വൈറസുകളുടെ രോഗവ്യാപന ശേഷിയും തീവ്രതയും തീരുമാനിക്കുന്നത് മനുഷ്യകോശങ്ങളുമായുള്ള അവയുടെ കൂടിച്ചേരല്‍

പല തരത്തിലുള്ള കൊറോണ വൈറസുകളില്‍ ഏറ്റവും മാരകവും ഇപ്പോള്‍ കോവിഡ്-19 പകര്‍ച്ചവ്യധിക്ക് കാരണമായ SARS-CoV-2 വകഭേദമാണെന്നും മദ്രാസ് ഐഐടിയിലെ ഗവേഷകരുടെ കണ്ടെത്തല്‍

സാധാരണ ജലദോഷമുണ്ടാക്കുന്ന കൊറോണ വൈറസുകളെ അപേക്ഷിച്ച് കോവിഡ്-19നെ മാരകമാക്കുന്നത് ഉയര്‍ന്ന സമ്പര്‍ക്ക ശേഷിയും മനുഷ്യകോശങ്ങളുമായി കൂടിച്ചേരുന്ന രീതിയുമാണെന്ന് മദ്രാസ് ഐഐടിയുടെ പഠന റിപ്പോര്‍ട്ട്. കോവിഡ്-19ന് കാരണമാകുന്ന SARS-CoV-2 വൈറസിന്റെ സ്‌പൈക്ക് പ്രോട്ടീനും മനുഷ്യശരീരത്തിലേക്ക് കൊറോണ വൈറസിന്റെ പ്രവേശന കവാടമായി വര്‍ത്തിക്കുന്ന ACE2  റിസപ്റ്റര്‍ പ്രോട്ടീനിനും ഇടയിലുള്ള മേഖലയാണ് കോവിഡ്-19ന്റെ രോഗവ്യാപന ശേഷി നിര്‍ണയിക്കുന്നത്. മനുഷ്യകോശങ്ങളിലേക്ക് കടന്നുചെല്ലാനും ശരീരത്തിലെ പലവിധ കോശങ്ങളെ ആക്രമിക്കാനും വൈറസിന് കഴിയുന്നത് സ്‌പൈക് പ്രോട്ടീനും ACE2  റിസപ്റ്റര്‍ പ്രോട്ടീനും തമ്മിലുള്ള ഈ കൂടിച്ചേരല്‍ മൂലമാണ്.

2002ല്‍ ചൈനയില്‍ ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയ SARS-CoV, 2004ല്‍ നെതര്‍ലന്‍ഡില്‍ കണ്ടെത്തിയ സാധാരണ ജലദോഷമുണ്ടാക്കുന്ന കൊറോണ വൈറസ് വകഭേദമായ NL63, ഇപ്പോള്‍ ലോകത്തെ മുഴുവന്‍ രോഗശയ്യയിലാക്കിയ

SARS-CoV-2 തുടങ്ങി ഇന്നോളം മനുഷ്യരാശിയെ ആക്രമിച്ച മൂന്ന് വൈറസുകള്‍ തമ്മിലുള്ള താരതമ്യ പഠനത്തിലൂടെയാണ് ഗവേഷകര്‍ നിഗമനങ്ങളിലെത്തിയത്. ഈ വൈറസുകളുടെ സ്‌പൈക് പ്രോട്ടീനും മനുഷ്യ ശരീരത്തിലെ ACE2നും ഇടയിലുള്ള സമ്പര്‍ക്ക മേഖലയാണ് ഇവ മൂലമുണ്ടാകുന്ന രോഗങ്ങളുടെ ഗുരുതരാവസ്ഥയും വൈറസുകളുടെ രോഗ വ്യാപന ശേഷിയും നിര്‍ണയിക്കുന്നതെന്ന് ഗവേഷകര്‍ കണ്ടെത്തി.

