علماء في جامعة كوينزلاند التقطوا أول صور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة قريبة من الذرية لفيروس الحمى الصفراء، مفصلين كيف تختلف سطح سلالة اللقاح المستخدمة منذ زمن طويل عن السلالات الفتاكة المسببة للأمراض. يلقي العمل ضوءًا على كيفية التعرف الجهاز المناعي على الفيروس وقد يدعم لقاحات محسنة للحمى الصفراء والأمراض المنقولة بالبعوض ذات الصلة.
فيروس الحمى الصفراء (YFV) هو عدوى تنتقل عبر البعوض يمكن أن يسبب تلفًا شديدًا في الكبد ويكون قاتلاً محتملاً في الحالات الشديدة. باحثون في جامعة كوينزلاند (UQ) أنتجوا الآن ما يصفونه بأنه أول هيكل ثلاثي الأبعاد كامل لجسيم YFV ناضج تمامًا بدقة قريبة من الذرية، باستخدام المجهر الإلكتروني البارد.
لدراسة الفيروس بأمان، استخدم الفريق منصة فيروس بينجاري، حيث يتم دمج الجينات الهيكلية للحمى الصفراء مع الهيكل الأساسي لفيروس غير ضار. مكّن هذا النهج من التصوير التفصيلي مع تجنب مخاطر التعامل مع الحمى الصفراء الفتاكة تمامًا. كما شرحت الدكتورة سوما بيبي من كلية الكيمياء وعلم الأحياء الجزيئية في UQ في بيان صدر عبر UQ ونقله ScienceDaily، «باستخدام منصة فيروس بينجاري المعروفة جيدًا المطورة هنا في UQ، دمجنا الجينات الهيكلية للحمى الصفراء مع الهيكل الأساسي لفيروس بينجاري غير الضار وأنتجنا جسيمات فيروسية يمكن فحصها بأمان باستخدام مجهر إلكتروني بارد».
كشفت صور cryo-EM عن فروق واضحة في السطح الخارجي لسلالات YFV المختلفة. وفقًا لبيان صحفي من UQ وتغطية من وسائل إعلام تشمل Phys.org وScienceDaily، تشكل سلالة اللقاح YFV-17D جسيمات بسطح أملس مستقر، بينما تظهر السلالات الفتاكة المسببة للأمراض نسيجًا خشنًا غير متساوٍ بشكل ملحوظ.
تغير هذه الاختلافات الهيكلية كيفية التعرف الجهاز المناعي للجسم على الفيروس. «سطح السلالات الفتاكة الأكثر خشونة وغير منتظم يكشف عن أجزاء من الفيروس عادةً مخفية، مما يسمح لأجسام مضادة معينة بالالتصاق بسهولة أكبر»، قالت الدكتورة بيبي. «تحافظ جسيمات اللقاح الأملسة على تلك المناطق مغطاة، مما يجعلها أصعب وصولًا لأجسام مضادة معينة».
تظل الحمى الصفراء مصدر قلق صحي عام كبير في أجزاء من أمريكا الجنوبية وأفريقيا، حيث ينتقل الفيروس عبر البعوض. مع عدم توفر علاجات مضادة للفيروسات المعتمدة، التلقيح هو الوسيلة الرئيسية للوقاية، وفقًا لملخص عمل UQ.
قال البروفيسور دانيال واترسون من UQ إن النتائج توفر رؤية جديدة مهمة في بيولوجيا الحمى الصفراء وتساعد في شرح أداء اللقاح الطويل الأمد المستمر. «يظل لقاح الحمى الصفراء فعالاً ضد السلالات الحديثة ورؤية الفيروس بهذا التفصيل الدقيق تسمح لنا بفهم أفضل لماذا تتصرف سلالة اللقاح كما تفعل»، قال. «يمكننا الآن تحديد الميزات الهيكلية التي تجعل اللقاح الحالي آمنًا وفعالاً. قد تُفيد النتائج حتى في تصميم لقاحات مستقبلية لفيروسات ذات صلة مثل الدنج، زيكا ونيل الغربي».
الأبحاث، التي تركز على كيفية تغيير بقايا حمض أميني واحدة في بروتين الغلاف الفيروسي لهيكل الـvirion والأنتيجينية، نُشرت في مجلة Nature Communications.
