.webp "فوائد الفيروسات")
باريس ، 1917. كان الجنود في المستشفى يموتون من الزحار حيث غمرت بكتيريا الشيغيلا أحشائهم. لا شيء يمكن القيام به من أجلهم. لن يتم اكتشاف المضادات الحيوية لعقد آخر.
أثناء تجربة الشيغيلا المستزرعة من المرضى ، كشف عالم الأحياء الدقيقة فيليكس ديهيريل عن اختلاف بين عينات من المرضى الناجين وأولئك الذين استسلموا. في حالة الناجين ، كان هناك كيان صغير جدًا بحيث لا يمكن رؤيته من خلال مجهره كان يقتل البكتيريا. ووصف المهاجمين بالعاثيات ، أو أكلة البكتيريا.
أدرك ديهيريل أن العاثيات الغامضة تقدم طريقة لمحاربة الالتهابات البكتيرية. في عام 1919 ، عزل العاثيات من بكتيريا السالمونيلا التي تسببت في تفشي التيفود في الدجاج واستخدمها لعلاج الطيور. بعد بضعة أشهر ، اعتقد أنه سيخاطر بمعالجة صبي يعاني من حالة مزرية من الزحار. أولاً ، مع ذلك ، شرب ديهيريل وفريقه مزيجًا من العاثيات التي عزلوها عن مريض زحار آخر. عندما لم يشعر أحد بالسوء ، أعطوه للصبي الذي تعافى.
كشفت التطورات في الفحص المجهري لاحقًا ما هي العاثيات حقًا: أنها الفيروسات التي تصيب البكتيريا والميكروبات وحيدة الخلية المعروفة باسم العتائق بينما تتجاهل النباتات والحيوانات.
لقد ساعدت جهود العديد من العلماء في إظهار للبشرية أن الفيروسات يمكن أن توفر فوائد طبية وبحثية لم يكن يتوقعها أحد.
على الرغم من أنه من المعروف أن حوالي مائتي نوع من الفيروسات تصيبنا أو تمرضنا أو تقتلنا ، إلا أن هذا جزء واحد فقط من الصورة. حيث تبقينا بعض الفيروسات الأخرى على قيد الحياة. إنها تشكل جزءًا من ميكروبيوم الجسم وتحمي صحتنا. يمكن تسخيرها لعلاج المرض وتقديم اللقاحات وتشخيص العدوى. يتم استخدامها كأدوات بحث لإلقاء الضوء على البيولوجيا والأمراض وتطوير عقاقير جديدة. يمكننا أن نشكر مقتطفات من الجينوم الفيروسي ، المدمجة في حمضنا النووي منذ عشرات الملايين من السنين ، لكيفية عمل أنظمتنا التناسلية والعصبية.
لدينا هذه العلاجات المدهشة المعتمدة ، ومع ذلك فنحن نكتفي بخدش السطح لما يمكن للفيروسات فعله لتعديل الأمراض وعلاجها.
من المحتمل أن تكون مكونات الفيروسات الأولية قد ساهمت في ظهور الحياة على الأرض ، وتستمر الفيروسات في دفع عجلة التطور اليوم. إنهم يشكلون جزءًا مهمًا من النظام البيئي العالمي الذي يسمح لنا بالبقاء على قيد الحياة.
"لا يمكننا تعميم الفيروسات على أنها ضارة" ، هكذا قال محمد الشريف تابيبوردبار ، دكتوراه في 16 ، الذي قاد تطوير العلاج الجيني التجريبي الذي يستخدم مكونات الفيروسات المعدلة.
يقول يوجين كونين ، الخبير في علم وراثة التطور والفيروسات في المعاهد الوطنية المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية بالصحة.
بينما يدرس العلماء والأطباء عبر مجتمع HMS طرقًا لمكافحة الفيروسات التي تصيبنا ، يكتشف زملاء آخرون إمكانات الفيروسات ويستغلونها . البعض ، مثل كوني سيبكو ، أستاذ بولارد لعلم الوراثة وعلم الأعصاب في معهد بلافاتنيك في HMS ، يفعل كلا الأمرين.
