تثير منصة الخفاش العضوية الاختراقية تساؤلات حول سلوك الفيروسات الحيوانية المنشأ

تثير منصة الخفاش العضوية الاختراقية تساؤلات حول سلوك الفيروسات الحيوانية المنشأ

هل تعلم أن أكثر من 75% من الأمراض المعدية الجديدة التي تصيب البشر مصدرها الحيوانات؟ تعد الخفافيش على وجه الخصوص مضيفًا طبيعيًا لبعض من أخطر الفيروسات في العالم، بما في ذلك تلك المسؤولة عن فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19)، وفيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS-CoV)، والإنفلونزا أ، وتفشي فيروس هانتا. وعلى الرغم من أهميتها، فقد ناضل العلماء طويلا لدراسة كيفية تصرف هذه الفيروسات في الخفافيش، وذلك ببساطة بسبب عدم وجود الأدوات البيولوجية المناسبة.

حتى الآن، استخدمت معظم الأبحاث إما عينات من الخلايا المعممة أو المواد العضوية المصنوعة من نوع واحد فقط من خفافيش الفاكهة الاستوائية، ومن عضو واحد فقط. ومع ذلك، فقد تحقق تقدم كبير: قام فريق بحث بقيادة معهد علوم جراندينج (IBS) في كوريا، بالتعاون مع متعاونين دوليين، بإنشاء منصة أفضل التقنيات العضوية (BAT) الأكثر شمولاً في العالم. يتم تربية هذه "الأعضاء الصغيرة" من خمسة أنواع من الخفافيش الشائعة في آسيا وأوروبا وتمثل أربعة أعضاء مختلفة: مجرى الهواء والرئتين والكلى والأمعاء الدقيقة.

ومن خلال إعادة بناء فسيولوجيا أعضاء الخفافيش في المختبر، يمكننا دراسة كيفية انتقال الفيروسات الحيوانية المنشأ من الحيوانات إلى البشر بتفاصيل غير مسبوقة. "

كو بون كيونج، مدير مركز IBS لهندسة الجينوم

اختبار الفيروسات حيث يعيشون

باستخدام هذه الأدوات الجديدة، تمكن الباحثون من اختبار كيفية إصابة الفيروسات الرئيسية مثل SARS-CoV-2، وMERS-CoV، والأنفلونزا A، وفيروس هانتا، بأنواع وأعضاء مختلفة من الخفافيش. ووجدوا أن كل فيروس يتصرف بشكل فريد، وفي بعض الأحيان يصيب فقط أعضاء أو أنواع معينة من الخفافيش. على سبيل المثال، الفيروس الذي ينمو بسهولة في رئتي أحد الخفافيش قد لا ينمو في كلية خفاش آخر. ويساعد هذا في تفسير سبب انتقال بعض الفيروسات إلى البشر بينما يقتصر بعضها الآخر على الخفافيش.

وأكد كبير الباحثين كيم هيونجون: "من خلال هذه المنصة، يمكننا دراسة الفيروسات والالتهابات والاختبارات التي لا يمكنك إجراؤها باستخدام نماذج الخلايا المختبرية العادية في نظام واحد. ومن خلال محاكاة البيئة الطبيعية للخفافيش، فإنها تزيد من الدقة والقيمة الحقيقية للبحث في الأمراض المعدية".

اكتشف الفريق أيضًا لغزًا آخر: تستجيب أجهزة المناعة لدى الخفافيش بشكل مختلف لنفس الفيروس اعتمادًا على العضو والأنواع. يمكن أن يساعد هذا في تفسير سبب قدرة الخفافيش على حمل الكثير من الفيروسات دون أن تمرض.

كان الإنجاز الرئيسي الآخر هو اكتشاف اثنين من فيروسات الخفافيش غير المعروفة سابقًا - فيروس orthoreovirus للثدييات وفيروس paramyxovirus، على سبيل المثال. ومن اللافت للنظر أن أحد هذه الفيروسات لم يكن من الممكن نموه في مزارع الخلايا القياسية ولكنه ازدهر في عضويات BAT الجديدة، مما يثبت مدى أهمية هذه التكنولوجيا لعزل الفيروسات في المستقبل.

ومن خلال تحويل العضويات إلى نسخة ثنائية الأبعاد، سمح ذلك للعلماء باختبار الأدوية المحتملة المضادة للفيروسات مثل ريمديسيفير بسرعة. قدمت هذه الاختبارات نتائج أكثر موثوقية من الطرق المعملية التقليدية.

بنك حيوي عالمي للتأهب لمواجهة الأوبئة في المستقبل

تمثل منصة الخفافيش هذه حقبة جديدة لأبحاث الأمراض المعدية، مما يجعل من الممكن دراسة الفيروسات الخطيرة بأمان وفعالية في بيئة تعكس الحياة الحقيقية بشكل وثيق. لأول مرة، أصبح بإمكان العلماء دراسة الفيروسات الجديدة، وتقييم مخاطرها، واختبار الأدوية باستخدام أنسجة الخفافيش من أنواع وأعضاء متعددة.

وقال الدكتور تشوي يونغ كي، مدير المعهد الكوري لأبحاث الفيروسات التابع لمعهد العلوم الأساسية (IBS): "من خلال هذه الكائنات العضوية الموحدة والقابلة للتطوير، نريد أن نحدد بشكل منهجي فيروسات الخفافيش الجديدة الأصل وأن ندرج مرشحين مضادين للفيروسات لمسببات الأمراض التي يحتمل أن تكون وبائية".

ويهدف فريق البحث إلى توسيع هذا العمل ليصبح مصدرًا عالميًا للبنك الحيوي والذي سيكون بمثابة حجر الزاوية لجهود الأمن البيولوجي الوطنية والدولية. وستمكن هذه المبادرة من إجراء دراسة أعمق للسمات الفيروسية التي تدفع انتقال التهجين، ودعم تطوير خرائط وراثية شاملة لأنواع الخفافيش الرئيسية، وتسهيل الاستعداد العالمي. وفي نهاية المطاف، ستدعم هذه المنصة جهود المنظمات الصحية، بما في ذلك منظمة الصحة العالمية، للتنبؤ بالأوبئة المستقبلية والوقاية منها.

مصادر: