فيروس التهاب المعدة والأمعاء المنتقل

فيروس التهاب المعدة والأمعاء المعدي، أو فيروس كورونا المسبب لالتهاب المعدة والأمعاء المعدي ( TGEV )، هو فيروس كورونا يصيب الخنازير. وهو فيروس مغلف ، ذو حمض نووي ريبوزي مفرد السلسلة موجب الاتجاه ، يدخل الخلية المضيفة عن طريق الارتباط بمستقبل APN . ^{[ 2 ]} ينتمي هذا الفيروس إلى جنس ألفا كورونا ، وجنس فرعي تيغاكوفيروس ، ونوع ألفا كورونا فيروس سويس . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

تشمل البروتينات التي تُساهم في البنية العامة لفيروس التهاب المعدة والأمعاء المعدي (TGEV) البروتين الشوكي (S)، والبروتين الغلافي (E)، والبروتين الغشائي (M)، والبروتين النووي (N). يتراوح حجم الجينوم الخاص بفيروسات كورونا من حوالي 22 كيلوبايت (kb) إلى 36 كيلوبايت. ^{[ 5 ]} ومن فيروسات كورونا الأخرى التي تنتمي إلى نوع ألفا كورونا فيروس الخنزير (Alphacoronavirus suis) فيروس كورونا القطط ، وفيروس كورونا الكلاب، وفيروس التهاب الصفاق المعدي القططي .

ينتمي فيروس التهاب المعدة والأمعاء المعدي (TGEV) إلى عائلة الفيروسات التاجية (Coronaviridae )، وجنس ألفا كورونا (Alphacoronavirus )، ونوع ألفا كورونا فيروس الخنزير ( Alphacoronavirus suis ). وهو فيروس مغلف ذو جينوم من الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة موجب الشحنة. يحتوي TGEV على ثلاثة بروتينات هيكلية رئيسية، هي: البروتين الفسفوري (N)، والبروتين الغشائي المتكامل (E1)، والبروتين السكري الكبير (E2). يغلف البروتين N الحمض النووي الريبي الجينومي، بينما يشكل البروتين S النتوءات الفيروسية.

يُشفّر الجزء 3'، الذي يبلغ طوله حوالي 8000 نيوكليوتيد، جزيئات RNA فرعية جينومية. أما الجزء المتبقي من الجينوم فيُشفّر إنزيم النسخ الفيروسي. أكبر ثلاثة تسلسلات جينية، من 5' إلى 3'، مرتبة من E2 إلى E1 إلى N. يوجد حوالي سبعة إطارات قراءة مفتوحة أخرى غير مرتبطة بنيويًا. يوجد تداخل ضئيل جدًا بين الجينات، وهي متراصة بكثافة. يتم تصنيع شريط سالب ليكون بمثابة قالب لنسخ جزيئات RNA بحجم جينوم واحد وعدة جزيئات RNA بحجم جينوم فرعي.

يشكل بروتين E2 نتوءًا على شكل بتلة بطول 20  نانومترًا من سطح الفيروس. يُعتقد أن بروتين E2 يساهم في إمراضية الفيروس من خلال مساعدته على دخول سيتوبلازم الخلية المضيفة. يتكون بروتين E2 في البداية من 1447 حمضًا أمينيًا، ثم يُفصل عنه تسلسل قصير كاره للماء. بعد إضافة السكريات إلى البروتين في جهاز جولجي، يُدمج البروتين في الفيروس الجديد. يحتوي بروتين E2 على عدة نطاقات وظيفية. يعمل جزء كاره للماء مكون من 20 حمضًا أمينيًا في الطرف الكربوكسيلي على تثبيت البروتين في الغشاء الدهني. ينقسم باقي البروتين إلى جزأين: جزء محب للماء داخل الفيروس، وجزء غني بالسيستين يُحتمل أن يكون موقعًا لإضافة الأحماض الدهنية. أما بروتين E1، فهو مُدمج في الغالب في الغلاف الدهني، وبالتالي يلعب دورًا أساسيًا في بنية الفيروس. يُفترض أن بروتين E1 يتفاعل مع غشاء الخلية الليمفاوية، مما يؤدي إلى تحفيز الجينات المُشفّرة للإنترفيرون.