يقول سيبكو : "نحن نحب الفيروسات في جميع أعمالنا". ابتكر أعضاء مختبرها أدوات قائمة على الفيروسات لرسم خرائط للدوائر في الدماغ ، وإطالة الرؤية في نماذج الفئران للعمى الموروث ، واختبار SARS-CoV-2.
"الفيروسات مفيدة في العديد من الطرق في البحث والعيادة ،" يوافق تيموثي لو ، MD "10 ، الأستاذ المشارك في الهندسة البيولوجية والهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والرئيس التنفيذي في Senti Biosciences. "لدينا هذه العلاجات المدهشة المعتمدة ، ومع ذلك فنحن نكتفي بخدش السطح لما يمكن للفيروسات فعله لتعديل الأمراض وعلاجها."
القديم جديد مرة أخرى
الغريب أن فكرة العاثيات كعلاجات لم تتغلب أبدًا على الشكوك الأولية. خارج مناطق مثل أوروبا الشرقية ، تخلص منها المجتمع الطبي عندما ظهرت المضادات الحيوية في منتصف القرنالماضي. اليوم ومع ذلك ، تكتسب العلاجات القائمة على العاثيات زخمًا.
ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن العاثيات تقتل البكتيريا بطريقة مختلفة عن المضادات الحيوية ، مما يوفر شريان حياة محتملاً حيث تلعب مقاومة المضادات الحيوية دورًا في وفاة 5 ملايين شخص كل عام في جميع أنحاء العالم. تقدم العاثيات أيضًا استهدافًا دقيقًا ، نظرًا لأن معظم العاثيات تطورت لإصابة سلالة واحدة أو بضع سلالات من البكتيريا أو العتائق. إن تحديد البكتيريا المسببة لمرض المريض والعثور على العاثية التي تقتلها يمكن أن يقضي على مسبب المشاكل ويترك البكتيريا المفيدة دون أن يصاب بأذى.
في السنوات القليلة الماضية ، أنقذ الأطباء الذين يعملون بموجب بدلات الاستخدام الرحيم عددًا صغيرًا من الأشخاص من الالتهابات البكتيرية التي تهدد الحياة والتي تتحدى جميع العلاجات الأخرى. عدد التجارب السريرية للعلاج بالعاثيات يتزايد. في عام 2021 ، منحت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية والمعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية 2.5 مليون دولار في شكل منح للمجموعات التي تطور علاجات تعتمد على العاثيات.
انجذب لو نحو هندسة العاثيات بعد أن تعلم مشكلة مقاومة المضادات الحيوية. يتذكر قائلاً: "اعتقدت أنه من الجنون عدم وجود حل". في مختبر المستشار جيمس كولينز في جامعة بوسطن ، "أثار اهتمام العاثيات حقًا". كان لديهم هذا المظهر الغريب لكونهم تقنية قديمة ولكن مع مجموعة الأدوات الجديدة بالكامل. "
أظهر كولينز ولو أن العاثيات يمكنها تفتيت الأغشية الحيوية والشبكات العنيدة من البكتيريا والمصفوفة خارج الخلية التي يصعب على الخلايا المناعية والمضادات الحيوية اختراقها. أدى تعديل العاثيات لإيصال الجينات إلى البكتيريا لتعزيز نشاط المضادات الحيوية وإضافة الإنزيمات من العاثيات الأخرى التي "تمضغ" مصفوفات الأغشية الحيوية إلى نتائج أفضل. بالعودة إلى d’Hérelle ، في عام 2019 ، قام لو وزملاؤه في مستشفى ماساتشوستس العام ببناء عضوي في الأمعاء وأظهروا كيف تم عزل العاثية من عدوى الشيغيلا المهزومة.
