لأكثر من 30 عاما، درس باحث في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو فيروسات RNA، وهي مجموعة تضم الفيروس المسبب لـ "كوفيد-19"
ومع ذلك، لم يتخيل راؤول أندينو، أبدا أنه سيشهد جائحة بهذا الحجم في حياته. ويقول: "لا يزال من الصعب فهم حجمها وانعكاساتها".
وفي 11 مارس 2020 - قبل عامين بالضبط - أعلنت منظمة الصحة العالمية أن "كوفيد-19" أصبح وباء. وأصاب المرض منذ ذلك الحين ما يقرب من 500 مليون شخص في ما يقرب من 200 دولة وقتل أكثر من ستة ملايين شخص في جميع أنحاء العالم، ولم ينته الأمر بعد.
وعلى طول الطريق، قدم هذا الفيروس التاجي للعلماء مجموعة من المفاجآت: لا يزال العديد من الخبراء مندهشين من سرعة تطور الفيروس، وما يفعله بجسم الإنسان، وكيف ينتقل داخل وخارج الأنواع الأخرى.
وتطور فيروس SARS-CoV-2 الأصلي بسرعة إلى سلسلة من المتغيرات التي أعاقت العودة إلى الحالة الطبيعية التي كانت عليها قبل الجائحة. وحتى مع وجود المخطط الجيني للفيروس في متناول اليد والقدرة على فك شفرة جينومات المتغيرات الجديدة في غضون ساعات، يكافح علماء الفيروسات وأخصائيي الرعاية الصحية للتنبؤ بكيفية تغير طفراته من قابلية انتقال الفيروس وشدته.
ويعاني ملايين الأشخاص من أعراض تستمر من أسابيع إلى عدة أشهر بعد تشخيص إصابتهم بالعدوى. ويتسابق العلماء لفهم بيولوجيا المتلازمة الجديدة والمحيرة التي تسمى "كوفيد طويل الأمد".
وبعد مرور عامين، لا يزال هناك الكثير لا نعرفه عن SARS-CoV-2، كما يقول ديفيد وول، أخصائي الأمراض المعدية في جامعة نورث كارولينا.
إليكم ما اكتشفه العلماء حتى الآن - والألغاز التي لا تزال تثير حيرة خبراء فيروس كورونا وتحبطهم.
السيناريو الأسوأ
كان الخبراء يحذرون من نوع من الوباء الذي يلوح في الأفق منذ عقود. وبينما يقوم البشر بتوسيع المستوطنات في المناطق البرية، فإنهم يزيدون من احتمالات قفز عامل ممرض جديد من حيوان إلى شخص، ما يؤدي إلى ظهور مرض حيواني المنشأ قاتل. وأظهرت دراسة نُشرت في مجلة Nature أن الأمراض المعدية الناشئة التي نشأت في الحياة البرية زادت بشكل ملحوظ بين عامي 1940 و2004.
ولكن معظم الخبراء كانوا قلقين بشأن فيروسات الإنفلونزا ولم يتوقعوا بالضرورة أن يتسبب فيروس كورونا في إحداث مثل هذا الدمار.
وتغير ذلك مع تفشي مرض الالتهاب الرئوي الحاد (سارس) في 2002-2004، والذي أصاب أكثر من 8000 شخص في 29 دولة وخلف 774 حالة وفاة. ثم أدى تفشي متلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS) عام 2012 إلى إصابة أكثر من 2000 شخص في 37 دولة. وقتل هذا الفيروس حتى الآن ما يقرب من 900 نسمة.
ومع ذلك، لم يعر الناس الكثير من الاهتمام لفيروسات كورونا مقارنة بـ "العناصر الشريرة حقا" مثل الإنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية وفيروسات حمى الضنك، كما يقول أندينو.
ثم وصل SARS-CoV-2 بقوة، وكان ينتشر بشكل أسرع من فيروسات كورونا السابقة، ويشك العلماء في أحد أسبابه هو قدرته على الانتقال بكفاءة من خلية إلى أخرى. ومن الصعب أيضا احتواء SARS-CoV-2 لأنه يسبب الكثير من الحالات بدون أعراض. ويقول أندينو: "بطريقة ما، وجد SARS-CoV-2 طريقة يمكنه من خلالها الانتشار بسرعة والتسبب أيضا في المرض. إنه أسوأ سيناريو يحدث".
مسيرة المتحوّرات
إضافة إلى الشذوذ، اكتسب فيروس SARS-CoV-2 طفرات جينية بسرعة أكبر بكثير مما كان متوقعا.
وعادة ما تتحور فيروسات كورونا بمعدلات أقل من فيروسات الحمض النووي الريبي الأخرى، مثل الإنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية. ويراكم كل من SARS-CoV وSARS-CoV-2 تقريبا طفرتين كل شهر؛ نصف إلى سدس المعدل الملاحظ في فيروسات الإنفلونزا. وذلك لأن فيروسات كورونا لديها بروتينات مصححة تصحح الأخطاء التي يتم إدخالها في المادة الوراثية للفيروس أثناء تكراره.
