چرا برخی ژن‌ها کرونا نمی‌گیرند؟

خبرگزرای میزان - روزنامه جام جم به نقل از BBC Future نوشت: از همان ابتدای شروع عالم‌گیری کرونا، اعلام شد سن مهم‌ترین عامل تعیین‌کننده شدت ابتلا به بیماری کووید- ۱۹ است و افراد بالای ۶۵ سال باید بیشترین مراقبت و احتیاط را داشته‌باشند.

معمولا هم افرادی که بیماری زمینه‌ای ندارند، به‌صورت خفیف یا شکل متوسط این بیماری عفونی روبه‌رو خواهند شد، اما در موارد کمتری ممکن است به‌سختی بیمار شوند یا پیامد‌های این بیماری عفونی تا مدت‌ها با آن‌ها باقی بماند. حالا با گذشت بیشتر از یک‌سال از شروع عالم‌گیری کرونا، دانشمندان حدس می‌زنند در عفونت‌های خفیف تا حاد، تنها کووید-۱۹ نقش بازی نمی‌کند و سیستم ایمنی افراد و جهش‌های ژنتیک آن‌ها نیز می‌تواند مؤثر باشد. زیرا در موارد بسیاری می‌بینیم کسانی که بیشترین خطر ابتلا به نوع حاد کووید- ۱۹ را دارند، به‌شکل عجیبی در برابر ویروس کرونا مقاوم هستند. دانشمندان امیدوارند پاشنه آشیل این عالم‌گیری را در ژنتیک و خون افرادی پیدا کنند که باوجود سن بالا بهبود یافته‌اند یا با وجود این‌که در معرض شدید ویروس بوده‌اند، بیمار نشده‌اند.

ماجرای مردی که به ایدز مبتلا نمی‌شد!

استفان لیون کرون (Stephen Lyon Crohn) در تاریخ پزشکی، با سیستم ایمنی عجیبی که داشت، به شهرت ناخواسته‌ای رسیده‌بود. دوست کرون، جری گرین (Jerry Green) سال ۵۷ بعد از این‌که ۱۴ کیلوگرم وزن کم کرد و بعد بینایی خود را از دست داد، به‌دلیل عفونت ناشناخته‌ای جان باخت. گرین جزو اولین قربانیان بیماری‌ای است که اکنون آن را با نام ایدز می‌شناسیم.

استفان کرون در طول سال‌ها بعد نیز شاهد مرگ دوستانش بود، در حالی‌که کاری از دستش برای دوستانش برنمی‌آمد و خودش هم بدون این‌که اقدامات احتیاطی داشته‌باشد، هرگز به آن بیماری ناشناخته مبتلا نمی‌شد.

پزشکان برای یافتن علت مقاومت بدنی عجیب بدن کرون، سلول‌های سی‌دی ۴ (CD۴) او را در لوله‌های آزمایشگاهی گذاشتند که هزاران برابر محیط بدن، آلوده به ویروس اچ‌آی‌وی بود، اما به نظر می‌رسید آلوده‌کردن این سلول‌ها غیرممکن است.

در بیماری ایدز، ویروس اچ‌آی‌وی به دو گیرنده روی سطح گلبول‌های سفید سی‌دی ۴ وصل می‌شود و بانفوذش به داخل سلول، روند بیماری آغاز می‌شود. اما کرون به لطف نقصی ژنتیکی، یکی از این گیرنده‌ها به‌نام سی‌سی‌آر ۵ (CCR۵) را نداشت. نبود این گیرنده هیچ تاثیری در سلامتی افراد ندارد و فقط آن‌ها را در برابر اچ‌آی‌وی حفظ می‌کند. این ناهنجاری ژنتیکی با نام جهش دلتا ۳۲ (delta ۳۲ mutation) معروف است و دانشمندان سال‌ها بعد موفق شدند داروی ضدویروس ماراویروک (maraviroc) را با تقلید از اثر جهش دلتا ۳۲ بسازند تا با مسدودکردن گیرنده‌های سی‌سی‌آر ۵، از گسترش عفونت در بیماران مبتلا به ایدز جلوگیری‌کنند.

کرون هشت سال پیش در ۶۶ سالگی، به زندگی خود پایان داد. اما میراث او برای مبارزه با اچ‌آی‌وی همچنان ادامه دارد و پنجره جدیدی را در علم پزشکی گشوده‌است. البته این مقاومت عجیب تنها در کرون وجود نداشت. خیلی‌ها هستند که در برابر بیماری‌های مختلف، به‌طور غیرمعمولی مقاوم و برعکس بسیار مستعد هستند. پیداکردن این افراد و همکاری‌شان با پزشکان، یافتن روش‌های درمانی جدید را به‌همراه دارد.

