تمكن العلماء أخيرا من إعادة صياغة الخطوات الأولية لعدوى فيروس نقص المناعة البشرية في أنبوب اختبار ما يوفر رؤية مكبرة بشكل لا يصدق للفيروس أثناء العمل.
وقد أتاح القيام بذلك الوصول عن كثب إلى الفيروس، الذي يتم إعاقة رؤيته بعمق داخل الخلية، ومكن من تحديد المكونات الأساسية التي يحتاج فيروس نقص المناعة البشرية إلى تكرارها داخل مضيفه البشري.
وعلى وجه التحديد، تمكن العلماء من مراقبة الفيروس حيث قام بتكرار جينومه وإدخاله في الحمض النووي المستهدف، ما يعكس الخطوات التي تحدث عادة داخل المضيف. ونُشِرَت هذه التطورات في مجلة Science في 9 أكتوبر الجاري، وأثمرت عن فهم جديد لكيفية عمل فيروس نقص المناعة البشرية، كما يقول المؤلفون، ما يسمح باستكشاف المراحل المبكرة من دورة حياة الفيروس بتفاصيل غير مسبوقة.
ويمكن أن تؤدي هذه المعرفة إلى تحسين علاجات الإيدز، وهو مرض يستمر مدى الحياة ولا يمكن السيطرة عليه إلا من خلال نظام دوائي مستمر.
وتُظهر الصور القشرة البروتينية مخروطية الشكل للفيروس، وتسمى القفيصة، والتي تقع في مركز الفيروس وتحتوي على مادته الوراثية، المعروفة باسم الحمض النووي الريبوزي (RNA). قبل التسلل إلى الخلية، تُحاط القفصية بغلاف من الجزيئات الدهنية، حيث يندمج هذا المغلف في الخلية المضيفة للسماح للقفيصة بالدخول، وينقل بعد ذلك الحمض النووي الريبوزي إلى نواة الخلية. وفي الطريق، يتكاثر الحمض النووي الريبوزي، وبمجرد دخوله إلى النواة، يغزو الحمض النووي للمضيف.
ومن خلال إلقاء نظرة فاحصة على عملية النسخ المتماثل هذه، تسلط الدراسة الجديدة الضوء على أن القفيصة نفسها تلعب دورا مهما في العدوى وأنه يجب استيفاء معايير محددة للفيروس لنسج جينومه مع الخلية المضيفة.
وقال مؤلف الدراسة ويسلي سوندكويست، أستاذ الكيمياء الحيوية في جامعة يوتا، إن معرفة كيفية إعادة إنشاء الخطوات الأولية لعدوى فيروس نقص المناعة البشرية “يعني أن لدينا العديد من الأدوات لتشريح عملية التكرار”.
وسمح تنفيذ الخطوات الأولية للعدوى في أنبوب اختبار لفريق البحث بالتعامل مع فيروس نقص المناعة البشرية بدقة بطرق لم تكن ممكنة من قبل.
ووجدوا أنه عندما استخدموا الأساليب الجينية والكيميائية الحيوية لزعزعة استقرار القفيصة، لم يتمكن فيروس نقص المناعة البشرية من تكرار مادته الجينية بشكل فعال. وكان هذا أول دليل مباشر على أن القفيصة عنصر أساسي في عملية عدوى فيروس العوز المناعي البشري نفسها ، بدلا من أن تكون مجرد تغليف.
جعلت التطورات الحديثة في المجهر الإلكتروني بالتبريد والنمذجة الجزيئية من الممكن رؤية الفيروس، الذي يبلغ حجمه 130 نانومتر، أصغر بنحو 60 مرة من خلية الدم الحمراء، بتفاصيل رائعة.
وباستخدام هذه التقنيات، تصور الفريق كل من 240 “بلاطة” بروتينية صغيرة تتلاءم معا لتشكيل الغلاف الخارجي المخروطي الشكل. ومن خلال الرؤية عن قرب، يمكن للعلماء أن يروا حرفيا أن القفيصة ظلت سليمة إلى حد كبير خلال عملية النسخ، والتي تسمى النسخ العكسي.
وهذا يختلف عن المعلومات السابقة، حيث تشير البيانات إلى أن القفيصة الفيروسية تلعب دورا نشطا ولا غنى عنه في دعم النسخ العكسي الفعال.
