ضدویروس‌ها چگونه کار می‌کنند

بنا به گزارش کانورسیشن، ویروس‌ها چرخه زندگی مستقلی ندارند – آن‌ها به سلول‌هایی که آلوده کرده‌اند، وابسته می‌شوند تا تمام اجزای سازنده شیمیایی لازم را برای تکثیر خود تامین کنند. هنگامی که ویروسی وارد یک سلول می‌شود، سیستم عملکرد آن را اشغال، و آن را به کارخانه‌ای برای تولید صدها ویروس جدید تبدیل می‌کند.

داروهای ضدویروسی، مولکول‌هایی‌اند که با بهره‌برداری از تفاوت‌های اساسی در نحوه تکثیر سلول‌ها و ویروس‌ها، پروتئین‌های ضروری برای عملکرد ویروس را غیرفعال می‌کنند.

یکی از تفاوت‌های کلیدی بین سلول‌ها و اکثر ویروس‌ها، نحوه دخیره اطلاعات ژنتیکی‌ در آن‌ها است. همه سلول‌ها از دی‌ان‌ای برای ذخیره اطلاعات ژنتیکی‌ خود استفاده می‌کنند. دی‌ان‌ای، مولکول طولانی و زنجیره‌ای متشکل از چهار بلوک یا جزء شیمیایی مختلف است که هر یک از آن‌ها یک واحد یا «حرف» متفاوت از کد ژنتیکی را نشان می‌دهند.

این بلوک‌ها یا اجزای سازنده، با پیوندهای شیمیایی به هم متصل می‌شوند تا رشته‌هایی از میلیون‌ها «حرف» را تولید کنند. ترتیب قرار گرفتن این حروف، الگوی ژنتیکی ساخت سلول جدید را مشخص می‌کند.

با این حال، بسیاری از ویروس‌ها اطلاعات ژنتیکی خود را با استفاده از «آرآن‌ای» ذخیره می‌کنند. آران‌ای از زنجیره‌ای متشکل از چهار واحد یا حرف شیمیایی – درست مانند دی‌ان‌ای – ساخته شده است، اما واحدهای ساختار مولکولی آن کمی متفاوت‌اند. آر‌ان‌ای تک رشته‌ای است، در حالیکه دی‌ان‌ای دو رشته‌ای است. ژنوم‌های ویروسی نیز بسیار کوچک‌تر از ژنوم‌های سلولی‌اند و معمولا فقط چند هزار حرف دارند.

هنگامی که ویروسی تکثیر می‌شود، با استفاده از پروتئینی به نام آران‌ای پلیمراز، کپی‌های زیادی از ژنوم آران‌ای خود می‌سازد. پلیمراز از یک انتهای زنجیره آر‌ان‌ای موجود شروع می‌شود و رشته حروف شیمیایی را یکی یکی می‌خواند و بلوک یا جزء سازنده مناسب را انتخاب می‌کند و آن را به رشته درحال‌رشد آر‌ان‌ای می‌افزاید. تا زمان تشکیل یک زنجیره آر‌ان‌ای، این فرایند تکرار می‌شود.

دسته‌ای از داروهای ضدویروسی، فرایند کپی کردن آر‌ان‌ای را به روشی هوشمندانه مختل می‌کنند.

 

ویپرین به مثابه تولید‌کننده ضدویروس

پیش از این، محققان می‌پنداشتند که داروهای ضدویروسی پایان‌دهنده زنجیره، صرفا محصول نبوغ انسانی‌اند که با اتکا به پیشرفت‌ها در درک علمی تکثیر ویروس ابداع شده‌اند. با این حال، کشف پروتئینی به نام ویپرین (Viprin) که در سلول‌ها، ضدویروس طبیعی پایان‌دهنده زنجیره را سنتز می‌کند، جنبه جدیدی از سیستم ایمنی بدن را آشکار کرده است.

ویپرین، ساختار را به یک داروی ضدویروسی پایان‌دهنده زنجیره تبدیل می‌کند. این راهبرد برای درمان عفونت‌های ویروسی بسیار موثر است.

نمونه‌وار، رمدسیویر، داروی ضدویروسی کووید-۱۹، به همین ترتیب عمل می‌کند. یک آران‌ای پلیمراز ویروسی باید هزاران حرف ژنتیکی را با هم ترکیب کند تا ژنوم یک ویروس کپی شود، اما داروی ضدویروسی باید فقط یک بار آن را فریب دهد تا روند کپی کردن از مسیر خارج شود. در نتیجه، ژنوم ناقص دیگر دستورالعمل‌های لازم را برای ساخت ویروس جدید ندارد و بی‌فایده می‌شود.

ضدویروس‌های باستانی

دانشمندان حدود ۲۰ سال پیش هنگام جست‌وجوی ژن‌هایی که در واکنش به عفونت‌های ویروسی فعال می‌شوند، ویپرین را کشف کردند، اما درک عملکرد دقیق ویپرین واقعا بسیار چالش‌برانگیز بود.

هنگامی که محققان پی بردند که ژن سازنده کد ویپرین، در کنار ژنی است که در سنتز یکی از اجزای سازنده آر‌ان‌ای نقش دارد، متوجه عملکرد ویپرین شدند.

این مشاهدات، آنان را واداشت تا به بررسی نقش ویپرین در تغییر بلوک ساختاری آر‌ان‌ای بپردازند.

بدین گونه، محققان پروتئین‌های شبیه ویپرین را در تمام قلمرو‌های حیات، از باکتری‌های باستانی گرفته تا گیاهان و حیوانات امروزی، شناسایی کردند. این دریافت، به معنای آن است که ویپرین، پروتئینی باستانی است و در اوایل پدید آمدن حیات، احتمالا پیش از ظهور ارگانیسم‌های چندسلولی، تکامل یافته است.

با تکامل شکل‌های پیچیده‌تر حیات، ویپرین حفظ، و با سیستم ایمنی پیچیده جانوران پساباستانی ادغام شد.

بر این مبنا، این جدیدترین نیروی دفاعی سیستم ایمنی در برابر ویروس‌ها – که به‌تازگی کشف شده است – احتمالا کهن‌ترین نیروی دفاعی (ضدویروسی) است.

منبع: ایندیپندنت