في الوقت الحاضر صار ڤيروس الإنفلونزا مقاوما لدواءين من أكثر الأدوية شيوعا؛ مما أوقع الأطباء ومن يعمل في تطوير الأدوية في حيرة متزايدة حول كيفية معالجة هذا الڤيروس. وفي هذا المجال وفّر مغنطيس ضخم تعادل شحنته 900 ميگاهرتز بعض الأدلة الجديدة. فقد استخدم المختصون بالكيمياء الحيوية في جامعة ولاية فلوريدا وفي جامعة بريگهام يونگ مغنطيسا يزن 40 طنا للحصول على صور على مستوى الذرات للڤيروس. وهي صور لا تقتصر على تأكيد كيفية إفلات الڤيروس من الإبادة، بل تتجاوز ذلك إلى كشف السُّبُل المحتملة لابتكار أدوية جديدة.
وقد ركزت الدراسة على ڤيروس الإنفلونزا A، وهو الڤيروس المسؤول عن السلالات التي تسبب الأوبئة، وبشكل خاص على أحد البروتينات الموجودة على سطح الڤيروس، ويطلق عليه M2، الذي يؤدي دورا مهما في التكاثر. ويعمل كل من الدواءين المضادين للڤيروس، وهما: الأمانتادين والريمانتادين، على سد سبيل البروتين M2، وهذان الدواءان هما الأكثر شيوعا في مكافحة ڤيروسات الإنفلونزا A، إذ يعملان كما تعمل السدادة في حوض الاستحمام؛ مما يؤدي إلى إيقاف التكاثر. لكن مع مرور السنوات، أدت التغيرات التي تطرأ على شكل جزيئات البروتين M2 إلى تمكُّنه من الإفلات من هذه السدادات، ومن ثم إلى تفادي ما كان سيتعرض له من الإبادة. وفي عام 2006 أوصى مركز مكافحة الأمراض والوقاية في الولايات المتحدة الأمريكية بعدم استخدام هذين الدواءين. ومع معرفة الآلية العامة للمقاومة منذ بعض الوقت، فإن كيفية أداء البروتين M2 لوظيفته لم تكن واضحة.
وقد قدّم ذلك المغنطيس الضخم صورة للڤيروس من الداخل، تشبه إلى حد بعيد الصورة التي يقدمها التصوير بالرنين المغنطيسي (MRI) للتمعُّن في داخل أطرافنا أو أعضائنا، ويسمَّى هذا الأسلوب التنظير الطيفي للحالة الصلبة بالرنين المغنطيسي النووي، وهو أسلوب يُنْتِج صورا شبيهة بالصور التي يُنْتِجها التصويرُ بالرنين المغنطيسي، مع فروق جوهرية. فالمسح الذي يتم بالتصوير بالرنين المغنطيسي يؤدي إلى تدويم spin الهدروجين الموجود في جزيئات الماء مؤديا إلى تراصفه. والصورة الناتجة، سواء أكانت لركبة أم لدماغ أم لورم تكون لقطة لحظية للجزيئات أثناء عودتها إلى شحنتها السوية. غير أن سرعة عودة الجزيئات إلى شحنتها السوية تختلف من نسيج إلى آخر، ومنه تراجع التدويم بسرعات مختلفة. إلا أن البروتين M2، يوجد في غشاء الخلية، يتسم بأنه نَفُور من الماء؛ مما يستحيل معه إجراء مسح بالتصوير بالرنين المغنطيسي. أما الحقل المشحون الذي ينتجه التنظير الطيفي للحالة الصلبة بالرنين المغنطيسي النووي، فيمكنه تدويم عناصر أخرى غير الهدروجين. وهو أمر يجعل تصوير البروتينات التي لا تعيش في وسط مائي ممكنا. إضافة إلى ذلك، فإنه يصبح بالإمكان تجميد العينات؛ مما يسهل مراقبة البروتينات السريعة التغيير، مثل البروتين M2.
وقد استطاع <A .T. كروس> وزملاؤه [في جامعة ولاية فلوريدا] تعرّف كيفية أداء البروتين M2 لوظائفه بدقة، وذلك بالتركيز على جزيئات النتروجين. وقد وجدوا أن البروتين M2 الذي يشبه في شكله قناةً في نهايتيها مسامات، ينبغي أن يتفعَّل في بيئة حمضية، ليتمكن من أداء وظيفته. ويمهد الحمضان الأمينيان، الهيستيدين والتريپتوفان، لانطلاق العملية، فالهيستيدين يحمل البروتونات من الخلية المضيفة ليوصلها إلى داخل الڤيروس. أما التريپتوفان، فيؤدي وظيفة البوابة؛ فيفتح الباب عند وصول البروتونات. وهذا المرور للبروتونات عبر مسامات البروتين M2 هو ما يسمح بتكاثر الڤيروس.
وبحسب هذه النتائج يتضح أن آليات عمل البروتين M2 فريدة في نوعها، وقـد يكـون هـذا الاكتشـاف نبأً جيدا للقائمين على تطوير الأدوية. ويقول <كروس>: «قد نستطيع تصميم دواء يستهدف هذه البنية الكيميائية الجديدة بالذات»، يشير إلى أن حدوث طفرات في الڤيروسات ضد هذه الأدوية النوعية قد يكون صعبا نظرا لاعتماد الڤيروس على هذه الآلية.