إن إمكانات العاثيات هائلة ، لكن العثور على المناسب منها ليس بالأمر السهل. تتطلب كل حالة التمشيط من خلال مكتبات العاثيات الضئيلة أو أماكن أخذ العينات حيث تعيش البكتيريا ، مثل مياه الصرف الصحي. في كثير من الأحيان ، يفشل البحث عن العاثيات التي يصعب التعامل معها. يرغب علماء الأحياء الاصطناعية مثل لو في حث نوع واحد من العاثيات على فتح أبواب بكتيرية متعددة ، ولكن هناك مساحة محدودة داخل "أجسام" العاثيات لحشر المفاتيح الجينية. على الرغم من أن هذه العقبات والمزيد تنتظرنا ، إلا أن لو والآخرين في هذا المجال متفائلون بأنه يمكن التغلب عليها.
ليس في جسدي البشري
تهتم مجموعة أخرى من الباحثين بالفيروسات التي تصيب البشر دون أن تسبب المرض ثم تقاوم الفيروسات والبكتيريا الأكثر خطورة. يبطئ فيروس GB C ، وهو فيروس ينتقل عن طريق الدم بدون أعراض ، من التقدم إلى الإيدز لدى الأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية ويقلل من خطر أن تكون الإصابة بفيروس الإيبولا مميتة. تشير دراسات الفئران إلى أن بعض فيروسات الهربس والفيروسات المضخمة للخلايا تمنع الإصابة بالليستيريا واليرسينيا الطاعونية ، التي تسبب الطاعون الدبلي. حتى الفيروسات الضارة يمكن أن تحمل استراتيجيات لمكافحة الأمراض حتى يتكيف العلماء معها. يمكن لفيروس التهاب الكبد A أن يحمي من التهاب الكبد C ، وقد استخدم الباحثون الفيروسات المرتبطة بالورم الليمفاوي لعلاج مرض السكري من النوع الأول في الفئران.
يتأسف المؤيدون لأن الفيروسات البشرية لا تزال غير مستكشفة كمقاتلة للعدوى. "قد يستفيد الطب من التعامل مع الفيروسات التبادلية بجدية أكبر" ، هذا ما ورد في مقال نُشر عام 2011 في Nature Reviews Microbiology بعنوان "The good viruses".
لقد حظي علم الأورام بحظ أفضل. تخبرنا السجلات الممتدة لآلاف السنين عن حالات غير عادية حيث تتغلب العدوى بما نعرف الآن على أنها فيروسات تسبب أمراضًا مثل الإنفلونزا والجدري المائي والحصبة مؤقتًا على سرطانات الناس. بعد قرن من المحاولات التي أسفرت أحيانًا عن نتائج كارثية ، نجح الباحثون في العقد الماضي في استخدام الفيروسات بأمان لعلاج أو الحد من السرطانات أو توعية الأورام بعلاجات أخرى.
تعمل الفيروسات المحللة للأورام - من onco ، وتعني الكتلة أو الورم ، والتحلل ، لتفكك - عن طريق قتل الخلايا السرطانية ومساعدة جهاز المناعة على القيام بذلك. على عكس العلاج الكيميائي والإشعاعي والجراحة ، تطارد الفيروسات الحالة للأورام الخلايا السرطانية بينما تحافظ إلى حد كبير على الخلايا السليمة. يقوم الباحثون بتفكيك الفيروسات حتى لا تسبب المرض بأنفسهم ويمكنهم هندستها لتوصيل الجزيئات التي تجذب الخلايا المناعية إلى الأورام.
حصل فيروس الورم الوحيد المعتمد في الولايات المتحدة ، والمسمى T-VEC ، على تصريح من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في عام 2015. إنه فيروس هربس معدل يتم حقنه في الأورام الميلانينية في المرحلة المتأخرة من الجلد والعقد الليمفاوية. يتم اختبار العشرات من المرشحين الآخرين لعلاج العديد من أنواع السرطان. قد يعملون منفردين ، جنبًا إلى جنب مع العلاجات التقليدية ، أو عندما يقترن بالعلاجات المناعية المتقدمة مثل مثبطات نقاط التفتيش. يقول الباحثون إن التحدي الرئيسي هو منع جهاز المناعة من تدمير الفيروسات قبل قيامهم بعملهم.
