الأساس البُنيوي لتعرّف الخفافيش بواسطة مستقبلات فيروس SARS-CoV-2 وفيروسات كورونا الشبيهة بسارس 2 في الخفافيش

لماذا تظل قصة الخفاش والفيروس مهمة

بدأت جائحة كوفيد-19 منذ أكثر من ست سنوات، ومع ذلك لا يزال العلماء يجمعون أدلة حول كيف أصبح الفيروس المسبّب لها، SARS-CoV-2، بارعًا جدًا في إصابة البشر. لغز محوري هو كيف يُمسك هذا الفيروس، وأقاربه المقربون الموجودة في الخفافيش، ببروتين يُدعى ACE2 على سطح الخلايا — خطوة أولية وحاسمة للإصابة. فهم هذه التفاعلات الدقيقة على طريقة القفل والمفتاح يمكن أن يوضّح من أين جاء الفيروس، وكيف تكيف، وماذا قد يحدث إذا انتقلت فيروسات ذات صلة إلى البشر في المستقبل.

فحص المصافحة الفيروسية

تركز الدراسة على بروتين الشوكة، البنية الشبيهة بالتاج على سطح الفيروس التي تمسك بـ ACE2. منطقة صغيرة من الشوكة، تُسمى نطاق ربط المستقبل (RBD)، تعمل كطرف إصبع يلتقط "مقبض" ACE2. أظهرت أعمال سابقة أنه حين تقفز فيروسات كورونا بين الأنواع — مثلًا من الخفافيش إلى السنوريات إلى البشر — يكتسب RBD غالبًا طفرات تحسّن قبضته على ACE2 للمضيف الجديد. لكن SARS-CoV-2 شكّل لغزًا: شكله الأصلي كان مرتبطًا بشكل ممتاز بمستقبلات الإنسان ACE2 حتى قبل مرور زمن كافٍ للتكيف، وبعض فيروسات الخفافيش المرتبطة بـ SARS-CoV-2 بدا أنها ترتبط بمستقبلات الإنسان أفضل من مستقبلات الخفافيش. دفع ذلك بعض الباحثين للتساؤل عما إذا كان SARS-CoV-2 استثناءً عن القواعد التطورية المعتادة.

اختبار مستقبلات الخفافيش والبشر

لاستقصاء هذا الغموض، فحص الباحثون فيروسين من الخفافيش مقربَين من SARS-CoV-2، يعرفان باسم BANAL-52 وBANAL-236. قارَنوا مدى قوة ارتباط نطاقات RBD لهذه الفيروسات وSARS-CoV-2 بمستقبل ACE2 من البشر ومن عدة أنواع من الخفافيش. باستخدام تجارب ربط خلوية، وقياسات حسّاسة عالية الدقة بمعدات قياس حيوية، واختبارات عدوى باستخدام "فيروسات زائفة" غير ضارَّة، وجدوا نمطًا واضحًا. ارتبط RBD لِـ BANAL-52 بقوة أكبر بمستقبل ACE2 من نوع خفاش واحد، Rhinolophus sinicus، وبقوة أقل قليلاً بمستقبل الإنسان. بالمقابل، أظهر RBD لـ SARS-CoV-2 تفضيلًا طفيفًا لمستقبل الإنسان على مستقبل الخفاش. بشكل عام، قبضة RBD لـ BANAL-52 على كل من مستقبلات الخفافيش والبشر كانت أقوى من تلك الخاصة بـ SARS-CoV-2، لكنه كان مضبّطًا بدقة لمستقبل ذلك الخفاش المحدد.

