به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ تعداد موارد ابتلا به امیکرون بیشتر از موارد ثبت شده در تمام سال ۲۰۲۰ بوده و این آمار دانشمندان را انگشت به دهان گذاشته است. با این حال، محققان معتقدند که با جهش‌های بیشتر، در نهایت این ویروس نابود خواهد شد، اما اینکه جهش امیکرون چگونه توانسته این همه فرد را مبتلا کند، سوژه تحقیق جدید آنها شده است.

آزمایش‌های اولیه دانشمندان نشان داد که امیکرون در ترکیب شدن با غضای سلول –که برای آلوده کردن آن سلول ضروری است- یا در تکثیر سلول‌های ریه به خوبی نسخه قبلی یعنی دلتا عمل نمی‌کند، اما در عوض موفق شده افرادی را که قبلا به کمک واکسن در برابر ویروس مصون بودند، آلوده کند.

شان-لو لیو، ویروس‌شناس دانشگاه ایالتی اوهایو، در مورد این ویروس می‌گوید: امیکرون یک ویروس استثنائی و از نظر من بسیار عجیب است.

محققان در بوتسوانا و آفریقای جنوبی اولین کسانی بودند که از ترکیب ژنتیکی امیکرون رونمایی کردند. تجزیه و تحلیل آنها بیش از ۶۰ جهش را نشان داد که ۴۲ تای آنها در پروتئین اسپایک –ساختار دکمه‌ای مانند روی سطح ویروس که شروع کننده شکست سلولی است و می‌تواند به فرار از دفاع آنتی‌بادی کمک می‌کند- اتفاق افتاده است. برخی از این جهش‌ها در انواع قبلی از جمله آلفا و دلتا ظاهر شدند، اما امیکرون پیچش‌ها و ترکیبات منحصر به‌فردی از جهش‌ها را به همراه دارد که تاکنون نمونه آن دیده نشده است.

گفتنی است که محققان خبر می‌دهند که یک نسخه برادر از ویروس امیکرون با نام BA.2 وجود دارد که دارای جهش‌های متفاوتی با امیکرون اصلی است و هم‌اکنون در صحنه ظاهر شده است. به نظر می‌رسد که BA.2 کمی عفونی‌تر از نسخه اصلی است و برخی کارشناسان هشدار می‌دهند که می‌تواند شیوع امیکرون را طولانی‌تر کند یا منجر به ایجاد موج دیگری از بیماری شود.

دانشمندان در تلاشند تا دریابند چگونه این تغییرات بر توانایی امیکرون برای آلوده کردن افراد و ایجاد بیماری‌ تاثیر می‌گذارد. آنها در سرتاسر جهان در حال آلوده کردن سلول‌ها در ظروف آزمایشگاهی با تقلید از امیکرون هستند، ویروس را زیر میکروسکوپ می‌گذارند و سوابق پزشکی افراد مبتلا را بررسی می‌کنند تا کشف کنند چه چیزی باعث قدرت زیاد این ویروس شده است. در زیر مواردی را ذکر می‌کنیم که دانشمندان تاکنون در مورد این نسخه کرونای عجیب کشف کرده‌اند:

امیکرون سلول‌های انسان را به سمت خود می‌کشد

راز افزایش قابلیت انتقال امیکرون در حال حاضر کشف نشده، اما محققان چینی در ۱۷ دسامبر گزارش دادند که پروتئین اسپایک قطعا یکی از کلیدهای موفقیت این نسخه جدید است و به امیکرون امکان می‌دهد تقریبا ۱۰ برابر بیشتر از نسخه‌های قبلی سلول‌ها را آلوده کند.

محققان موسسه واکسن انسانی دوک در دورهام می‌گویند: امیکرون از نظر ساختاری با همه گونه‌های قبلی متمایز است. آنها برای بررسی این نوع ویروس از میکروسکوپ الکترونی کرایو و تکنیک‌های دیگری برای بررسی پروتئین اسپایک امیکرون استفاده کردند.

محققان در مطالعات گذشته مشخص کردند که چگونه جهش‌های خاص به گونه‌های بعدی خود منجر شدند. به عنوان مثال، برخی جهش‌های این ویروس در پروتئین اسپایک به آن کمک کرد تا به راحتی با سلول‌های انسانی ترکیب شود. امیکرون برخی از این جهش‌ها را به اشتراک می‌گذارد، اما بسیاری از جهش‌های دیگر را نیز دارد که به شدت نحوه رفتار آن را تغییر می‌دهد. در واقع ویژگی‌های متعدد سنبله یا پروتئین اسپایک امیکرون باعث توانایی این نوع ویروس شده است.

هر یک از میخ‌های دستگیره‌ای امیکرون مانند سایر نسخه‌های قبلی‌اش از سه قطعه یکسان تشکیل شده است که در یک واحد به هم می‌چسبند. هر یک از این بخش‌ها یک قسمت مفصل و انگشت مانند به نام «دامنه اتصال گیرنده» دارند که مانند چنگک به سمت سلول‌های بدن انسان می‌رود تا ویروس را به سلولی که گرفته، متصل کند.