ويتحرى <كروس> والفريق الذي يعمل معه المركبات الكيميائية المضادة للڤيروس، ولكنهـم لم يتعرفـوا بعد مركَّبا مرشَّحا ذا أهمية كبيرة.
مجلة العلوم
وقد ركزت الدراسة على ڤيروس الإنفلونزا A، وهو الڤيروس المسؤول عن السلالات التي تسبب الأوبئة، وبشكل خاص على أحد البروتينات الموجودة على سطح الڤيروس، ويطلق عليه M2، الذي يؤدي دورا مهما في التكاثر. ويعمل كل من الدواءين المضادين للڤيروس، وهما: الأمانتادين والريمانتادين، على سد سبيل البروتين M2، وهذان الدواءان هما الأكثر شيوعا في مكافحة ڤيروسات الإنفلونزا A، إذ يعملان كما تعمل السدادة في حوض الاستحمام؛ مما يؤدي إلى إيقاف التكاثر. لكن مع مرور السنوات، أدت التغيرات التي تطرأ على شكل جزيئات البروتين M2 إلى تمكُّنه من الإفلات من هذه السدادات، ومن ثم إلى تفادي ما كان سيتعرض له من الإبادة. وفي عام 2006 أوصى مركز مكافحة الأمراض والوقاية في الولايات المتحدة الأمريكية بعدم استخدام هذين الدواءين. ومع معرفة الآلية العامة للمقاومة منذ بعض الوقت، فإن كيفية أداء البروتين M2 لوظيفته لم تكن واضحة.
وقد قدّم ذلك المغنطيس الضخم صورة للڤيروس من الداخل، تشبه إلى حد بعيد الصورة التي يقدمها التصوير بالرنين المغنطيسي (MRI) للتمعُّن في داخل أطرافنا أو أعضائنا، ويسمَّى هذا الأسلوب التنظير الطيفي للحالة الصلبة بالرنين المغنطيسي النووي، وهو أسلوب يُنْتِج صورا شبيهة بالصور التي يُنْتِجها التصويرُ بالرنين المغنطيسي، مع فروق جوهرية. فالمسح الذي يتم بالتصوير بالرنين المغنطيسي يؤدي إلى تدويم spin الهدروجين الموجود في جزيئات الماء مؤديا إلى تراصفه. والصورة الناتجة، سواء أكانت لركبة أم لدماغ أم لورم تكون لقطة لحظية للجزيئات أثناء عودتها إلى شحنتها السوية. غير أن سرعة عودة الجزيئات إلى شحنتها السوية تختلف من نسيج إلى آخر، ومنه تراجع التدويم بسرعات مختلفة. إلا أن البروتين M2، يوجد في غشاء الخلية، يتسم بأنه نَفُور من الماء؛ مما يستحيل معه إجراء مسح بالتصوير بالرنين المغنطيسي. أما الحقل المشحون الذي ينتجه التنظير الطيفي للحالة الصلبة بالرنين المغنطيسي النووي، فيمكنه تدويم عناصر أخرى غير الهدروجين. وهو أمر يجعل تصوير البروتينات التي لا تعيش في وسط مائي ممكنا. إضافة إلى ذلك، فإنه يصبح بالإمكان تجميد العينات؛ مما يسهل مراقبة البروتينات السريعة التغيير، مثل البروتين M2.
وقد استطاع <A .T. كروس> وزملاؤه [في جامعة ولاية فلوريدا] تعرّف كيفية أداء البروتين M2 لوظائفه بدقة، وذلك بالتركيز على جزيئات النتروجين. وقد وجدوا أن البروتين M2 الذي يشبه في شكله قناةً في نهايتيها مسامات، ينبغي أن يتفعَّل في بيئة حمضية، ليتمكن من أداء وظيفته. ويمهد الحمضان الأمينيان، الهيستيدين والتريپتوفان، لانطلاق العملية، فالهيستيدين يحمل البروتونات من الخلية المضيفة ليوصلها إلى داخل الڤيروس. أما التريپتوفان، فيؤدي وظيفة البوابة؛ فيفتح الباب عند وصول البروتونات. وهذا المرور للبروتونات عبر مسامات البروتين M2 هو ما يسمح بتكاثر الڤيروس.
وبحسب هذه النتائج يتضح أن آليات عمل البروتين M2 فريدة في نوعها، وقـد يكـون هـذا الاكتشـاف نبأً جيدا للقائمين على تطوير الأدوية. ويقول <كروس>: «قد نستطيع تصميم دواء يستهدف هذه البنية الكيميائية الجديدة بالذات»، يشير إلى أن حدوث طفرات في الڤيروسات ضد هذه الأدوية النوعية قد يكون صعبا نظرا لاعتماد الڤيروس على هذه الآلية.
ويتحرى <كروس> والفريق الذي يعمل معه المركبات الكيميائية المضادة للڤيروس، ولكنهـم لم يتعرفـوا بعد مركَّبا مرشَّحا ذا أهمية كبيرة.
مجلة العلوم