ان می‌شود. تغییرات این چنین درخصوص بسیاری از ویروس‌های واکسینال مانند فلج اطفال و سرخک، سرخجه و اوریون نیز با همین روش و در شرایط ازمایشگاه باعث تولید سویه‌های واکسینال زنده تخفیف حدت یافته شده است.
در تحقیق پیش رو اگرچه نتایج مؤید این اتفاق در شرایط آزمایشگاه و خارج از بدن (invitro) است. اما الزاما تأیید نهایی بدنبال تزریق ویروس در مدل حیوان آزمایشگاهی و با ارزیابی ضایعات پاتولوژیک وعوارض کلینیکال آن، در شرایط درون تنی (In vivo) حاصل خواهد شد.