آیا ماجرای ویروس اچ‌آی‌وی تکرار می‌شود؟

دکتر جیسون بُب (Jason Bobe) متخصص ژنتیک از دانشکده پزشکی آیکان نیویورک، بیش از یک دهه است که فعالیت‌های علمی خود را بر تاب‌آوری غیرمعمولی بعضی از افراد در برابر بیماری‌های مختلف صرف کرده‌است؛ از بیماری‌های قلبی گرفته تا بیماری غیرشایعی مثل بیماری لایم (Lyme disease) که با نیش کنه آلوده ایجاد می‌شود.
با شروع موج اول همه‌گیری کرونا، دکتر بب به این فکر افتاد که آیا ممکن است مانند داستان بیماری ایدز، افرادی هم در برابر ویروس سارس- کوو -۲ مقاوم باشند؟

برای شروع، دکتر بب سراغ خانواده‌هایی رفت که گروه‌های سنی مختلفی داشتند و همه اعضای خانواده جز یک نفر، به بیماری کووید ـ ۱۹ مبتلا شده‌بودند. زیرا بررسی آزمایش‌های ژنتیکی همه اعضای یک خانواده، یافتن عوامل ژنتیکی مؤثر و شناسایی عوامل ژنتیکی مرموز را در مقاومت نسبت به بیماری، ساده‌تر می‌کند. درگذشته و برای بیماری‌های مختلف، پیداکردن چنین خانواده‌هایی ممکن بود سال‌ها یا حتی دهه‌ها زمان ببرد، اما امروز به‌لطف دنیای دیجیتال، دکتر بب با همکاری مدیران شبکه اجتماعی فیسبوک، بیماران مبتلا به کرونا و خانواده آن‌ها را دنبال و خانواده‌های مناسب برای این پژوهش پیدا می‌کند.

به‌علاوه دکتر بب، پلتفرم آنلاینی را نیز راه‌اندازی کرده‌است تا بیماران مبتلا به کرونا بدون علامت با تکمیل پرسشنامه آن، برای ورود به این پژوهش درباره تاب‌آوری در برابر کووید -۱۹ ارزیابی شوند.

جیسون بب امیدوار است تا چند ماه آینده توالی ژنتیکی افرادی را به‌دست آورد که علائم مقاومت به بیماری کرونا را نشان می‌دهند. سپس نتایج به‌دست آمده را به‌دنبال یافتن جهش مشترکی بررسی می‌کند که به این افراد کمک کرده‌است تا از ابتلا به ویروس فرار کنند. به این ترتیب راه برای ساختن دارو‌های ضدویروسی هموار می‌شود که هم دربرابر بیماری کرونا ایمنی ایجاد می‌کنند و هم دربرابر جهش‌های بعدی ویروس در آینده مقاوم هستند.

همزمان با پژوهش‌های دکتر بب، دکتر مایانا زاتز (Mayana Zatz) از مرکز پژوهش‌های ژنوم انسانی دانشگاه سائوپائولو، گروه مطالعاتی از ۱۰۰ زوج انتخاب کرده‌است که یکی از همسران به کووید-۱۹ مبتلا شده و فرد دیگر مریض نشده‌است. ایده اصلی این پژوهش یافتن نشانه‌های ژنتیکی از مقاومت در برابر ویروس کروناست و پاسخ این سوال که چرا کسانی که به‌شدت در معرض ویروس هستند، بیمار نشده‌اند و در سرم خون‌شان هم آنتی‌بادی وجود ندارد. همچنین تیم دکتر زاتز، در حال تجزیه و تحلیل ژنوم‌های ۱۲ فرد بالای ۱۰۰ سال است که به کرونای خفیف دچار شده‌اند.

یکی از این افراد خانمی ۱۱۴ ساله اهل رسیفی برزیل و از مسن‌ترین افراد بهبودیافته از کووید-۱۹ در دنیاست. کووید-۱۹ برای نسل‌های مسن کشنده‌است، درحالی‌که بعضی از سالمندان به شکل عجیبی در برابر بیماری مقاوم هستند و می‌توانند سرنخ‌هایی برای یافتن روش‌های درمانی به‌ویژه برای افراد آسیب‌پذیرتر در همه‌گیری‌های آینده باشند.

تیم دکتر زاتز با استفاده از سلول‌های بنیادی، نمونه خون این افراد ۱۰۰ ساله را به بافت ریه تبدیل می‌کنند. سپس در آزمایشگاه بافت ریه ساخته‌شده را با ویروس‌های دیگر آلوده خواهند کرد تا ببینند آیا جهش ژنتیکی این افراد در برابر عفونت‌های دیگر نیز مقاوم است یا خیر. اگر نتیجه مثبت باشد، دارو‌های ضدویروس جدیدی در مسیر تحقیق و تولید قرار خواهند گرفت.

