6 نتائج جديدة اكتشفها العلماء مؤخرا عن الفيروسات!

اكتشفت الفيروسات في عام 1892، وحتى في عام 2022، لا يزال الباحثون يكتشفون أسرارا جديدة حول الغزاة الصغار.
ولا تعد الفيروسات كائنات حية تماما وليس لديها طريقة للتكاثر بمفردها. بدلا من ذلك، فهي مصنوعة من مادة وراثية، عادة ما تكون DNA أو RNA، وهي مغلفة بطبقة بروتينية. ونظرا لقدرتها على دمج الشفرة الجينية في كود مضيفها، تم العثور على الجينات الفيروسية مخفية في الرموز الجينية للعديد من الكائنات الحية في جميع أنحاء العالم، من البكتيريا إلى البشر، في عادات من أعماق المحيط إلى داخل جليد القطب الشمالي بل وأحيانا تسقط من السماء.
وأدت جائحة «كوفيد-19» أيضا إلى زيادة في الأبحاث حول فيروسات كورونا – خاصة SARS-CoV-2، الفيروس الذي يسبب المرض – بالإضافة إلى البحث في مسببات الأمراض التي قد تسبب الوباء التالي.
وفيما يلي ستة أشياء جديدة تعلمها العلماء مؤخرا عن الفيروسات:
فيروس كورونا الجديد يتحور بطريقة مخادعة
منذ ظهور SARS-CoV-2 لأول مرة في ووهان، الصين، في عام 2019، طور طفرات متعددة أدت إلى ظهور العديد من المتغيرات في جميع أنحاء العالم. وألقت دراسة نُشرت في فبراير 2021 في مجلة Science الضوء على كيفية تحور الفيروس بسهولة ولماذا تساعده هذه الطفرات على «الهروب» من الاستجابة المناعية للجسم.
ووجد باحثو الدراسة أن SARS-CoV-2 غالبا ما يتحور بمجرد حذف أجزاء صغيرة من الكود الجيني. وعلى الرغم من أن الفيروس لديه آلية «التدقيق اللغوي» الخاصة به والتي تعمل على إصلاح الأخطاء أثناء تكاثر الفيروس، إلا أن الحذف لن يظهر على رادار «مدقق التجارب اللغوية».
وما هو أكثر من ذلك، بالنسبة ل SARS-CoV-2، تظهر عمليات الحذف هذه في كثير من الأحيان في أماكن مماثلة على الجينوم. وهذه هي المواقع التي ترتبط فيها الأجسام المضادة للأفراد بالفيروس وتثبطه. ولكن بسبب عمليات الحذف هذه، لا تستطيع العديد من الأجسام المضادة التعرف على الفيروس.
وهذه المحذوفات تشبه سلسلة من الخرز حيث يتم إخراج حبة واحدة. وقد لا يبدو ذلك مشكلة كبيرة، لكن بالنسبة إلى الجسم المضاد، فهو «مختلف تماما»، كما قال كبير معدي الدراسة بول دوبريكس، مدير مركز أبحاث اللقاحات في جامعة بيتسبرغ، ل «لايف ساينس».
ما هو الفيروس الذي سيسبب الوباء القادم؟
يعد SARS-CoV-2 أحدث مسببات الأمراض التي «تنتقل» من الحيوانات إلى البشر، لكن مئات الآلاف من الفيروسات الأخرى الكامنة في الحيوانات يمكن أن تشكل تهديدا مشابها. وتصنف أداة جديدة على الإنترنت تسمى SpillOver، موصوفة في دراسة نُشرت في أبريل 2021 في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، الفيروسات حسب قدرتها على الانتقال من الحيوانات إلى البشر والتسبب في الأوبئة.
