محققان نقش‌های جدیدی برای پروتئینی که مدت‌ها به عنوان محافظی در برابر عفونت شدید آنفولانزا شناخته شده است، شناسایی کرده‌اند. این پروتئین، حداقل تعداد ذرات ویروسی مورد نیاز برای ایجاد بیماری را افزایش می‌دهد. این مطالعه همچنین نشان داد که این پروتئین مانع از جهش ویروس‌های ناشناخته پس از آلوده کردن میزبان جدید می‌شود. این بدان معناست که در صورت عدم حضور این پروتئین در پاسخ ایمنی، ویروس‌های حیوانی که به انسان منتقل می‌شوند، ممکن است به سرعت خود را به میزبان انسانی سازگار کنند.
به گزارش انتخاب و به نقل از مدیکال نیوز؛ یافته‌های ترکیبی محققان دانشگاه ایالتی اوهایو می‌تواند برای افرادی که فاقد این پروتئین به نام IFITM3 هستند، مشکل‌ساز باشد. به ویژه اگر آنفولانزای پرندگان یا خوکی در انسان‌ها شیوع یابد و بیماری گسترده‌ای ایجاد کند.
کمبود IFITM3 نادر نیست: حدود ۲۰٪ از مردم چین و ۴٪ از مردم با اصالت اروپایی دارای جهش‌های ژنتیکی هستند که تولید این پروتئین توسط سیستم ایمنی را غیرفعال می‌کند.
“کمبود IFITM3 باعث می‌شود که دوز کمتری از ویروس بتواند عفونت ایجاد کند.”
جیکوب یانت، نویسنده ارشد مطالعه، استاد میکروب‌شناسی و ایمنی در کالج پزشکی دانشگاه ایالتی اوهایو
در حال حاضر، مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها (CDC) در حال ردیابی آنفولانزای پرندگان H5N1 هستند که در حال گسترش در میان پرندگان وحشی در سراسر جهان است و شیوع‌هایی در مرغداری‌ها و گاوهای شیری ایالات متحده ایجاد کرده است. تا به امروز، ۴۵ مورد انسانی گزارش شده است.
“این ویروس‌های نوظهور که قبلاً با آن‌ها روبه‌رو نشده‌ایم، جایی است که IFITM3 اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.”
یانت گفت. “مطالعه ما از این ایده پشتیبانی می‌کند که نه تنها عفونت شدیدتری خواهید داشت، بلکه بیشتر احتمال دارد که ابتدا آلوده شوید و در صورتی که فاقد IFITM3 باشید، احتمالاً به ویروس کمک خواهید کرد تا به انسان‌ها سازگار شود.”
این تحقیق در تاریخ ۳۰ اکتبر در مجله Nature Communications منتشر شد.
IFITM3 (پروتئین انتقال غشایی القا شده توسط اینترفرون ۳) نقش کلیدی در پاکسازی ویروس‌ها توسط سیستم ایمنی ذاتی دارد. این پروتئین در مقادیر زیادی پس از حضور آنفولانزا تولید می‌شود و شدت عفونت را با محصور کردن ویروس کاهش می‌دهد تا نتواند خود را تکثیر کند.
یانت سال‌هاست که به مطالعه آنفولانزا و این پروتئین پرداخته است و آزمایشگاه او مدل موشی را توسعه داده است که فاقد ژن کد کننده IFITM3 است – به طوری که این موش‌ها به شدت مستعد ابتلا به آنفولانزا هستند.
در این کار جدید، تیم او تلاش کرد تا دانش مربوط به IFITM3 را به خطرات مربوط به عفونت‌های بین گونه‌ای، به ویژه انتقال آنفولانزای پرندگان یا خوکی به انسان‌ها، که باعث پاندمی آنفولانزای ۱۹۱۸ و سه پاندمی دیگر از آن زمان شده است، گسترش دهد.
محققان میزان عفونت‌زایی دو سویه آنفولانزای پرندگان، از جمله H5N1، را در سطوح مختلف ذرات ویروسی در موش‌های فاقد ژن IFITM3 و موش‌های طبیعی مقایسه کردند. در سطوح معادل ۱۰ و ۵۰ ذره، بار ویروسی در تمام موش‌ها قابل شناسایی بود، اما در موش‌های فاقد پروتئین، معادل یک ذره ویروسی قادر به ایجاد عفونت و التهاب بود، در حالی که موش‌های طبیعی نمی‌توانستند با دوز کم آلوده شوند.
“IFITM3 مدت‌هاست که به جلوگیری از شدت عفونت شناخته شده است، اما ما به تازگی نشان داده‌ایم که این پروتئین همچنین مقدار ویروس لازم برای ایجاد عفونت اولیه را کنترل می‌کند.”
یانت گفت. “و فکر می‌کنم این یکی از مهم‌ترین یافته‌های اصولی و درسی است که تاکنون از آزمایشگاه من بیرون آمده است.”
آزمایشات اضافی در کشت‌های سلولی انسان که پوشش ریه‌ها و سلول‌های ایمنی را تشکیل می‌دهند نشان داد که سلول‌هایی که ژن IFITM3 در آن‌ها غیرفعال شده بود، بیشتر در معرض عفونت قرار داشتند و به طور کلی ۱۱ نوع ویروس آنفولانزای پرندگان، ۳ نوع ویروس آنفولانزای خوکی و ۲ نوع ویروس آنفولانزای انسانی با سرعت بالاتری عفونت ایجاد کردند.
تیم سپس از تکنیک‌های آزمایشگاهی برای شبیه‌سازی انتقال مکرر یک ویروس انسانی در موش‌ها استفاده کردند و نقش پروتئین در سرعت جهش‌هایی که باعث سازگاری بین گونه‌ها می‌شود را آزمایش کردند. آزمایش‌ها نشان داد که ویروس‌ها قادر به تکثیر سریع‌تر و ایجاد التهاب شدیدتر در موش‌های فاقد IFITM3 نسبت به موش‌های طبیعی بودند.
“یک ویروس از گونه‌های مختلف وقتی IFITM3 وجود ندارد، سریع‌تر سازگار می‌شود. این یک اثبات اصل بود، زیرا ما این آزمایش را در موش‌ها انجام دادیم.”
یانت گفت. “در مجموع، مطالعه ما نشان‌دهنده اهمیت گسترده IFITM3 برای دفاع در برابر ویروس‌های زئونوتیک است که ممکن است انسان‌ها را آلوده کنند. تحقیق ما نشان می‌دهد که افرادی که کمبود ارثی IFITM3 دارند، جمعیتی هستند که به طور ویژه در معرض خطر ویروس‌های جدیدی قرار دارند که از حیوانات به انسان منتقل می‌شوند.”
این تحقیق نشان می‌دهد که افرادی که کمبود IFITM3 دارند باید در تلاش‌های پیشگیری از پاندمی در نظر گرفته شوند.