تدخل فيروسات كورونا إلى الخلية المضيفة عن طريق الارتباط بها أولاً باستخدام البروتين السكري الشوكي. يتفاعل البروتين الشوكي مع أمينوببتيداز الخنزير N (pAPN)، وهو مستقبل خلوي، للمساعدة في دخوله. يُعدّ هذا المستقبل الخلوي نفسه نقطة اتصال لفيروسات كورونا البشرية. يتعرف pAPN على نطاق في البروتين الشوكي الشوكي، ويحدث انتقال لـ pAPN إلى الخلايا غير القابلة للإصابة، مما يؤدي إلى إصابتها بفيروس التهاب المعدة والأمعاء المعدي (TGEV).

تم تحديد مورفولوجيا فيروس التهاب المعدة والأمعاء المعدي (TGEV) بشكل أساسي باستخدام تقنيات المجهر الإلكتروني. وتتشابه مورفولوجيته مع فيروسات الميكسوفيروس والفيروسات المسببة للأورام من حيث وجود نتوءات سطحية وغلاف. تتخذ الفيروسات شكلاً دائرياً في الغالب، ويتراوح قطرها بين 100 و150  نانومتر، بما في ذلك النتوءات السطحية. وتتخذ هذه النتوءات شكلاً يشبه البتلات، وترتبط بساق رفيعة جداً. ويبدو أن هذه النتوءات تنفصل بسهولة عن الفيروس، وتوجد فقط في مناطق محددة.

يُصيب فيروس التهاب المعدة والأمعاء المعدي (TGEV) الخنازير. وفي الخنازير الصغيرة التي تقل أعمارها عن أسبوع، تقترب نسبة الوفيات من 100%. وتتشابه آلية مرض TGEV مع آلية مرض فيروسات كورونا الأخرى. فبمجرد إصابة الفيروس للعائل، يتكاثر في الخلايا المبطنة للأمعاء الدقيقة، مما يؤدي إلى فقدان الخلايا الامتصاصية، وبالتالي تقصير الزغابات . ونتيجة لذلك، تنخفض قدرة الخنازير المصابة على هضم الطعام، وتموت بسبب الجفاف. ^{[ 6 ]}

كان التهاب المعدة والأمعاء المعدي (TGE) منتشراً في الولايات المتحدة عند اكتشافه لأول مرة في أوائل القرن العشرين. وأصبح أقل شيوعاً في أواخر الثمانينيات مع ظهور فيروس كورونا التنفسي الخنزيري (PRCV). ويُعتقد أن فيروس PRCV يوفر بعض المناعة ضد التهاب المعدة والأمعاء المعدي. ^{[ 7 ]}

تم تعديل فيروس التهاب المعدة والأمعاء المعدي هندسيًا ليصبح ناقلًا للتعبير الجيني. وقد تم بناء هذا الناقل باستبدال الإطار المفتوح للقراءة غير الأساسي 3a و3b، واللذان يتم التحكم فيهما بواسطة تسلسلات تنظيم النسخ (TRS)، ببروتين الفلورسنت الأخضر. وقد حافظ التركيب الناتج على قدرته على إحداث المرض المعوي، ولكن مع انخفاض معدل نموه. وتحفز إصابة الخلايا بهذا الفيروس المعدل استجابة مناعية نوعية ضد البروتين غير المتجانس. ويُستخدم هذا الناقل في تطوير اللقاحات أو حتى العلاج الجيني. ويكمن الدافع وراء هندسة جينوم فيروس التهاب المعدة والأمعاء المعدي في أن فيروسات كورونا تمتلك جينومات كبيرة، مما يتيح لها مساحة كافية لإدخال جينات غريبة. كما أن فيروسات كورونا تصيب الجهاز التنفسي ، ويمكن استخدامها لاستهداف المستضدات في تلك المنطقة وتوليد استجابة مناعية.