دانشمندان با بهره‌گیری از فناوری‌های رایانه‌ای "ضد ویروس‌هایی" برای مبارزه با ویروس‌های زیستی ساخته‌اند.
بر پایه‌ی دیدگاه "بیل گیتس" ما انسان‌ها با سه گونه تهدید بزرگ روبرو هستیم:
- و بیماریهای همه‌گیر آینده
"بیل گیتس" در سمینار "آمادگی برای بیماریهای همه‌گیر" در کنفراس امنیتی مونیخ گفت:
" اینکه در سالهای نزدیک بیماری همه‌گیری که به کشتار وسیع بیانجامد بروز نکرده است، نباید مارا به این اشتباه بیاندازد که در آینده با تهدید این گونه از بیماری‌ها، روبرو نخواهیم بود.
اگر بخواهیم برای بدترین حالت آمادگی داشته باشیم، نخستین و مهمترین کاری که باید بکنیم این است که "ابزار و تجهیزات مقابله با آن یعنی واکسن، دارو و لوازم تشخیص بیماری‌ها" را فراهم و ذخیره کنیم."
اکنون شماری از دانشمندان با بهره‌گیری از فناوری‌های رایانه‌ای، سرگرم انجام چنین کاری هستند.
کاری فراتر از سیستم ایمنی
با اینکه اکنون نیز واکسن آنفلوآنزا وجود دارد ولی بر پایه‌ی گزارش‌های سازمان بهداشت جهانی، هنوز سالانه میلیونها تن به خاطر آنفلوآنزار به بیماریهای شدیدی گرفتار می‌شوند و نزدیک به نیم میلیون نفر در هر سال به خاطر آنفلوآنزا می‌میرند.
- "اثر بخشی" جزئی واکسن آنفلوآنزا،
- در کنار زمان طولانی تولید آن،
- و محدودیت دسترسی همگانی به آن،
نشان می‌دهد که باید به فکر چاره‌های تازه‌ای برای این ویروس بود!
تازه همه‌ی آنچه گفته شد برای آنفلوآنزاهای فصلی است. آنفلوآنزاهای همه گیری مانند آنچه در سال ۱۹۱۸ رخ داد و به آنفلوآنزای اسپانیایی معروف شد در صورت بروز هنوز هم می‌تواند دهها میلیون انسان را در یک سال با خطر مرگ روبرو کند.
پادتن (آنتی بادی) بخشی از سیستم ایمنی بدن است که نقش سربازان خط مقدم برای مبارزه با ویروس‌ها را به عهده دارند.
کار پادتن این است که مهاجم‌هایی مانند ویروس آنفلوآنزا را شناسایی کند و به آنها بچسبد تا آنها را بی‌اثر کند و از آلوده شدن سلولها پیشگیری کند.
با نگاهی به ویروس آنفلوآنزا در زیر میکروسکوپ، این ویروس به شکل توپی دیده می‌شود که سوزن‌هایی بصورت خوشه‌ای در پیرامون آن قرار دارد.
ویروس برای ورود به سلول و آلوده کردن آن از این سوزن‌ها بهره می‌گیرد.
پادتن‌ها دو دست دارند که با یکی یا هردوی آنها به سوزن‌های ویروس می‌چسبند تا آنها را بی‌اثر کرده و از ورود آنها به سلولها پیشگیری کنند.
ولی هر سال این ویروس ها جهش می کنند و دگرگونی‌هایی در پروتئین سوزن‌های پیرامون آنها به وجود می‌آید که با این کار چسبندگی دست های پادتن را بی‌اثر می‌کنند و خود را از پادتن‌ها پنهان می‌کنند.
سالها است که پژوهشگران در پی واکسن عمومی برای آنفلوآنزا هستند تا بتواند پادتنی برای همه‌ی گونه‌های آن تولید کنند تا نیازی به تغییر هر ساله‌ی آن نباشد.
با وجود همه‌ی تلاش‌ها، پژوهشگران هنوز نتوانسته‌اند که راهی عمومی برای شناسایی و مبارزه با همه‌ی گونه‌های آنفلوآنزا در سیستم ایمنی بدن بیابند پس هنوز هم با خطر پیدا شدن ویروسی که شناسایی نشود و با همه‌گیرشدن، شمار بسیاری را به کام مرگ بکشاند، روبرو هستیم.
نرم افزارهایی برای مبارزه با آنفلوآنزا
طراحی پروتئین با سیستم‌های رایانه‌ای روش دیگری از مبارزه با این ویروس‌ها است.
در این روش به جای به انتظار نشستن برای اینکه سیستم ایمنی بدن پروتئین پادتن مورد نیاز برای شناسایی و مبارزه با ویروس را بسازد با شبیه سازی رایانه‌ای و یاری گرفتن از رایانه‌های پرقدرت می‌توانیم به سرعت پروتئین‌های ضد ویروس سفارشی تولید کنیم.
این پروتئین‌ها طوری برنامه ریزی می‌شوند که بتوانند ویروس‌های خطرناک را شناسایی و نابود کنند.
به وارون واکسن که سیستم ایمنی بدن را برای ساخت پادتن تحریک می‌کند تا در صورت مواجه شدن با ویروس مسلح باشد، این داروها می‌توانند "بدن آلوده" را نیز درمان کنند و یا اینکه با مصرف آن در مدتی پیش از اینکه در معرض ویروس قرار بگیریم، از آلوده شدن بدن پیشگیری کنیم.