ويقول رافيندرا جوبتا، عالم الأحياء الدقيقة السريرية بجامعة كامبريدج: "لهذا السبب اعتقدنا أن SARS-CoV-2 لن يتطور بسرعة كبيرة".
لكن الفيروس سرعان ما أثبت خطأ جوبتا وزملائه. وأذهل ظهور ألفا - أول متحور مثير للقلق حُدد في المملكة المتحدة في نوفمبر 2020 - العلماء. وكان لديه 23 طفرة تميزه عن سلالة SARS-CoV-2 الأصلية، ثمانية منها كانت في البروتين الشائك، وهو أمر ضروري لترسيخ الخلايا البشرية وإصابتها.
ويقول ستيفن جولدشتاين، عالم الفيروسات التطوري بجامعة يوتا: "أصبح من الواضح أن الفيروس يمكن أن يحقق قفزات تطورية مفاجئة". ومع هذه المجموعة من الطفرات، كان ألفا أكثر قابلية للانتقال بنسبة 50% من الفيروس الأصلي.
وحُدد الإصدار التالي، بيتا، لأول مرة في جنوب إفريقيا وأبلغ عنه كمتحور مثير للقلق بعد شهر واحد فقط. وحمل ثماني طفرات على البروتين الشائك الفيروسي، ساعد بعضها الفيروس على الهروب من دفاعات الجسم المناعية. وعندما ظهر متحور غاما في يناير 2021، كان لديه 21 طفرة، 10 منها كانت في البروتين الشائك. وجعلت بعض هذه الطفرات غاما شديدة القابلية للانتقال ومكنتها من إعادة إصابة المرضى الذين أصيبوا سابقا بـ "كوفيد-19".
ويقول جولدشتاين: "من المدهش أن نرى هذه المتحورات تحقق قفزات كبيرة جدا في قابلية الانتقال. لا أعتقد أننا لاحظنا وجود فيروس يفعل ذلك من قبل، ولكن بالطبع، لم نلاحظ بالفعل أي أوبئة من قبل مع مقدار قدرة التسلسل الجيني لدينا الآن".
ثم جاء دلتا، أحد أخطر الأنواع المعدية. وحدد لأول مرة في الهند، وكمتحور مثير للقلق في مايو 2021. وبحلول أواخر عام 2021، سيطر في كل بلد تقريبا. وأدت كوكبة الطفرات الفريدة من نوعها - 13 طفرة إجمالية وسبع في البروتين الشائك - إلى جعل دلتا معديا مرتين مثل سلالة SARS-CoV-2 الأصلية، مع عدوى طويلة الأمد.
ويقول أندينو: "إنها قدرة SARS-CoV-2 على التوصل إلى حلول وطرق جديدة للتكيف والانتشار بهذه السهولة - إنه أمر مثير للدهشة بشكل لا يصدق".
ومع ذلك، فإن أوميكرون، الذي يعد معديا مرتين إلى أربع مرات أكثر من دلتا، سرعان ما حل محل هذا المتحور في أجزاء كثيرة من العالم. وحدد لأول مرة في نوفمبر 2021، وهو يحمل عددا كبيرا بشكل غير عادي من الطفرات - أكثر من 50 طفرة إجمالية وما لا يقل عن 30 طفرة في البروتين الشائك - يساعد بعضها في التهرب من الأجسام المضادة بشكل أفضل من جميع إصدارات الفيروسات السابقة. وهذه القفزات الضخمة في الطفرات تجعل الوباء أقل قابلية للتنبؤ به، كما يقول فرانسوا بالو، عالم الأحياء الحاسوبية في معهد لندن للوراثة بجامعة كوليدج في المملكة المتحدة.
الالتهابات المزمنة
يتمثل أحد التفسيرات الأكثر إقناعا للقفزات الهائلة في عدد الطفرات في أن فيروس SARS-CoV-2 كان قادرا على التطور لفترات طويلة من الزمن في أجسام الأشخاص الذين يعانون من نقص المناعة.
وخلال العام الماضي، حدد العلماء مرضى السرطان والأشخاص المصابين بمرض فيروس نقص المناعة البشرية المتقدم الذين لم يتمكنوا من التخلص من عدوى "كوفيد-19" لمدة أشهر إلى ما يقرب من عام. ومكّنت أجهزتهم المناعية المكبوتة الفيروس من الاستمرار والتكاثر لعدة أشهر.
وحدد جوبتا إحدى هذه الطفرات (شوهدت أيضا في متحور ألفا) في عينة من مريض السرطان الذي ظل مصابا لمدة 101 يوما. ولدى مريض بفيروس نقص المناعة البشرية في جنوب إفريقيا أصيب بالعدوى لمدة ستة أشهر، سجل العلماء العديد من الطفرات التي ساعدت الفيروس على الهروب من دفاعات الجسم المناعية.
ويقول جوبتا: "إن كون الفيروس يغير بيولوجيته بهذه السرعة في تاريخه التطوري هو اكتشاف ضخم". وتخضع فيروسات أخرى مثل الإنفلونزا أيضا لطفرة في الأفراد الذين يعانون من نقص المناعة، لكنها "نادرة جدا".