تا به امروز هم سرنخ‌هایی پیدا شده‌است. برای مثال پژوهشگران دانشگاه تورنتوی کانادا، ادعا می‌کنند بین گروه خونی O منفی و خطر کمتر ابتلا به کرونا حاد رابطه وجود دارد. اما هنوز هم ماهیت چنین رابطه‌ای اثبات نشده‌است که گروه خونی خاصی به‌طور طبیعی دارای آنتی‌بادی‌هایی با امکان شناسایی برخی از ویژگی‌های ویروس باشد.

اختلال در سیستم هشدار بدن

پژوهشگران دانشگاه راکفلر (Rockefeller University)، حدود دو دهه است برای کشف علت این‌که چرا بعضی از افراد به‌طور غیرمنتظره به‌سختی با ویروس‌های معمولی، از آنفلوآنزا گرفته تا تبخال بیمار می‌شوند، ژنوم‌های انسانی را بررسی می‌کنند. با شروع عالم‌گیری ویروس کرونا، پژوهشگران دانشگاه راکفلر برخلاف تیم دکتر زاتز، از همان ابتدا گروه مطالعاتی‌شان را جوانان انتخاب کردند؛ برای مثال جوان‌های سالم با حدود ۳۰ سال سن که در نهایت به ونتیلاتور وصل می‌شدند.

یکی از اعضای تیم دانشگاه راکفلر، دکتر کی‌آن ژنگ (Qian Zhang) پژوهش قدیمی را هم در نظر گرفت: در دهه ۶۰ میلادی دانشمندان دریافتند یک سیستم هشدار داخلی در بدن وجود دارد. زمانی‌که ویروس جدیدی وارد یک سلول می‌شود، سلول آلوده پروتئین‌هایی به نام اینترفرون نوع یک (type one interferon) می‌سازد و آن‌ها را به خارج از محیط سلول و در بدن رها می‌کند.

سپس تمام سلول‌های اطراف پیام مخابره‌شده را دریافت می‌کنند و با تمام قوا برای مبارزه با ویروس آماده خواهند شد. اگر عفونت جدی باشد، سلول‌ها به میزان بیشتر و کافی اینترفرون نوع یک می‌سازند و آن‌ها را وارد جریان خون می‌کنند تا تمام بدن متوجه شود مورد حمله ویروس قرار گرفته‌است. اما گاهی یک نقص ژنتیکی به معنی درست کار نکردن سیستم هشدار داخلی بدن است.

سال ۹۴، پژوهشگران راکفلر دریافتند در بدن برخی از افراد جوان و سالم جهشی خاص وجود دارد و به سبب آن، افراد به‌جای یک آنفلوآنزای ساده با سینه‌پهلوی سختی دست‌وپنجه نرم خواهند کرد. این جهش‌ها در واقع به‌معنی نبود واکنش اینترفرون در بدن است.

اگر چنین هشدار‌هایی در بدن خاموش باشند، ویروس سریع‌تر گسترش و تکثیر می‌یابد. به‌نظر می‌رسد همین دلیل هم باعث می‌شود بعضی افراد برخلاف انتظار، در برابر کووید-۱۹ بسیار آسیب‌پذیر باشند.

در یکی از پژوهش‌های این دانشگاه، آن‌ها ۹۸۷ بیمار بدون علامت را با گروهی از بیمارانی مقایسه کردند که بدون هیچ بیماری زمینه‌ای، دچار التهاب ریه شدید شده بودند و کمتر یا بیشتر از ۵۰ سال سن داشتند.

در نتایج به‌دست‌آمده مشخص شد حدود ۵/۳ درصد از بیماران گروه دوم، جهشی ژنتیکی، واکنش‌های اینترفرون را در بدن‌شان غیرممکن کرده‌است. همچنین در خون حدود ۱۰ درصدشان، اتوآنتی‌بادی (autoantibodies) پیدا شد. اتوآنتی‌بادی‌ها، آنتی‌بادی‌های ساخته‌شده توسط خود بدن هستند که قدرت تشخیص بین خودی و غیرخودی را نداشته و به‌اشتباه، بافت‌ها یا اندام‌های بدن را هدف قرار می‌دهند. در زمان مواجهه بدن با ویروس کرونا نیز اتوآنتی‌بادی‌ها به پروتئین اینترفرون آزادشده از سلول‌ها می‌چسبند و اینترفرون‌ها را قبل از این‌که بقیه بدن بتواند پیام هشدارشان را دریافت کند، از جریان خون پاک می‌کنند.