ആന്‍ജിയോടെന്‍സിന്‍ കണ്‍വേര്‍ട്ടിംഗ് എന്‍സൈം 2 എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ACE2 ബൈന്‍ഡിംഗ് പ്രോട്ടീന്‍ ആണ് പലവിധ മനുഷ്യകോശങ്ങളില്‍ കൊളുത്തി രോഗബാധയുണ്ടാക്കാന്‍ കൊറോണ വൈറസിന് അവസരം നല്‍കുന്നത്. ലളിതമായി പറഞ്ഞാല്‍ മനുഷ്യ ശരീരത്തിലേക്കുള്ള കൊറോണ വൈറസിന്റെ  പ്രവേശന കവാടമാണ് ACE2 . ശ്വാസകോശം, ഹൃദയം, രക്തക്കുഴലുകള്‍, വൃക്ക, കരള്‍, അന്നനാളം തുടങ്ങി നിരവധി കോശ വിഭാഗങ്ങളുടെ സ്തരങ്ങളില്‍ ഈ പ്രോട്ടീന്‍ കാണപ്പെടുന്നു. എന്തുകൊണ്ടാണ് ഈ പ്രോട്ടീന്‍ കൊറോണ വൈറസ് വകഭേദങ്ങളായ SARS- CoV/SARS- CoV 2 wild , NL63 mild എന്നിവയുമായി കൂടിച്ചേരുന്നതെന്ന് ചര്‍ച്ച ചെയ്യുന്ന ഈ പഠന റിപ്പോര്‍ട്ട് കഴിഞ്ഞ വര്‍ഷം നവംബറില്‍ Proteins: Structure, Function, Bioinformatisc എന്ന ശാസ്ത്ര ജേണലില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരുന്നെങ്കിലും തിങ്കളാഴ്ചയാണ് ഈ കണ്ടെത്തലുകള്‍ ഐഐടി ഗവേഷകര്‍ പുറത്തുവിട്ടത്.

മദ്രാസ് ഐഐടിയിലെ ബയോടെക്‌നോളജി ഡിപ്പാര്‍ട്‌മെന്റില്‍ നിന്നുള്ള എം മിഷേല്‍ ഗോര്‍മിഹ, ബയോസയന്‍സ് ഡിപ്പാര്‍ട്‌മെന്റില്‍ നിന്നുള്ള ഭൂപത്സ ജ്യോതി മേത്ത, ഗവേഷണ വിദ്യാര്‍ത്ഥികളായ ഡോ.പുനീത് റാവത്ത്, ഡോ.ഷെര്‍ലിന്‍ ജെമിമ എന്നിവര്‍ ഉള്‍പ്പെട്ട ഗവേഷക സംഘമാണ് പഠനം നടത്തിയത്. മദ്രാസ് സര്‍വ്വകലാശാലയുടെ മുന്‍ വൈസ് ചാന്‍സലാറായിരുന്ന പി കെ പൊന്നുസ്വാമിയുമായി ചേര്‍ന്നായിരുന്നു ഇവരുടെ പഠനം.

ഏറ്റവും മാരകം SARS-CoV-2 രോഗബാധ

SARS-CoV, SARS-CoV-2  തുടങ്ങി സമീപകാല പകര്‍ച്ചവ്യാധികള്‍ക്ക് കാരണമായ കൊറോണ വൈറസുകള്‍ സാധാരണ ജലദോഷമുണ്ടാക്കുന്ന NL63 പോലുള്ള കൊറോണ വൈറസുകളേക്കാള്‍ മാരകമാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് കണ്ടെത്താനായിരുന്നു ഗവേഷകരുടെ ശ്രമം. ഇത് കണ്ടെത്തുന്നതിനായി വിവിധ വൈറസ് വകഭേദങ്ങളുടെ സ്‌പൈക് പ്രോട്ടീനുകള്‍ മനുഷ്യകോശങ്ങളിലെ ACE2 റിസപ്റ്ററുകളുമായി ഇടപെടുന്നത് എങ്ങനെയാണെന്നും ഈ ഇടപെടല്‍ അവയുടെ രോഗവ്യാപന ശേഷിയെയും രോഗ തീവ്രതയെയും എങ്ങനെ ബാധിക്കുമെന്നും ഇവര്‍ പഠന വിധേയമാക്കി. വൈറസുകളുടെ സ്‌പൈക് പ്രോട്ടീനുകളും മനുഷ്യശരീരത്തിലെ ACE2ഉം തമ്മിലുള്ള ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജത്തോടുകൂടിയ, ജലത്തിന്റെ അസാന്നിധ്യത്തിലുള്ള ഇടപെടല്‍ കൊറോണ വൈറസുകളുടെ രോഗവ്യാപന ശേഷിയും തീവ്രതയും തീരുമാനിക്കുന്നതില്‍ സുപ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നതായി അവര്‍ കണ്ടെത്തി.