يقول لو: "عندما بدأت رسالة الدكتوراه ، اعتقد الأطباء أننا مجانين لأننا نريد وضع الفيروسات في البشر". "الآن أصبح عالمًا مختلفًا تمامًا. لقد رأى الناس أن هذا النوع من الهندسة يمكن أن يغير حياة المرضى ".
"أقدر مكرهم ، ودورات حياتهم المختلفة ، وطرقهم في الهروب من مراقبة المضيف" ، كما يقول. "اعتقدت أنها كانت مثيرة للاهتمام للغاية وقيمة للدراسة."
يخدم كل هذا التنوع الفيروسي هدفًا واحدًا: الالتصاق بالخلايا ، وحقنها بالحمض النووي أو الحمض النووي الريبي ، وتحويل تلك الخلايا إلى آلات نسخ فيروسات. بينما كان الأطباء والعلماء يبحثون عن طرق جديدة وأفضل لإدخال العلاجات في خلايا المرضى ، ولا سيما العلاجات الجينية الحديثة ، انضم إليهم سيبكو في سؤال لماذا لا تستفيد من المهارات الفطرية للفيروسات.
الآن ، بعد عقود من التجربة والخطأ ، أصبحت الفيروسات وسائل توصيل طبية لا غنى عنها.
"أقدر مكرهم ، ودورات حياتهم المختلفة ، وطرقهم في الهروب من مراقبة المضيف. اعتقدت أنهم كانوا ممتعين للغاية ".
يقول سيبكو: "سيكون العلاج الجيني متأخرًا كثيرًا إذا لم نستخدم الفيروسات وناقلات الفيروسات".
يقوم الباحثون أولاً بنزع سلاح الفيروس عن طريق إزالة بعض أو كل جينومه من داخل غلاف بروتين الفيروس ، أو القفيصة. قد يقومون بتعديل بروتينات القفيصة لتوليد هجوم مناعي أقل غير مرغوب فيه أو لاستيعاب أنواع معينة من الخلايا. ثم يقومون بملء القفيصة المجوفة بكل ما يريدون إدخاله في الخلايا ، سواء كانت نسخة صحية من جين معيب ، أو آلية تعديل الجينوم ، أو دواء ، أو لقاح.
أصدرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) أول موافقة على العلاج الجيني في عام 2017. وتبع ذلك موافقات إضافية ، وارتفعت التجارب السريرية إلى الآلاف. حتى الآن ، تستخدم جميع العلاجات الجينية المرخصة في جميع أنحاء العالم ، والتي أنقذت حياة عشرات الآلاف من البالغين والأطفال الذين يعانون من أمراض لا يمكن علاجها ، وغالبًا ما تكون مميتة ، ناقلات فيروسية بطريقة ما.
تعد الفيروسات الغدية المجوفة والفيروسات المرتبطة بها ، أو AAVs ، أكثر الخيارات شيوعًا لحقن الجينات الصحية في الجسم. هذه هي الطريقة التي تعمل بها العلاجات الجينية المعتمدة لضمور العضلات الشوكي وشكل من أشكال فقدان البصر الموروث المعروف باسم ضمور الشبكية. صمم مختبر Cepko مركبات AAV لتوصيل الكوكتيلات الجينية إلى العين للتخلص من الأضرار الالتهابية والأكسدة والأيضية التي يسببها تنكس الشبكية الوراثي. نجح العلاج في إطالة الرؤية في نماذج الفئران. في ربيع هذا العام ، دخل المختبر في شراكة مع شركة التكنولوجيا الحيوية التي حصلت على الموافقة على ضمور الشبكية للمضي قدمًا في علاج Cepko.
تقول: "لم نعالج الناس حتى الآن ، لذلك لا يمكنني القول حقًا ، لكنني سأكون فخورة جدًا إذا تمكنا من مساعدة أي شخص في الاحتفاظ برؤيته لأي فترة زمنية".
