استفاده از سلول‌های مصنوعی برای به‌دام انداختن ویروس‌ها

گروهی از محققان آمریکایی یک سلول مصنوعی اولیه طراحی کرده‌اند که می‌تواند گروهی از ویروس‌های کشنده را فریب داده، به‌دام انداخته و غیرفعال کند.

محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) و دانشکده پزشکی دانشگاه کرنل یک سلول مصنوعی اولیه طراحی کرده‌اند که می‌تواند گروهی از ویروس‌های کشنده را فریب داده، به‌دام انداخته و غیرفعال کند. این روش یک ابزار تحقیقاتی جدید برای مطالعه دقیق مکانیسم حمله ویروس‌ها به سلول‌ها محسوب شده و شاید روزی برای تولید گروه جدیدی از داروهای ضدویروس مورد استفاده قرار گیرد.

این پژوهشگران در مقاله جدید خود نشان داده‌اند که چگونه این سلول‌های مصنوعی می‌توانند مشابه آزمایشی ویروس‌های Nipah و Hendra را به‌صورت صد در صد غیر فعال کنند. این دو henipaviruseهای جدیدی هستند که می‌توانند موجب ایجاد ورم مغزی (encephalitis)) کشنده در انسان شوند.

دیوید لاوان یکی از دانشمندان NIST می‌گوید: « ما این سلول‌های مصنوعی را ظرف عسل می‌نامیم، زیرا یک طعمه و دام شیرینِ غیرقابل مقاومت است که می‌تواند برای گرفتن چیزی به‌کار رود».

Henipaviruseها به دسته‌ای از ویروس‌های بیماری‌زای انسانی تعلق دارند که ویروس‌های پوشش‌دار نامیده می‌شوند، زیرا توسط یک غشای دولایه‌ای چربی مشابه غشای سلول‌های حیوانات احاطه شده‌اند.

جفت پروتئین موجود در این غشا به صورت هماهنگ با سلول میزبان عمل می‌کنند. یکی از این پروتئین‌ها که پروتئین G نامیده می‌شود به‌عنوان هدف‌یاب عمل کرده و با شناسایی پروتئین‌های گیرنده خاص در سطح سلول، به آن متصل می‌شود. سپس این پروتئین G به پروتئین F پیغام می‌دهد که مکانیسم این عمل به‌صورت کامل شناخته شده نیست. در این حالت پروتیئن F همانند یک فنر بالا آمده و نیزه خود را به‌سوی سلول میزبان شلیک می‌کند. این نیزه درون غشای دولایه‌ای سلول نفوذ کرده و ویروس این امکان را می‌یابد که خود را به‌سوی سلول بکشد. سپس غشاها در هم فرو رفته و ویروس محتوای خود را به‌درون سلول خالی کرده و کنترل سلول را در دست می‌گیرد.

سلول‌های مصنوعی تولید شده دارای یک هسته از جنس سیلیکای نانوحفره‌ای هستند که همانند سلول واقعی توسط یک غشای لیپیدی پوشانده شده است. این محققان درون غشای این سلول مصنوعی یک پروتئین طعمه به‌نام Ephrin-B2 قرار دادند که یکی از اهداف شناخته‌شده Henipaviruseها به‌شمار می‌رود. آنها برای ارزیابی عملکرد این سلول‌های مصنوعی آنها را در معرض مشابه آزمایشی Henipaviruseهایی که در دانشگاه کرنل تولید شده بود، قرار دادند. این ویروس‌ها شبیه Henipaviruseهای واقعی بودند، با این تفاوت که درون آنها به جای RNA اصلی، ژنوم یک ویروس غیربیماری‌زا قرار داده شده است که هنگام وارد شدن به‌درون سلول میزبان، یک پروتئین فلورسانس تولید می‌کند. این ویژگی شمارش و تصویربرداری از سلول‌های آلوده را امکان‌پذیر می‌سازد.
این گروه از محققان نشان دادند که در شرایط آزمایشگاهی این سلول‌های مصنوعی طعمه‌های بسیار موثری هستند که می‌توانند ویروس‌های یک محلول آلوده را به‌طور کامل حذف کنند.

جزئیات این تحقیق به صورت آنلاین در PLoS ONE منتشر شده است.