സ്വഭാവ സവിശേഷതകള്‍ പരിഗണിക്കുമ്പോള്‍ കൂട്ടത്തില് SARS-CoV-2 രോഗബാധയാണ് ഏറ്റവും മാരകമെന്ന് പഠനത്തിന് നേതൃത്വം നല്‍കിയ ഡോ. മിഷേല്‍ ഗൊര്‍മിഹ പറഞ്ഞു. കൊറോണ വൈറസിന്റെ ഈ പുതിയ ജനിതക വ്യതിയാനത്തിന് ഉയര്‍ന്ന സമ്പര്‍ക്ക ഊര്‍ജമാണ് ഉള്ളത്. അതിനാല്‍ വൈറസിന്റെ സ്‌പൈക് പ്രോട്ടീനും ACE2നും ഇടയില്‍ പൊതുവായി വളരെയധികം ഇടമുണ്ടെന്നും അതിനാല്‍ ശക്തമായ കൂടിച്ചേരല്‍ സാധ്യമാണെന്നും അവര്‍ വ്യക്തമാക്കി. ഉദാഹരണത്തിന് രണ്ട് ജീവജാലങ്ങള്‍ കൂടിച്ചേരുമ്പോള്‍ അവയ്ക്കിടയിലെ ഉയര്‍ന്ന സമ്പര്‍ക്ക ഊര്‍ജമെന്നത് അവര്‍ക്കിടയിലുള്ള പൊതു ഇടത്തിന്റെ വലുപ്പത്തെയാണ് ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്. രണ്ട് പ്രതലങ്ങള്‍ക്കിടയിലുള്ള കൂട്ടിച്ചേരല്‍ അഥവാ ഒട്ടല്‍ ശക്തമാണെങ്കില്‍ രോഗത്തിന്റെ തീവ്രതയും വലുതായിരിക്കും. SARS-CoV, SARS-CoV-2 എന്നിവയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോള്‍ NL63ക്ക് ACE2വുമായി കൂടിച്ചേരുന്നതിന് പ്രത്യേക ഇടമുണ്ടെന്നും ഗവേഷകര്‍ കണ്ടെത്തി.

രോഗബാധിത കോശങ്ങളും രോഗാണുവും തമ്മിലുള്ള ഇടപെടല്‍ മനസിലാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാല്‍ ഗുരുതര അസുഖങ്ങള്‍ക്ക് കാരണമാകുന്ന കൊറോണ വൈറസുകളുടെ തീവ്രത കുറയ്ക്കാനും കാര്യക്ഷമമായ ചികിത്സാരീതികള്‍ കണ്ടെത്താനും സാധിക്കുമെന്ന് ഗവേഷകര്‍ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. മൂന്ന് വൈറസുകളുടെയും സ്‌പൈക് പ്രോട്ടീനുകളിലുള്ള സമാനതകളും വ്യത്യാസങ്ങളും സംബന്ധിച്ച് പഠനം നടത്തിയ കണ്ടെത്തലുകള്‍ ഇവയുടെ ഘടനാപരമായ സ്വഭാവങ്ങളും ബൈന്‍ഡിംഗ് സൈറ്റിന്റെ (കൂടിച്ചേരല്‍ നടക്കുന്ന സ്ഥലം) സവിശേഷതകളും ACE2 ബൈന്‍ഡിംഗ് മൂലമുള്ള രോഗങ്ങളും മനസിലാക്കാനും രോഗനിര്‍ണയത്തിനും ചിക്തിസാരീതികളുടെയും മരുന്നുകളുടെയും കണ്ടെത്തലിനും ഗവേഷകരെ സഹായിക്കുമെന്ന് പഠനം പറയുന്നു.