چرا ویروس زیکا می‌تواند باعث کوچکی جمجمه شود؟

ویروس زیکا که توسط پشه منتقل می‌شود، به دلیل ایجاد ناهنجاری مادرزادی به نام کوچکی جمجمه شناخته شده است. این عارضه باعث می‌شود رشد غیرطبیعی مغز در جنین منجر به کوچک‌تر بودن سر از اندازه طبیعی شود.

به گزارش رسانه اخبار پزشکی مدنا، پژوهشی که در تاریخ ۱۳ ژانویه در نشریه mBio منتشر شد، نشان داد که ویروس زیکا از یک پروتئین میزبان به نام آنکل ۲ (ANKLE2) که نقش مهمی در رشد مغز دارد، بهره‌برداری می‌کند تا فرآیند تکثیر خود را تسهیل کند. برخلاف بیشتر ویروس‌های مشابه، ویروس زیکا می‌تواند از سد جفت عبور کرده و وارد بدن جنین شود که این ویژگی می‌تواند پیامدهای فاجعه‌باری در دوران بارداری داشته باشد.

پریا شاه، استاد دانشگاه کالیفرنیا در دیویس، که در حوزه میکروب‌شناسی، ژنتیک مولکولی و مهندسی شیمی فعالیت می‌کند می‌گوید: «این یک نمونه از حضور ویروس زیکا در مکان و زمانی نامناسب است.»

مطالعه جدید نشان می‌دهد که ویروس‌های مرتبط مانند ویروس تب دنگی و تب زرد نیز از پروتئین (آنکل ۲) برای اهداف مشابه استفاده می‌کنند. این کشف می‌تواند راه را برای توسعه روش‌های جدید جهت تولید واکسن یا درمان این ویروس‌ها باز کند. ویروس‌ها مجموعه محدودی از اطلاعات ژنتیکی دارند و برای تکثیر، به تصرف پروتئین‌ها و عملکردهای سلولی میزبان متکی هستند. آزمایشگاه پریا شاه به بررسی این تعاملات بین ویروس و میزبان می‌پردازد.

شاه و تیم تحقیقاتی‌اش پیش‌تر متوجه شدند که یکی از پروتئین‌های ویروس زیکا به نام ان‌اس ۴ آ (NS4A) با پروتئین “آنکل ۲” در سلول‌های میزبان تعامل دارد. آزمایش‌هایی که روی مگس‌های میوه انجام شد نشان داد که این تعامل می‌تواند به بروز کوچکی جمجمه منجر شود. پروتئین آنکل ۲ که در رشد مغز جنین نقش دارد، در سلول‌های مختلف بدن نیز یافت می‌شود.

در مطالعه جدید که به رهبری آدام فیشبرن، فارغ‌التحصیل مقطع دکتری انجام شد، تیم شاه ویروس زیکا را در سلول‌های انسانی پرورش دادند. حذف ژن آنکل ۲ در این سلول‌ها، توانایی ویروس زیکا برای تکثیر را کاهش داد. در سلول‌های آلوده به ویروس زیکا، پروتئین آنکل ۲ به صورت خوشه‌هایی در اطراف شبکه آندوپلاسمی تجمع می‌کند. این شبکه در سلول‌ها برای تولید پروتئین استفاده می‌شود.

شاه توضیح داد: «پروتئین ویروسی ان‌اس ۴ آ با آنکل ۲ تعامل می‌کند تا ساختارهایی در نزدیکی شبکه آندوپلاسمی ایجاد کند که به عنوان کارخانه‌های تولید ویروس عمل می‌کنند. این فرآیند باعث می‌شود تمامی اجزای مورد نیاز برای تکثیر ویروس در یک مکان جمع شوند. همچنین این کار به ویروس کمک می‌کند از دید سیستم ایمنی بدن پنهان بماند.»

آدام فیشبرن افزود: «سلول‌های بدن ما ابزارهای خوبی برای مبارزه با این ویروس‌ها دارند، اما فقط در صورتی که بتوانند آن‌ها را شناسایی کنند. ویروس زیکا و ویروس‌های مشابه، استراتژی‌هایی را برای مخفی شدن در این ساختارهای تکثیری ایجاد کرده‌اند تا از شناسایی شدن فرار کنند. بدون آنکل ۲، این ساختارها به خوبی شکل نمی‌گیرند و سیستم ایمنی می‌تواند تکثیر ویروس را مهار کند.»

شاه و تیمش در همکاری با کلودیا روکرت از دانشگاه نوادا دریافتند که ویروس زیکا هنگام آلوده کردن سلول‌های پشه نیز از پروتئین آنکل ۲ استفاده می‌کند. این یافته نشان می‌دهد که این تعامل هم در میزبان انسانی و هم در میزبان حشره اهمیت دارد. در نهایت، پژوهشگران نشان دادند که پروتئین ان‌اس ۴ آ در سایر ویروس‌های منتقل‌شده توسط پشه، مانند تب دنگی و تب زرد، نیز به روش مشابهی با آنکل ۲ تعامل دارد. این موضوع نشان می‌دهد که تعامل بین ان‌اس ۴ آ و آنکل ۲ برای تکثیر این گروه گسترده از ویروس‌ها ضروری است و می‌تواند مسیرهای جدیدی برای توسعه داروها و واکسن‌ها فراهم کند.

اگر ویروس‌های شایع‌تری مانند تب دنگی نیز آنکل ۲ را هدف قرار می‌دهند، چرا به کوچکی جمجمه منجر نمی‌شوند؟ پاسخ به مکان اثر ویروس بازمی‌گردد. ویروس زیکا برخلاف بیشتر ویروس‌ها می‌تواند از سد جفت عبور کرده و وارد بدن جنین شود. آنکل ۲ در رشد مغز جنین نقشی کلیدی دارد، اما بیشتر ویروس‌ها به دلیل وجود سد جفت نمی‌توانند به جنین دسترسی پیدا کنند.