عندما يرغب الباحثون في تغيير جينومات الخلايا بشكل دائم ، مثل تعليم الخلايا الجذعية لنخاع العظم لتصنيع الهيموجلوبين غير المخلوط ، فإنهم يتجهون إلى الفيروسات البطيئة المعدلة والفيروسات القهقرية: الفيروسات التي لا تحقن مادة وراثية حرة الطفو في نوى الخلية التي تصيبها ولكن في الواقع تدمج جيناتها في الحمض النووي للخلية المضيفة. تتم هذه العلاجات خارج الجسم. في علاجات الخلايا التائية CAR-T المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية والتي أحدثت ثورة في علاج السرطان في السنوات الأخيرة ، يسترجع الأطباء الخلايا التائية من دم المرضى المصابين بأنواع معينة من السرطان ويرسلون الخلايا إلى المختبر ، حيث يستخدم الفنيون النواقل الفيروسية لتوصيل الجين الذي يساعد الخلايا على مهاجمة هذا السرطان. يتم بعد ذلك مضاعفة الخلايا التائية المعززة وإعادة دمجها في المريض. يتم استكشاف استراتيجيات مماثلة لاضطرابات الدم ، وفيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز ، وعشرات من الحالات الأخرى.
على الرغم من أن العلاجات الجينية القائمة على الناقلات الفيروسية واعدة ، لا تزال تمثل تحديات. تحرض بروتينات الكابسيد في بعض الأحيان الاستجابة المناعية. كما هو الحال مع كابسيدات فج ، فإن كابسيدات AAV لها مساحة شحن محدودة. تتراكم النواقل الفيروسية التي يتم إدخالها بشكل جهازي في الكبد ، مع وصول نسبة صغيرة فقط إلى الأنسجة التي تحتاج إلى علاج. يعني الامتصاص المنخفض أن المرضى يجب أن يتلقوا جرعات ضخمة للحصول على نواقل كافية في المكان الذي من المفترض أن يذهبوا إليه ، مما قد يتسبب في تسمم الكبد المميت. أخيرًا ، التكاليف هائلة - تصل إلى 2 مليون دولار لكل علاج - مما يثير مخاوف بشأن الوصول العادل.
ربما يكون Tabebordbar والمتعاونون معه قد حلوا على الأقل مشكلة الكبد لعلاج أمراض العضلات الوراثية.
إلهام شخصي
نشأ تابيبوردبار وهو يشاهد والده يفقد ببطء قوة العضلات والتنسيق من مرض وراثي نادر. دفع هذا التراجع تابيبوردبار إلى أن يصبح عالِمًا ومتابعة العلاجات لظروف الهزال العضلي. ألهمته مستشارة الدكتوراه ، إيمي ويجرز ، أستاذة عائلة فورست في الخلايا الجذعية والبيولوجيا التجديدية في جامعة هارفارد و HMS ، للبحث عن حلول في العلاج الجيني.
وجاء هذا الاختراق عندما كان تابوردبار زميلًا لما بعد الدكتوراه في مختبر بارديس سابتي ، دكتوراه في الطب "06 ، أستاذ علم الأحياء العضوية والتطورية وعلم المناعة والأمراض المعدية في جامعة هارفارد وعضو في معهد برود لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وهارفارد. أنتج Tabebordbar وفريق عموم هارفارد بما في ذلك Sabeti و Wagers أكثر من 5 ملايين من متغيرات AAV كابسيد مختلفة قليلاً وقدموها في نماذج حيوانية. حددوا 30000 نوع من القفيصة التي وصلت إلى الأنسجة العضلية ، وطوّرت تلك الأنواع إلى أشكال جديدة ، وحددوا عائلة من القفيصات التي ركزت على العضلات وتجاوزت الكبد في الغالب. النواقل ، التي يطلق عليها اسم MyoAAV ، عملت بنسبة واحد من مائة الجرعات الممنوحة حاليًا للناس. نشر الفريق النتائج في سبتمبر 2021 في Cell.
