تب، درد در اندام ها و آبریزش بینی؛ زمانی که زمستان برمی گردد، آنفولانزا نیز برمی گردد. این بیماری توسط ویروس های آنفولانزا ایجاد می شود که از طریق قطرات وارد بدن ما می شوند و سپس سلول های آسیب پذیر را آلوده می کنند.
تیمی از محققان از سوئیس و ژاپن نگاهی بسیار دقیق به نحوه رفتار این ویروس انداختند. دانشمندان با استفاده از روش میکروسکوپی خود، میتوانند روی سطح بیرونی سلولهای انسانی در ظرف پتری زوم کنند. این تنظیمات به آنها اجازه میداد لحظهای که ویروس آنفولانزا وارد یک سلول زنده میشود، با جزئیات واضح و واضح تماشا کنند.
این گروه به رهبری یوهی یامائوچی، پروفسور پزشکی مولکولی در ETH زوریخ، چیزی غیرمنتظره را کشف کردند. با نزدیک شدن ویروس آنفولانزا، سلول ها بیکار نمی نشینند. در عوض به نظر می رسد که آنها تلاش می کنند تا به آن دست بزنند. یامائوچی می گوید: “عفونت سلول های بدن ما شبیه رقص بین ویروس و سلول است.”
گشت و گذار ویروسی بر روی سطح سلول
اگرچه سلولها از آلوده شدن چیزی به دست نمیآورند، اما به نظر میرسد این تعامل فعال است زیرا ویروس از یک سیستم معمول جذب سلولی استفاده میکند که سلولها نمیتوانند بدون آن کار کنند. این سیستم معمولاً مواد ضروری مانند هورمون ها، کلسترول یا آهن را وارد سلول می کند.
برای شروع عفونت، یک ویروس آنفولانزا به مولکول های خاصی در سطح سلول متصل می شود. این فرآیند شبیه به موج سواری بر روی یک غشا است. ویروس در سراسر سطح حرکت می کند و از یک مولکول به مولکول دیگر متصل می شود تا زمانی که به منطقه ای غنی از این گیرنده ها برسد. نقطه ای با تعداد زیادی گیرنده در مجاورت یکدیگر موثرترین مسیر ورود را فراهم می کند.
هنگامی که گیرنده های سلول تشخیص می دهند که ویروس چسبیده است، غشاء شروع به تشکیل یک فرورفتگی کوچک در آن نقطه می کند. یک پروتئین ساختاری به نام کلاترین این کیسه عمیقتر را شکل میدهد و از آن پشتیبانی میکند. با بزرگ شدن پاکت، ویروس را احاطه کرده و یک وزیکول تشکیل می دهد. سپس سلول این وزیکول را به سمت داخل می کشد، جایی که لایه ذوب شده و ویروس را آزاد می کند.
چرا میکروسکوپ قبلی شکست خورد؟
تلاش های قبلی برای مطالعه این لحظه محوری در عفونت به روش هایی مانند میکروسکوپ الکترونی متکی بود که برای به دست آوردن تصاویر نیاز به تخریب سلول ها دارد. در نتیجه، آنها تنها لحظات مجردی را در زمان ثبت کردند. یکی دیگر از ابزارهای رایج، میکروسکوپ فلورسانس، تصویربرداری زنده اما با وضوح فضایی پایین را ارائه می دهد.
ViViD-AFM ورود ویروسی را روشن می کند
روش جدید ترکیب میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ فلورسانس، کانفوکال دوگانه با ظاهر ویروس و AFM (ViViD-AFM) نامیده می شود. این رویکرد ترکیبی امکان نظارت بر حرکات در مقیاس ریز را که هنگام ورود ویروس به سلول رخ می دهد، می دهد.
با استفاده از این ابزار، محققان نشان دادند که سلول ها به ویروس در مراحل مختلف ورود کمک می کنند. آنها پروتئین های مهم کلاترین را به محل اتصال ویروس جذب می کنند. غشاء در این نقطه به سمت بالا رانده می شود، گویی در تلاش برای گرفتن ویروس است. این حرکات موج مانند با تلاش ویروس برای دور شدن از سطح تشدید می شود.
پیامدهای تحقیقات ضد ویروسی
ViViD-AFM روشی ارزشمند برای آزمایش داروهای ضد ویروسی به طور مستقیم در کشت های سلولی ارائه می دهد، زیرا به دانشمندان اجازه می دهد تا عفونت را در زمان وقوع مشاهده کنند. این تیم خاطرنشان میکند که این تکنیک میتواند برای مطالعه سایر ویروسها و حتی واکسنها نیز به کار گرفته شود و به محققان دیدگاهی در زمان واقعی از نحوه تعامل این ذرات با سلولها ارائه دهد.