وعلى النقيض من ذلك، أثبت SARS-CoV-2 قدرته على إصابة العديد من مناطق الجسم المختلفة - ما يخلق المزيد من التأثيرات المحيرة للعلماء لفك تشابكها.
ليس مجرد فيروس تنفسي
لاحظ المتخصصون الطبيون في وقت مبكر من الوباء أن الفيروس لم يكن يسبب فقط مرضا شبيها بالالتهاب الرئوي. كما أصيب بعض المرضى في المستشفى بأضرار في القلب وجلطات دموية ومضاعفات عصبية وعيوب في الكلى والكبد. واقترحت الدراسات المتزايدة خلال الأشهر القليلة الأولى سببا واحدا لذلك.
ويستخدم SARS-CoV-2 بروتينات تسمى مستقبلات ACE2 على سطح الخلايا البشرية لإصابتها. ولكن نظرا لوجود ACE2 في العديد من الأعضاء والأنسجة، كان الفيروس يصيب أجزاء من الجسم أكثر من مجرد إصابة الجهاز التنفسي. كما وردت تقارير قليلة عن وجود الفيروس أو أجزاء منه في خلايا الأوعية الدموية وخلايا الكلى وكميات صغيرة في خلايا المخ.
وتقول أفيندرا ناث، أخصائية المناعة العصبية في المعاهد الوطنية للصحة: "درست الكثير من الأوبئة، وفي كل منها تقريبا، تنظر إلى الدماغ، ستجد الفيروس هناك". وعلى سبيل المثال، كشفت أنسجة المخ من 41 مريضا نقلوا إلى المستشفى، عن مستويات منخفضة من الفيروس. ولكن كانت هناك أيضا علامات واضحة للضرر، بما في ذلك الخلايا العصبية الميتة والأوعية الدموية المشوهة.
وتقول ناث: "هذه أكبر مفاجأة".
ومن المحتمل أن يتسبب الفيروس في تحفيز جهاز المناعة في الجسم على الدخول في وضع مفرط النشاط يسمى عاصفة السيتوكين، والتي تسبب التهابا وإصابة أعضاء وأنسجة مختلفة. ويمكن أن تستمر الاستجابة المناعية غير الطبيعية حتى بعد الإصابة، ما يؤدي إلى استمرار الأعراض بما في ذلك التعب المزمن وخفقان القلب وضبابية الدماغ.
وتقول سونيا فيابول، عالمة الأعصاب في معهد هيوستن ميثوديست للأبحاث: "لكن هناك مستودعات للفيروسات يمكن أن تسبب التهابا مزمنا". وأظهرت دراسة حديثة لم تتم مراجعتها بعد من قبل الأقران أن المادة الوراثية لـ SARS-CoV-2 يمكن أن تستمر لمدة تصل إلى 230 يوما في جسم وعقول مرضى "كوفيد-19"، حتى في أولئك الذين أصيبوا بعدوى خفيفة أو من دون أعراض.
خزانات الحيوانات لـ SARS-CoV-2
يشعر العلماء الآن بالقلق إزاء استمرار فيروس SARS-CoV-2 خارج التجمعات البشرية وقدرته على الانتشار إلى الحيوانات الأخرى والقفز مرة أخرى إلى البشر، ما قد يؤدي إلى انتشار الوباء.
وفي أبريل 2020، ثبتت إصابة النمور والأسود في حديقة حيوان برونكس بنيويورك بفيروس "كوفيد-19"، ما أثار الاهتمام بالعثور على حيوانات أخرى قد تكون عرضة للإصابة. وبعد فترة وجيزة من الدراسة، حددت الثدييات بما في ذلك بعض الرئيسيات والغزلان والحيتان والدلافين لتكون من بين الأكثر عرضة للإصابة بـ "كوفيد-19" نظرا للتشابه بين مستقبلات ACE2 ونظيرتها في الخلايا البشرية.
واستخدمت دراسة أخرى نهج التعلم الآلي لتقييم قدرات 5400 نوع من الثدييات على نقل SARS-CoV-2. ووجدت أن العديد من الحيوانات الأكثر عرضة لخطر انتشار "كوفيد-19"، هي تلك التي تعيش إلى جانب الناس، مثل الماشية وحتى الحيوانات الأليفة.
وحتى الآن، أصاب SARS-CoV-2 القطط الأليفة والكلاب والقوارض ومزارع المنك المدمرة وانتشر إلى النمور والضباع والحيوانات الأخرى في حدائق الحيوان. وعلاوة على ذلك، قفز SARS-COV-2 بنجاح من البشر إلى المنك والعودة إلى مزارع المنك. ومن المحتمل إصابة شخص في كندا بـ "كوفيد-19" عندما قفز الفيروس من غزال أبيض الذيل.
ومع ذلك، لا يزال انتشار فيروس SARS-CoV-2 بين البشر يمثل مصدر قلق أكبر للعلماء، حيث يتعلمون المزيد عن الفيروس ووجوده وتأثيره على كل من البشر والحيوانات
