كشف علماء عن صور جديدة غير عادية توثق آليات مهاجمة فيروس كورونا للإنسان في الوقت الفعلي.

ويُفهم الآن أن البروتين الشائك الموجود على الفيروس، هو السلاح الرئيسي للهجوم وتعبئة الحمض النووي الفيروسي في خلية مضيفة.

ويرتبط فيروس كورونا بإنزيم ACE 2، في خطوة حاسمة لكيفية انتشاره.

وتعد مستقبلات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2)، بروتينات خلوية بشرية قادرة على تمكين مثل هذا الهجوم.

وبمساعدة النقاط الكمومية المهندسة حيويا، تمكن كيريل غورشكوف وإونكيو أوه، في مختبر الأبحاث البحرية (NRL) وزملاؤهما، لأول مرة، من تصوير هذا الارتباط.

وقال الدكتور غورشكوف: "يمكنك بالفعل رؤية ذلك يحدث في الوقت الفعلي.

ونعتقد أن هذا الاختبار سيكون مهما لفحص العلاجات".

ويتسابق العلماء في جميع أنحاء العالم لفهم كيفية تفاعل فيروس كورونا مع الخلايا واختراقها، بهدف منع هذه المرحلة لوقف ظهور "كوفيد-19" في مساراته.

واستخدم فريق البحث فحوصات تصوير مختلفة للسرطانات والفيروسات وأمراض التخزين الليزوزومية.

وأكدت الأبحاث السابقة حول مرض السارس، أهمية التفاعلات مع الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 في الخلايا البشرية، لانتشار هذا النوع من الفيروسات. وهذا يعني أنهم كانوا قادرين بالفعل على وسم هذه البروتينات المستقبلة، ببروتين فلوري أخضر يسمح لهم بتصوير حركاتها.

وتراكمت الأدلة حول تحديد البروتينات الشائكة الموجودة على فيروس كورونا، والتي يمكن أن تحبس الإنزيم ACE2 حتى يتمكن الفيروس القاتل من دخول الخلية.

ومع ذلك، جُمعت بيانات تفاعل البروتين الشائك بشكل غير مباشر، من فحوصات الكيمياء الحيوية أو اختبارات التقارب مع البروتينات وأجزاء البروتين المأخوذة من الفيروس، المعروفة باسم "جزيئات الفيروسات الزائفة".

ومع عدم وجود علامات الفلورسنت على هذه البروتينات الفيروسية، استمر دورها في ربط مستقبلات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 واستيعابها - وهي عملية تُعرف باسم الإدخال الخلوي.

وحاول العلماء في NRL استخدام معرفتهم بالجسيمات النانوية للتوصيل الخلوي والاستشعار الحيوي، لدعم الجهود في البحث عن عقاقير قادرة على مكافحة فيروس كورونا.

وبدأت الدكتورة أوه، بدراسة الطرق المحتملة لتطبيق تقنيات اقتران البروتين والبنية النانوية.

وتبين أن بروتينين يتشاركان في نقطة كمومية تُعرف باسم تقارب الارتباط المرتبط بأحدهما، وجزيء نانوي مضيء مرتبط بالآخر. وسيؤدي الارتباط الناتج بين البروتينين بعد ذلك إلى تقريب البنى النانوية بما يكفي لنقل الطاقة بينهما.

وقالت أوه: "إذا كان لديك أي مثبط في المنتصف لإيقاف الارتباط، فيمكن استخدام هذا كمقاييس تثبيط لفحص الأدوية".