بررسی ارتباط بین ابتلای شدید به بیماری کووید-19 و تلومرهای کوتاه

هر چه طول تلومر کوتاه تر شدت بیماری کووید-19 بیشتر ؟!

برطبق یک مطالعه ی جدید، بیمارانی با بیماری کووید 19 شدید به طور قابل توجهی تلومرهای کوتاه تری داشتند. محققان فرض کردند که کوتاه شدن تلومرها به عنوان یکی از عواقب عفونت ویروسی از ترمیم بافتی ممانعت می کند و همین مسئله دلیل این است که چرا تعداد قابل توجهی از بیماران از عواقب طولانی مدت آن رنج می برند. در ادامه به این ارتباط عجیب بین کوتاهی تلومر و شدت بیماری ناشی از کووید 19 می پردازیم.

خب حالا داستان چیه؟

مطالعه ای توسط محققان در مرکز تحقیقات سرطان شناسی اسپانیا در همکاری با بیمارستان صحرایی در زمینه کووید انجام گردید و در روزنامه ی Aging چاپ شد. بر طبق این مطالعه بیمارانی که از کووید 19 شدیدتری رنج می بردند، به طور قابل توجهی تلومرهای کوتاه تری داشتند.

این مطالعه توسط ماریا آ. بلاسکو رهبری می شد و نویسنده های اول آن رائول سانچز و آنا گویو-کاریون بودند. آن ها فرض کردند که کوتاهی تلومرها به عنوان یکی از عواقب عفونت ویروسی از ترمیم بافتی ممانعت می کند و همین مسئله باعث می¬شود که تعداد قابل توجهی از بیماران از عواقب طولانی مدت آن رنج ببرند.
خانم بلاسکو (مدیر این گروه) همچنین یک درمان را برای احیای بافت ریه در بیماران مبتلا به فیبروز ریوی ایجاد کرد. او معتقد بود این درمان، می تواند به افرادی که پس از غلبه به کووید 19 دچار ضایعات ریوی شده اند کمک کند. ( حداقل یک سال و نیم طول می کشد تا دردسترس عموم قرار بگیرد).

تلومراز و بازسازی بافت ها

تلومرها و تلومرازها موضوع تحقیق به رهبری بلاسکو در مرکز CNIO بودند. آن ها چندین دهه در حال تحقیق در زمینه ی نقش تلومراز در بازسازی بافت ها بودند. تلومرها ساختارهایی هستند که از کروموزوم های درون سلول محافظت می کنند. می دانیم که طول تلومر یک شاخص پیری است، بدین معنی که هرگاه یک سلول تقسیم می شود، طول تلومرهای آن کوتاه می شوند تا زمانی که دیگر قادر به عملکرد حفاظتی خود نباشد، در نتیجه سلول که اکنون آسیب دیده است تقسیم خود را متوقف می کند.

در طول زندگی سلول ها دائما در حال تقسیم هستند تا بافت ها را بازسازی کنند. وقتی که به دلیل کوتاهی بیش از حد تلومرها تقسیم متوقف شود، بافت شروع به پیر شدن می کند. در سال های اخیر محققان نشان دادند در موش ها معکوس کردن این فرآیند به وسیله ی فعال کردن آنزیم تلومراز که وظیفه ی ساخت تلومرها را دارند، امکان پذیر است.

COVID-19 بیماری ترمیمی

در فیبروز ریوی، بافت ریه دچار زخم شده و سفت میگردد و باعث از دست دادن پیش­رونده­ی ظرفیت تنفسی می­شود. گروه CNIO در مطالعات قبلی­شان دریافتند که دلیل بیماری آسیب تلومرها در سلول­هایی که درگیر بازسازی بافت ریه هستند مثل پنوموسیت­های  (Pneoumocytes) تیپ II آلوئولار ( سلول­های تشکیل دهنده دیواره آلوئول­های ریوی که وظیفه­ی تولید و ترشح سورفاکتانت را به عهده دارند) می­باشد و این­ها دقیقا سلول­هایی هستند که کرونا ویروس نوع SARS- COV-II در ریه آن­ها را آلوده می­کند.

خانم بلاسکو می­گوید: ” وقتی فهمیدم که پنوموسیت­های تیپ II آلوئولار در کووید19 درگیر هستند؛ بلافاصله فکر کردم که تلومرها نیز ممکن است درگیر باشند. ”

در مجله­ ی Aging، محققان نوشتند ” نکته قابل توجه این است که بنظر می­رسد نتیجه­ی مشترک عفونت SARS-COV-II القاء یک فنوتیپ شبه فیبروز در کلیه و ریه است. همچنین عفونت ویروسی ممکن است توانایی بازسازی بافت­ها را از بین ببرد.