با توجه به اینکه این داروها به "کارکرد سیستم ایمنی"، وابسته نیستند، کسانی که از سیستم ایمنی ضعیفی برخوردار هستند را نیز درمان کرده ویا از آلوده شدن شان پیشگیری می‌کنند.
پروتئین‌های ساخته شده با این روش نیز مانند "پادتن‌های سیستم ایمنی بدن"، کار می‌کنند . سطح این پروتئین، ویژگی‌های شیمیایی مورد نیاز برای شناسایی و چسبیدن به ویروس‌های مهاجم را دارد. با چسبیدن به ویروس از حرکت آن و آلوده کردن سلولها جلوگیری می‌کند.
با ساخت پادتن ضد ویروس با بهره گیری از رایانه و در آزمایشگاه و تزریق آن به بدن، در واقع بخشی از کارکرد سیستم ایمنی بدن را دیجیتالی کرده‌ایم.
در سال ۲۰۱۶ نشان داده شد که "پروتئین‌هایی که با رایانه در آزمایشگاه تولید شده بودند"، کارکرد بهتری از ("oseltamivir (Tamiflu" در پیشگیری از مرگ موشهای آلوده به آنفلوآنزا داشته‌اند.
یک دوز از این پروتئین‌ها نتیجه بهتری از ۱۰ دوز (Tamiflu) داشته است. (Tamiflu) دارویی است که از طرف سازمان بهداشت جهانی به عنوان "دارویی ضروری" برای مبارزه با آنفلوآنزا شناخته شده است. افزون بر درمان بهتر، این پروتئین‌ها، موشها را در برابر گونه‌های بسیاری از آنفلوآنزا نیز مقاوم کردند.
اکنون پژوهشگران در تلاش برای ساخت گونه‌هایی از این داروهای تازه هستند تا بتواند تاییدیه سازمان غذا و دارو را برای مصرف در انسان بگیرند.
در مقاله‌ای که به تازگی درNature Biotechnology، منتشر شده است، دانشمندان انستیو Institute for Protein Design در دانشگاه Washington گامی به پیش در این داروها برداشته‌اند و راهی تازه برای مبارزه با ویروس نشان داده‌اند: ایشان با بهره از مدلسازی‌های رایانه‌ای گونه‌ی تازه‌ای از پروتئین ضد ویروس ساخته‌اند که سه دست دارد.
چرا ۳ دست؟
برای اینکه ویروس‌های خطرناکی مانند آنفلوآنزا، ابولا و ایدز سوزن‌هایشان را در سه بخش متقارن می‌سازند.
پس ضد ویروسی که سه دست داشته باشد می‌تواند از هر دست برای گرفتن یکی از این بخش‌های ویروس، بهره بگیرد و به این ترتیب محکم‌تر به ویروس می‌چسبد و کار بی اثر کردن ویروس را بهتر به انجام می‌رساند.
این کاری است که سیستم ایمنی هم از پس آن بر نمی‌آید.
بهترین پروتئین ضد ویروسی که با این روش ساخته شده، Tri-HSB.1C نامیده شده است که توانسته است از پس گونه‌های بسیاری از آنفلوآنزاها برآید. موش‌هایی که این دارو را دریافت کردند، تنها با اندکی کاهش وزن توانستند در برابر یک آنفلوآنزای مرگبار مقاومت کنند. این کاهش وزن در هنگام آلودگی شدید به آنفلوآنزا طبیعی است.
اکنون پژوهشگران سرگرم آزمایش همین دارو بر روی ویروس مرگبار ابولا هستند.
هنوز تا رسیدن این دارو به مصرف انسانی سالهای بسیاری مانده است ولی تا همین جا هم می‌توان از خوبی‌های این فناوری بهره‌مند شد.
شناسایی ویروس
پژوهشگران با پوشش دادن یک صفحه‌ی کاغذ با مقدار کمی از این دارو و افزودن نمونه‌های ویروس آنفلوآنزا به آن، نشان دادند که با این روش می‌توان وجود حتی مقدار بسیار کمی از ویروس را نیز شناسایی کرد.
این "اثبات مفهمومی" به آسانی می‌تواند به ساخت ابزاری برای شناسایی ویروس تبدیل شود. درست مانند کاغذهای آزمایش بارداری که در خانه استفاده می‌شود می‌توان کاغذهایی برای تشخیص آنفلوآنزا، ابولا و یا بیماریهای همه‌گیر آینده داشت.
در سال ۲۰۱۵ بیل گیتس در یادداشتی برای ژورنال پزشکی انگلیس نوشت که تنها چیز خوبی که از همه‌گیر شدن ابولا نصیب ما شد به "صدا درآمدن زنگ بیدار باش برای آماده سازی برای بیماریهای همه گیر" آینده بود. کاری که هم اکنون بنیاد "بیل و ملینا گیتس" با پشتیبانی مالی دانشگاه Washington برای آن تلاش می‌کنند.
بار دیگری که با بیماریهای مرگبار همه گیری مانند آنچه با آنفلوآنزای اسپانیایی در سال ۱۹۱۸ روی داد روبرو شویم، شاید "نرم افزارهای ضد ویروس زیستی" نقش مهمی در نجات جان میلیونها انسان داشته باشند.
شاید این ها را نیز بپسندید:
مایکروسافت می‌خواهد تا ده‌سال آینده سرطان را "درمان" کند!
آنتی بیوتیک های زنده
واکسن ابولا با کارایی ۱۰۰ درصد
سیستم ترابری دارو در بدن با الگو از ویروس
نوید یک درمان پایدار برای بیماری ایدز
لینک منبع خبر:
'Antivirus Software' That Protects Health Could Halt Next Pandemic