يمنح العمل الباحثين بروتوكولًا لتطوير قفيصة AAV التي تحافظ على الكبد والتي تصل إلى أنسجة أخرى غير العضلات. حاولت مجموعة Sabeti بالفعل تجربة واحدة للجهاز العصبي المركزي ، والتي يختبرها Cepko في شبكية العين. في هذه الأثناء ، قام تابيبوردبار بتأسيس شركة لنقل MyoAAV إلى التجارب البشرية ويعمل الآن كمسؤول علمي رئيسي. على الرغم من أن مرض والده قد تقدم كثيرًا بحيث لا يستفيد منه ، يأمل تابوردبار أن يثبت العلاج أنه آمن وفعال لآلاف آخرين يعانون من اضطرابات عضلية وراثية.
يقول: "من المثير هندسة هذه الفيروسات لتطوير تقنيات يمكن أن تساعد البشرية".
أصبحت النواقل الفيروسية أيضًا موضوعًا ساخنًا للباحثين الذين يطورون اللقاحات. تمت الموافقة على نصف دزينة في جميع أنحاء العالم ، وجميعها تستهدف SARS-CoV-2 أو فيروس الإيبولا. من بينها لقاح COVID-19 من شركة Janssen Pharmaceuticals ، والذي استند تطويره إلى سنوات من العمل بواسطة Dan Barouch ، MD '99 ، أستاذ الطب في William Bosworth Castle في HMS ومركز Beth Israel Deaconess الطبي. كان باروش يعمل على لقاح لفيروس نقص المناعة البشرية يعتمد على AAV ، ثم أعاد توجيه المشروع عندما ضرب الوباء الجديد.
"من المثير هندسة هذه الفيروسات لتطوير تقنيات يمكن أن تساعد البشرية."
يختبر الباحثون لقاحات أخرى قائمة على ناقلات فيروسية لمسببات الأمراض المستعصية ، بما في ذلك فيروس زيكا وطفيليات الملاريا. قد تساعد البكتيريا في هذا المجال أيضًا. نشر فريق يضم ريتشارد سيدمان ، دكتوراه في الطب ، 53 ، أستاذ HMS Bullard لعلم الأمراض العصبية الفخري ، دراسة إثبات المفهوم في PNAS في عام 2021 تظهر الوعد باستخدام العاثيات لتقديم لقاحات COVID-19.
المستأجرين على المدى الطويل
اعتاد عالم الفلك كارل ساجان أن يقول ، "نحن مصنوعون من مادة النجوم." لقد أظهرت السنوات الأخيرة أننا مصنوعون أيضًا من الميكروبات. تشير بعض التقديرات إلى أن عدد البكتيريا الموجودة في أجسادنا وفي أجسامنا يفوق عدد خلايانا 10 إلى 1. الآن يقول العلماء أننا قد نؤوي عددًا أكبر من الفيروسات بعشرة أضعاف.
سمح صعود التسلسل الميتاجينومي في الخمسة عشر عامًا الماضية للعلماء بتحديد جزء كبير من الفيروسات التي تتكون منها الفيروسات ، كما يقول Koonin من المعاهد الوطنية للصحة. يجب أن يتبع فهم ما تفعله تلك الفيروسات. تشير الدراسات المبكرة إلى أنه بينما يتسبب البعض في الضرر أو ينتظر الفرص للقيام بذلك ، فإن البعض الآخر يفضلنا ، بما في ذلك تعديل الميكروبيومات لدينا ومحاربة الغزاة. أدت هذه النتائج إلى تكهنات بأن التلاعب بالفيروم يمكن أن يساعد في علاج اضطرابات الجهاز الهضمي والمزاج.
فيروسات أخرى أعمق ، وصولاً إلى حمضنا النووي. بين الحين والآخر في فترات الاستراحة البعيدة للتاريخ مع تطور البشر وأسلافنا التطوريين ، أصابت الفيروسات القهقرية بويضة أو خلية منوية ؛ أصبحت تلك الخلية جنينًا مخصبًا تطورت لتصل إلى الحمض النووي الفيروسي المدمج في كل مكان ؛ واستمر النسل الناتج في الحصول على ذرية خاصة بهم ، وتمرير الحمض النووي عبر الأجيال اللاحقة. وفقًا لكونين ، فإن حوالي 50 في المائة من جينومنا ينتمي إلى فيروسات وعناصر وراثية متنقلة ذات صلة.