محققان عنوان می­کنند این تلومرهای کوتاه هستند که بازسازی بافت را پس از عفونت مختل می­کنند. همان­طوری­که بلاسکو توضیح می­دهد: ما می­دانیم که ویروس، پنوموسیت­های تیپ II آلوئولار را آلوده می­کند و این سلول­ها در بازسازی ریه درگیر هستند. همچنین  می­دانیم که  اگر آن­ها آسیب تلومری داشته باشند نمی­توانند احیا و بازسازی شوند که این سبب ایجاد فیبروز می­شود. این چیزی ا­ست که در بیمارانی با ضایعات ریوی پس از کووید19 مشاهده می­شود. ما فکر می­کنیم آن­ها دچار فیبروز ریوی می­شوند زیرا تلومرهای کوتاه­تری دارند که ظرفیت بازسازی ریه­های آن­ها را محدود می­کند. به همین ترتیب، گزارشی که در مجله ­ی Aging منتشر شد، مدارکی را نشان می دهد که کوتاهی تلومرها می تواند شدت کووید19 را در بیماران افزایش دهد.

روش تحقیقاتی این تیم

بلاسکو می­گوید با وجود مشکلات ناشی از تحقیقات در اوج همه­ گیری و کمبود امکانات بیمارستان برای بیمارانی که درگیر کووید19 بودند، آنالیز تلومرهای 89 بیمار بستری در بیمارستان صحرایی IFEMA در مادرید با چندین تکنیک امکان­پذیر بود.

میانگین طول تلومرها در بیماران مورد مطالعه همانند جمعیت عمومی، با افزایش سن کاهش می­یابد. علاوه بر این، مسن ترین بیماران، مبتلا به بیماری شدیدتری هستند و بین شدت بیشتر و طول کوتاه­ تر تلومرها ارتباط وجود دارد. در نتیجه آزمایشات طولانی مدت، محققین دریافتند که افرادی که مبتلا به بیماری های خطرناک هستند، صرف نظر از سن آن ها، به مراتب تلومرهای کوتاه تری دارند.

محققان در این باره بیان کردند که، در طی انجام بررسی­ها دریافتیم که آن دسته از بیمارانی که کووید 19 شدیدتری داشتند در مقایسه با بیمارانی که بیماری خفیف­تری داشتند، تلومرهای کوتاه­تری در سنین مختلف داشتند.

همچنین آن­ها اضافه کردند که: این یافته­ها نشان می­دهد که نشانه­های مولکولی پیری، مانند وجود تلومرهای کوتاه، می­تواند بر شدت آسیب­ کووید19 تاثیر بگذارد.

ژن درمانی برای بیمارانی با آسیب ریوی پس از کووید-19

در حال حاضر قصد محققان، اثبات رابطه­ ای بین طول کاهش یافته­ ی تلومر و عوارض ریوی کووید19 هستند. به همین دلیل، در آزمایشی، موش­هایی را که تلومرهای کوتاه­تری دارند و با وجود ابتلا به کووید-19 نمی توانند تلومراز تولید کنند را آلوده به ویروس می­کنند. بدون آنزیم تلومراز، تلومرها نمی­توانند بازسازی شوند و به عنوان یک پیامد، بازسازی بافت ریه اتفاق نمی­افتد. اگر فرضیه­ی گروه بلاسکو درست باشد، موش­هایی با تلومرهای کوتاه­تر و بدون تلومراز، ممکن است فیبروز ریوی شدیدتری نسبت به موش­های معمولی داشته­ باشند.

اثبات اینکه تلومرهای کوتاه­تر مانع بهبود بیماران شدیدتر می­شود راه را برای استراتژی­های درمانی جدید مانند درمان­هایی مبنی برفعال­کردن تلومراز، باز می­کند.

نتیجه این تحقیقات

باتوجه به اینکه تلومرهای کوتاه را دوباره می­توان با تلومراز طولانی کرد و باتوجه به مطالعات قبلی، ما نشان دادیم که فعال­سازی تلومراز دارای اثر درمانی برای بیماری­های مربوط به تلومرهای کوتاه مانند فیبروز ریوی است. این فرضیه بسیار جذاب است که این درمان می­تواند برخی از آسیب­های باقی­مانده در بیماران کووید 19 را  پس از غلبه بر عفونت ویروسی، مانند فیبروز ریوی، بهبود ببخشد.

سال گذشته، CNIO و دانشگاه مستقل بارسلونا، UAB، یک شرکت اسپین آف، درمان تلومری، با هدف خاص توسعه­ی یک ژن درمانی مبتنی بر تلومراز برای درمان آسیب­های مختلف مرتبط با کوتاهی تلومر مانند فیبروز ریوی و فیبروز کلیه ارائه دادند. این درمان می­تواند یک نوع درمان بالقوه مفید در بیماران دارای آسیب ریه پس از کووید19 باشد.

این مطالعه توسط وزارت علوم و نوآوری اسپانیا، موسسه ملی سلامت کارلوس III اسپانیا, جامعه­ی مادرید، موسسه­ی بوتین و بانکو استاندر، زیرنظر دانشگاه استاندر و تحقیقات سرطان جهان سرمایه گذاری و انجام شده­است.

مرجع

• Materials provided by Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). Note: Content may be edited for style and length.
• Raul Sanchez-Vazquez, Ana Guío-Carrión, Antonio Zapatero-Gaviria, Paula Martínez, Maria A. Blasco. Shorter telomere lengths in patients with severe COVID-19 disease. Aging, 2021; DOI: 10.18632/aging.202463

مترجم: مهسا صیدی | ویراستار: پرنیا فواکهی