وللتوصل إلى التصنيفات، أنشأ الباحثون درجة شبيهة بالائتمان للفيروسات كطريقة لتقييم ومقارنة مخاطرها، حسبما أفاد موقع «لايف ساينس» سابقا. وبعد ذلك، استخدموا الأداة لتصنيف 887 فيروسات للحياة البرية، بما في ذلك بعض الفيروسات الحيوانية المصدر بالفعل (بمعنى أنها انتقلت من الحيوانات إلى البشر، بما في ذلك الإيبولا) وغيرها من الفيروسات التي لم تنتقل بعد من الحيوانات إلى البشر.
ومن بين الفيروسات التي لم تنتقل إلى الحيوان بعد، كان الفيروس الأعلى مرتبة – أو الفيروس الأكثر احتمالا للانتقال من الحيوانات إلى البشر والتسبب في حدوث جائحة – هو فيروس كورونا 229E (سلالة الخفافيش)، الذي ينتمي إلى نفس العائلة الفيروسية مثل SARS-CoV-2 ويصيب الخفافيش في إفريقيا. وهناك فيروس آخر هو فيروس كورونا PREDICT CoV-35، والذي ينتمي أيضا إلى عائلة الفيروس التاجي ويصيب الخفافيش في إفريقيا وجنوب شرق آسيا.
ويأمل الباحثون أن يتم استخدام أداة الوصول المفتوح الخاصة بهم من قبل علماء آخرين ومسؤولي الصحة العامة لإعطاء الأولوية للفيروسات لإجراء مزيد من الدراسة والمراقبة وأنشطة الحد من المخاطر، مثل احتمال تطوير لقاحات أو علاجات قبل انتشار المرض.
العثور على آلاف الفيروسات الجديدة في محيطات العالم
حدد الباحثون مؤخرا أكثر من 5000 نوع جديد من الفيروسات في محيطات العالم.
وقام باحثو الدراسة بتحليل أكثر من 35000 عينة مياه من جميع أنحاء العالم، بحثا عن فيروسات RNA، أو فيروسات تستخدم RNA كموادها الوراثية، حسبما ذكرت «لايف ساينس» سابقا.
وكان تنوع الفيروسات المكتشفة حديثا كبيرا لدرجة أن الباحثين اقترحوا مضاعفة عدد المجموعات التصنيفية اللازمة لتصنيف فيروسات الحمض النووي الريبي، من الشعب الخمس الحالية إلى 10 شُعب.
وسميت الفئات الخمس المقترحة حديثا باسم Taraviricota وPomiviricota و Paraxenoviricota وWamoviricota وArctiviricota، وفقا للدراسة التي نُشرت في أبريل 2022 في مجلة Science.
وتحتوي جميع فيروسات الحمض النووي الريبي على جين قديم يسمى RdRp، يبلغ عمره مليارات السنين، ما ساعد الباحثين على معرفة تسلسل الحمض النووي الريبي في المحيط. ولأن هذا الجين قديم جدا، فإن دراسة كيفية تطوره بمرور الوقت يمكن أن تؤدي إلى فهم أفضل لكيفية تطور الحياة المبكرة على الأرض، كما قال الباحثون.
الجينوم Z للفيروسات أكثر شيوعا مما كان يعتقد
تحتوي بعض الفيروسات على حمض نووي يحمل «حرفا» وراثيا فريدا يُعرف باسم Z، ووجد بحث جديد أن هذا «الجينوم Z» أكثر شيوعا مما كان يُعتقد سابقا.
ويتكون الحمض النووي من مركبات كيميائية تسمى النيوكليوتيدات، ويحتوي كل نوكليوتيد على إحدى قواعد النيتروجين الأربعة: الغوانين (G) والسيتوزين (C) والثيمين (T) والأدينين (A). وتشكل هذه «الحروف» معا الشفرة الجينية للحمض النووي.
ولكن في سبعينيات القرن الماضي، اكتشف العلماء نوعا من الفيروسات يسمى «cyanophage» يستخدم مادة كيميائية تسمى 2-أمينوادينين، ويطلق عليها اسم «Z»، بدلا من الأدينين. لذا بدلا من استخدام الأبجدية الجينية «ATCG»، استخدمت هذه الفيروسات الأبجدية «ZTCG».