أثبتت معظم بقايا الجينات الفيروسية ، أو الفيروسات القهقرية الداخلية ، التي تمت دراستها حتى الآن أنها إما خاملة أو كامنة ، كامنة حتى تستيقظ من جديد وتساهم في المرض. ومع ذلك ، تم إعادة توجيه عدد غير معروف تطوريًا لمصلحتنا. تشير الدلائل المتزايدة إلى أن الفيروسات القهقرية الذاتية حفزت ظهور الثدييات المشيمية. تصنع الجينات المشتقة من الفيروسات البروتينات التي تشكل طبقة أساسية في المشيمة وتنظم الهرمون الذي يتحكم في توقيت الولادة في الرئيسيات. في الجهاز العصبي ، يبدو أن الفيروسات القهقرية الداخلية تساهم في نمو الدماغ ، وتكوين الذاكرة طويلة المدى ، والتواصل العصبي. قد تؤثر جيناتنا التي كانت فيروسية في السابق أيضًا على وظيفة المناعة ، والتطور الجنيني ، و "ربما عددًا من الأشياء التي لم نكن على دراية بها تمامًا بعد" ، كما يقول كونين. سيحل المزيد بالتأكيد كلما اقترب الباحثون.
محركات التطور
الفيروسات التي تهدد البشر والحيوانات والنباتات المألوفة لدينا بالكاد تسجل بين جزيئات الفيروس التي تهيمن على كوكبنا والتي تقدر بـ 1023-1031 ، والتي يظل معظمها منشغلًا بإصابة الميكروبات الأخرى. تأثيرها على الحياة الخلوية عميق.
تقوم الفيروسات بإعدام الميكروبات في جميع أنحاء العالم بأعداد لا تصدق كل يوم ، مما يؤدي إلى تكوين رواسب تحافظ على سلاسل الغذاء ، وتوفر العناصر الغذائية للكائنات البحرية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي التي تنتج نصف الأكسجين في العالم ، وتساعد في تشغيل دورات الكربون والنيتروجين والفوسفور.
يقول كونين: "تنظم الفيروسات أساسًا البيئة والكيمياء الحيوية على المستوى العالمي".
يقول كونين إن ما يسمى بسباق التسلح ، حيث تحفز الفيروسات المضيف على تطوير دفاعات مضادة للفيروسات تحرض الفيروسات للتغلب على تلك الدفاعات وما إلى ذلك ، يمثل أحد أقوى محركات التطور على الأرض ، كما تفعل قدرات الفيروسات على النقل. الجينات بين بعضها البعض ومن مضيف إلى مضيف.
على الرغم من أنه يبدو بديهيًا أنه إذا احتاجت الفيروسات إلى خلايا لتتكاثر ، فلا بد أنها تطورت بعد أن قادت الخلايا والملاحظات والتحليلات الحسابية مجموعة من الباحثين بما في ذلك كونين إلى استنتاج مفاده أن بعض اللبنات الأساسية للفيروسات سبقت تطور الحياة الخلوية. يوضح كونين أن العناصر البروتينية في الحساء البدائي شكلت الحمض النووي الريبي والحمض النووي ، وفي النهاية مهدت الطريق لتطور الخلايا. في وقت لاحق ، وفرت الخلايا البروتينات لهياكل مثل الكبسولات ؛ بدأت العناصر الفيروسية في اختيار الخلايا للتكاثر ؛ ووصلت الفيروسات الحديثة.
يقول كونين: "لم يكن ظهور الحياة المعقدة ممكنًا لولا مساهمات الطفيليات الجينية بشكل عام والفيروسات بشكل خاص".
"تُنظم الفيروسات أساسًا البيئة والكيمياء الحيوية على المستوى العالمي."