كيف تميل الكفة بتعديل على مقياس ذرّي واحد

انتقل الفريق بعد ذلك إلى البلّورة بالأشعة السينية، التي تكشف البُنى الذرية، لرؤية كيف يلمس "الاصبع" الفيروسي و"مقبض" ACE2 بعضهما البعض على المستوى الذري. ركزوا على موضعين أساسيين: واحد في RBD الفيروسي (المسمى البقايا 498) وآخر في ACE2 (البقايا 41). في BANAL-52، يستخدم كلا الموقعين في الفيروس ومستقبل الخفاش نفس الوحدة البنيوية، الهيستيدين، مما يسمح بتفاعل متراص جدًا بطبقات — تراكب يشبه رصّ عملتين نقديتين كما يشكل أيضًا رابطة هيدروجينية. في ACE2 البشري، يحمل نفس الموضع وحدة ذات صلة لكنها مختلفة قليلًا، التيروزين، التي لا تزال تتراص جيدًا مع هيستيدين BANAL-52 لكنها تفتقر إلى الرابطة الهيدروجينية الإضافية. SARS-CoV-2 بدلاً من ذلك يستخدم جلوتامين في هذا الموضع الفيروسي، الذي لا يستطيع التراص بنفس الطريقة، مما يؤدي إلى ارتباط أضعف بكل من ACE2 البشري والخفاشي. من خلال تبديل هذه الأحماض الأمينية عمدًا في ACE2 الخفاشي، أكد الباحثون أن تقوية أو إضعاف نقطة اتصال واحدة فقط يمكن أن تقلب أيًّا من الفيروس أو المضيف المفضّل.

لماذا يُعد ACE2 البشري بابًا مرحبًا

بعيدًا عن نقطة الاتصال الواحدة، تساءل المؤلفون لماذا يكون ACE2 البشري عامةً منفذًا فعالًا لفيروسات كورونا. بمقارنة ACE2 البشري والخفاشي جنبًا إلى جنب، حدّدوا عدة سمات خاصة بالبشر تحسّن "المصافحة" الفيروسية. موضعان في ACE2 البشري، يحتويان على الأحماض الأمينية الهيستيدين (في الموقع 34) والميثيونين (في الموقع 82)، يكوّنان روابط هيدروجينية أقوى و"بقع" دهنية تساعد RBD الفيروسي على الانغماس بقوة أكبر. بقايا بشرية أخرى، ثريونين في الموقع 27، يجعل الارتباط أضعف قليلاً منه في نسخة الخفاش، لكن الاتصالات المواتية المضافة تفوز في الإجمال. تتوافق هذه التفاصيل مع أعمال سابقة أظهرت أن ACE2 البشري يمتلك عدة "نقاط ساخنة" تجعله بطبيعته مستقبلًا جذابًا لمجموعة واسعة من فيروسات كورونا.

إعادة تأطير قصة الأصل

بوضع كل البيانات معًا، تجادل الدراسة بأن SARS-CoV-2 وأقاربه في الخفافيش ما زالوا يتبعون السيناريو التطوري المعتاد. يظهر سبايك BANAL-52 أنه الأفضل تكيفًا مع ACE2 من خفافيش معينة، بينما يظل أيضًا متوافقًا مع ACE2 البشري. من جهته، يميل سبايك SARS-CoV-2 إلى التكيّف بشكل أفضل مع ACE2 البشري مقارنةً بخفافيش ACE2، بمساعدة نقاط اتصال خاصة على المستقبل البشري. تغييرات بسيطة في بضعة مواضع — لا سيما في البقايا الفيروسية 498 والمجاورة لها — يمكن أن تغيّر الميزان فيما يتعلق بالمضيف المفضّل. للمختصين غير المتخصصين، الخلاصة أن لا حاجة لافتراض تفسيرات غريبة: مبادئ بِنيوية قياسية ومفَهومة جيدًا لتفاعلات البروتين–بروتين تكفي لتوضيح كيف تتعرف هذه الفيروسات على خلايا الخفافيش والبشر، وتدعم صلة تطورية وثيقة بين SARS-CoV-2 وفيروسات كورونا المرتبطة به في الخفافيش.

الاستشهاد: Hsueh, FC., Shi, K., Aihara, H. et al. Structural basis for bat receptor recognition by SARS-CoV-2 and bat SARS2-like coronaviruses. Commun Biol 9, 398 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09682-z

الكلمات المفتاحية: تطوّر SARS-CoV-2, فيروسات كورونا في الخفافيش, مستقبل ACE2, نطاق مضيف الفيروس, الارتباط ببروتين الشوكة