واعتقد الباحثون في البداية أن جينوم Z نادر جدا، موجود في نوع واحد فقط من الفيروسات، لكن دراسة نُشرت في أبريل 2021 في مجلة Science وجدت أن جينوم Z كان أكثر شيوعا مما كان يعتقد، موجودا في أكثر من 200 نوع من الفيروسات. وجميع الفيروسات التي تحتوي على جينوم Z هي عاثيات أو فيروسات تصيب البكتيريا.
وقال الباحثون إن جينوم Z قد يعطي هذه الفيروسات بعض المزايا، بما في ذلك جعل حمضها النووي أكثر استقرارا في درجات حرارة أعلى.
الأمعاء البشرية تحتوي على آلاف الفيروسات التي لم يسبق لها مثيل
وفي بعض الأحيان، لاكتشاف الكائنات الحية الدقيقة الجديدة، لا يحتاج العلماء إلى النظر إلى أبعد من أجسامنا. وفي دراسة نُشرت في فبراير 2021 في مجلة Cell، وصف الباحثون أكثر من 70000 فيروس غير معروف سابقا مخبأة في الأمعاء البشرية، حسبما ذكرت «لايف ساينس» سابقا.
وقام الباحثون بتحليل أكثر من 28000 عينة ميكروبيوم في الأمعاء البشرية من 28 دولة. وكانت جميع الفيروسات المكتشفة حديثا عبارة عن عاثيات، أو فيروسات تصيب البكتيريا.
ولاحظ الباحثون أن شخصا واحدا لن يحمل سوى جزء بسيط من الفيروسات المكتشفة حديثا، وأن الغالبية العظمى من هذه الفيروسات ليس من المحتمل أن تكون ضارة بالبشر. ونظرا لأن المجتمعات البكتيرية هي عنصر حاسم في أمعائنا، فليس من الصعب تخيل أن العاثيات يمكن أن تلعب دورا رئيسيا في الحفاظ على توازن صحي في أمعائنا.
الفيروسات تسقط حرفيا
من السماء
لسنوات، تساءل الباحثون عن سبب وجود فيروسات متشابهة وراثيا مع بعضها البعض على مسافات بعيدة على الأرض. وفي الآونة الأخيرة، وجدوا الإجابة: يمكن للفيروسات أن تنتقل عبر الغلاف الجوي على التيارات الهوائية. وفي ورقة بحثية نُشرت في يناير 2018 في المجلة متعددة التخصصات لعلم البيئة الميكروبية، أفاد الباحثون أن الفيروسات يمكن أن تقطع جسيمات التربة أو الماء وتتأرجح عاليا في طبقة من الغلاف الجوي تسمى طبقة التروبوسفير الحرة، ثم تسقط في نهاية المطاف بشكل كامل.
ووجد الباحثون أيضا أنه عندما تصل الفيروسات إلى مستوى طبقة التروبوسفير الحرة، والتي توجد على ارتفاع ما يقرب من 8200 إلى 9800 قدم (2500 إلى 3000 متر) فوق سطح الأرض، يمكنها السفر لمسافات أبعد بكثير مما يمكن أن يكون على ارتفاعات منخفضة. وقال الباحثون إنه اتضح أن طبقة التروبوسفير الحرة تعج بالفيروسات، وبسبب تأثير التيارات الهوائية بداخلها، فإن مترا مربعا معينا من سطح الأرض تتعرض له مئات الملايين من الفيروسات في يوم واحد. وكل يوم، يتم ترسيب أكثر من 800 مليون فيروس لكل متر مربع فوق طبقة حدود الكوكب – أي 25 فيروسا لكل شخص في كندا، كما قال المعد المشارك في الدراسة، كورتيس ساتل، عالم فيروسات وأستاذ بمعهد المحيطات ومصايد الأسماك بجامعة كولومبيا البريطانية.