بسیاری از آنتی‌بادی‌هایی که از ورود ویروس به سلول‌ها جلوگیری می‌کنند، این بخش انگشت‌مانند ویروس را هدف قرار می‌دهند، اما امیکرون بند انگشتان خود را به شکلی خم نگه می‌دارد که از دید آنتی‌بادی‌ها پنهان می‌مانند. به همین دلیل است که امیکرون قابلیت انتقال بیشتری نسبت به نسخه‌های قبلی خود دارد و به لطغ جهش در پروتئین سنبله به راحتی می‌تواند از سیستم ایمنی بدن فرار کند.

با امیکرون متضادها جذب می‌شوند

محققان می‌گویند جذابیت ساده یکی از کلیدهای موفقیت امیکرون است. آنها توضیح می‌دهند: در محیط سلولی، پیدا کردن شریک زندگی گاهی بسیار دشوار است و این در حالی است که جهش در دامنه اتصال گیرنده امیکرون باعث به وجود آمدن یک بار الکتریکی مثبت روی بخش انگشت مانند پروتئین اسپایک آن شود.

همین امر باعث می‌شود که سلول ACE2 را که بار الکتریکی منفی دارد جذب کند. ACE2 پروتئین تراغشایی و نقطه اصلی ورود ویروس به سلول بدن میزبان است. حاصل جذب این سلول‌ها ایجاد یک نیروی الکترواستاتیکی است که موجب می‌شود این دو پروتئین همانند بادکنکی که به دیوار چسبیده، حتی از فواصل نسبتا دور به هم متصل شوند.  

محققان دریافته‌اند که جاذبه الکترواستاتیکی امیکرون به ACE2 سه تا پنج برابر بیشتر از نسخه‌های دیگر است و جالب‌تر اینجاست که هنگامی که ویروس به پروتئین انسانی نزدیک می‌شود، انواع دیگر نیروها، از جمله پیوندهای هیدروژنی، این اتصال را تقویت می‌کنند.

امیکرون راه دررو دارد

تیم‌های متعدد محققان در سراسر جهان دریافته‌اند که فاکتور دیگری نیز وجود دارد که امیکرون را خاص می‌کند؛ این نوع ویروس از مسیری برای ورود به سلول انسان استفاده می‌کند که نسخه‌های قبلی استفاده نمی‌کردند.

دو راه عمده برای ورود ویروس کرونا به سلول بدن انسان وجود دارد که هر دو با گرفتن ACE2 شروع می‌شوند. در مسیر مستقیم، یک پروتئین قیچی مانند ویروس به نام TMPRSS2 بخشی از پروتئین سنبله را جدا و بخشی از آن را آشکار می‌کند و در نتیجه به ویروس اجازه می‌دهد با سلول‌های انسانی ترکیب شود و بلافاصله RNA خود را در داخل سلول تخلیه کند تا ویروس‌های جدیدی بسازد. این راهی است که تمام نسخه‌های قبلی کووید ۱۹ وارد سلول‌های انسانی شده‌اند.

اما امیکرون خود را از یک محفظه در داخل غشای سلولی به نام اندوزوم عبور می‌دهد. در آنجا، یک پروتئین قیچی مانند متفاوت به نام کاتپسین L، پروتئین سنبله را می‌شکافد تا به ویروس اجازه دهد تا محتویات خود را به داخل سلول بریزد.

محققان می‌گویند که امیکرون بیشتر به پروتئین کاتپسین L برای ورود به سلول متکی است و در نتیجه نمی‌تواند به خوبی نسخه دلتا با غشای سلولی ترکیب شود. در حالی که ویروس برای ورود به داخل و تکثیر باید با غشای سلولی ترکیب شود، همجوشی بیش از حد ممکن است منجر به ادغام سلول‌ها با یکدیگر و در نهایت مرگ آنها شود و در نتیجه ویروس جایی برای کپی کردن خودش نداشته باشد. اما با وجودی که امیکرون با مهارت خاصی وارد سلول‌های بدن می‌شود، اما برای کشتن سلول‌های میزبان کافی نیست. همین ویژگی نیز باعث می‌شود این نوع ویروس کمتر باعث ایجاد بیماری‌های شدید شود.

امیکرون در ظاهر خفیف است

تنها خبر خوب در مورد امیکرون این است که احتمال کمتری نسبت به نوع دلتا برای ایجاد بیماری شدید دارد و بی‌شک نسبت به دلتا خطرناک نیست. اما با این وجود بیمارستان‌های پر از بیمار کوویدی گواه بر آن است که این ویروس هم می‌تواند بیماری شدید ایجاد کند و یا باعث مرگ شود. آن هم در حالی که واکسن‌ها و مصونیت از ویروس‌های قبلی باید مانع بزرگی در مقابل این ویروس شمرده شوند.

یکی از دلایل ملایم بودن نسبی امیکرون ممکن است این باشد که در سلول‌های مجاری هوایی که ریه‌ها را تغذیه می‌کنند، تکثیر نمی‌شود. همچنین بار مثبت این ویروس ممکن است باعث شود که راحت‌تر از انواع قبلی در مخاط با بار منفی به دام بیفتد.