شواهد زیادی نشان می‌دهد بخش عمده‌ای از افرادی که بیماری سختی را گذرانده‌اند، میزان و انواع غیرمعمولی از اتوآنتی‌بادی‌ها را در بدنشان دارند. دانشگاه راکفلر با همکاری بانک‌های خون سراسر دنیا به‌دنبال تعیین میزان شایع‌بودن اتوآنتی‌بادی در جوامع هستند. اتوآنتی‌بادی‌ها علیه اینترفرون نوع یک عمل می‌کنند، به‌این‌ترتیب اگر افراد اتوآنتی‌بادی در بدنشان داشته‌باشند، می‌توانند به‌عنوان یک روش درمانی یا اقدامی پیشگیرانه از ابتلا به ویروس، اینترفرون نوع یک را دریافت کنند.

برای مثال سه بیمار در پاریس، وجود چنین جهشی را در ژنتیک بدن خود می‌دانستند و پس از ابتلا به کرونا، اینترفرون به آن‌ها تزریق شد تا با شکل سخت بیماری مواجه نشوند و نتایج خوبی به‌دست آوردند. در مورد ۸۶ درصد باقیمانده نیز، متخصصان ژنتیک معتقدند، آسیب‌پذیری آن‌ها به‌علت شبکه‌ای از فعل و انفعالات ژنتیک است که آن‌ها را در معرض حمله مستقیم ویروس قرار می‌دهد.

ژن‌های آسیب‌پذیر

گروهی از پژوهشگران از دانشگاه ادینبروی اسکاتلند، بر این باورند بخش کوچکی از افرادی که از عفونت‌های شدید بیماری کرونا رنج می‌برند، جهشی در یکی از ژن‌های اصلی خود دارند. درمقابل در بخش بزرگ‌تری از مردم، مدل‌های پیچیده‌تری وجود دارد و ژن‌های زیادی با تعامل با هم به ابتلای شدید به کووید-۱۹ منجر می‌شود.

برای آزمایش بیشتر این فرضیه، آن‌ها ژنوم ۲۷۰۰ بیمار بستری در بخش مراقبت‌های ویژه را با ژنوم افراد سالم مقایسه کردند و دریافتند افراد مستعد به کووید-۱۹ دارای پنج ژن (مرتبط با واکنش‌های اینترفرون و استعداد التهاب ریه) هستند و فعالیت این ژن‌ها در بدنشان به‌طور قابل ملاحظه‌ای کمتر یا بیشتر از دیگران است. در نتیجه ویروس به‌آسانی در بدنشان پخش می‌شود و احتمال زیادی در واردشدن آسیب به‌ریه آن‌ها وجود دارد.

پیش‌بینی پژوهشگران دانشگاه ادینبرو، استفاده از نتایج این پژوهش‌ها و نقش موثر آن‌ها در تغییر روش درمانی اولیه در عالم‌گیری‌های آینده است. برای مثال داروی باریسیتینیب (baricitinib) که پیش از این برای درمان رماتیسم مفاصل استفاده می‌شد، حالا به‌عنوان دارویی موثر در سرکوب فعالیت حداقل یکی از ژن‌های محرک التهاب ریه شناخته‌شده‌است.

دی ماه سال گذشته، نتایج یک آزمایش بالینی نشان داد ترکیب باریسیتینیب و داروی ضدویروس رمدسیویر در کاهش طول مدت ابتلا به بیماری کووید-۱۹ موثر است. به‌طورکلی افرادی که بدون بیماری زمینه‌ای دچار التهاب شدید ریه شده‌اند، در شناخت راز و رمز‌های این همه‌گیری، نقش مهمی دارند.

برای مثال آمار مبتلایان نشان می‌دهد مردان به‌طور مشخصی آسیب‌پذیرتر از زنان هستند؛ زیرا در پسر‌ها بعد از بلوغ، تستوسترون افزایش می‌باید و ازطرفی این هورمون می‌تواند سطح اینترفرون را کاهش دهد. گرچه نتایج این پژوهش‌ها خیلی دیر به‌دست آمده‌است و نتیجه آن‌ها می‌توانست تفاوت زیادی در این دوران عالم‌گیری بیماری به‌وجود آورد، دانستن این‌که چه چیزی باعث می‌شود بعضی از افراد به‌طور غیرمعمول حساس یا مقاوم باشند، باعث نجات جان افراد در عالم‌گیری بعدی خواهدشد. همان‌طور که اپیدمی‌های سارس، اچ ۱ ان ۱ (H۱N۱)، ابولا و مرس در ۲۰ سال گذشته نشان دادند، شیوع ویروس‌های جدید دیگری، اجتناب‌ناپذیر است و شناسایی افرادی که در خطر بیشتری هستند و رسیدن به راه‌های درمان آن حیاتی‌است.