گلیکان ها گزینه اصلی طراحی داروی کرونا
ویروس کرونا قرن‌هاست که در اطراف ما وجود دارد. در قرن 21 با شیوع سه نوع از این ویروس، بیماری‌های شدیدی در انسان ایجاد و نگرانی جهانی را برانگیخت: در سال 2002 بیماری سارس توسط SARS-CoV، در سال 2012 بیماری مرس توسط MERS-CoV و آخرین آن‌ها SARS-CoV-2 که سال 2019 شیوع پیدا کرد و یک همه‌گیری جهانی را به‌وجود آورده‌است. با مشاهده نرخ مرگ و میر ناشی از این ویروس، تقاضای فوری برای ایجاد راهکارهای درمانی کارآمد و تولید واکسن برای کنترل و از بین بردن این اپیدمی ایجاد شد. تلاش‌های مربوط به ساخت واکسن برای این بیماری بر روی گلیکوپروتئین ترا‌غشایی کرونا ویروس، که روی سطح ویروس توسعه پیدا کرده، متمرکز می‌باشد و ورود ویروس به سلول میزبان را میانجی‌گری می‌کند.
مرحله‌ی مهم این سیگنال‌دهی بین ویروس و سلول میزبان اتصال گلیکوپروتئین S ویروسی به گیرنده‌ی ACE2 در سطح سلول‌های انسانی است. هم گلیکوپروتئین S و هم گیرنده‌ی ACE2 هردو به شدت گلیکوزیله و دارای کمپلکس‌های الیگوساکاریدی هستند که به طور کووالان به آن‌ها متصل شده و به آن‌ها گلیکان می‌گویند. مقالات منتشر شده‌ی اخیر نشان داده‌اند که گلیکوپروتئین‌های سوزنی شکل، دارای 66 جایگاه گلیکوزیلاسیون می‌باشند. مطالعه‌ی دیگری بر روی N–گلیکوزیلاسیون گلیکوپروتئین‌های S در سارس و مرس انجام شده و نشان داده است که هر یک از این جایگاه‌های گلیکوزیلاسیون می‌تواند با ده نوع گلیکان متفاوت اشغال شود (به آن‌ها گلیکوفرم می‌گویند)، که این امر به شدت تنوع اپی‌توپی را گسترش می‌دهد.
به علت پیچیدگی شیمیایی و محدودیت کارآیی و حساسیت لوازم آماری موجود، گلیکان‌ها اغلب مورد چشم‌پوشی قرار گرفتند در حالی که این گلیکان‌ها جزو مهم‌ترین بخش‌های ساختاری و عملکردی بسیاری از گلیکوپروتئین‌ها می‌باشند. این اهمیت تنوع، مخصوصا در زمینه‌ی ارتباطات پاتوژن-میزبان اهمیت دارد، جایی که تنوع گلیکان‌ها توسط میزبان برای فرار از شناسایی توسط ویروس و در پاتوژن برای فرار از پاسخ ایمنی استفاده می‌شود.
علاوه بر این، گلیکان‌ها و به طور اختصاصی بخش‌های خارجی آن‌ها دارای انعطاف پذیری کونفورماسیونی چشمگیری می‌باشند. این به پویایی سازه کلی مولکول کمک کرده که می‌تواند سایت‌های بالقوه اتصال دارویی جدید را ایجاد کند. مطالعه و آنالیز گلیکان‌ها و فهمیدن علت و نتایج تغییرات مورد مشاهده بسیار مهم است.
یکی از بهترین داروهای ضدویروسی Tamiflu است که برای مهار آنزیم برش‌دهنده سیالیک اسید سطح سلول‌های انسانی طراحی شده و با اینکار منجر به تداخل در توانایی آلوده کردن میزبان توسط ویروس می‌شود. مطالعات قبلی نشان دادند با اینکه اختلال در گلیکوزیلاسیون ACE2 اثری بر بیان آن روی سطح سلول و اتصالش به گلیکوپروتئینS، ویروس SARS-CoV نداشته، ورود ویروس به میزبان را دچار اختلال می‌کند و منجر به کاهش تولید ویریون‌های عفونت‌زا می‌شود. بنابراین باید بررسی شود که آیا تغییرات کوچک‌تر در الگوی گلیکانی ACE2، مثلا تغییر در سطح سیالیکاسید می‌تواند بر روی قدرت اتصال ویروس و گیرنده اثر بگذارد و شواهدی برای پاسخ متفاوت ویروسی درون یک جمعیت به وجود بیاورد یا خیر.
متأسفانه، در حال حاضر مطالعات منتشر شده در مجلات برجسته نشان می‌دهد محققان در مورد پروتئین‌های نوترکیب بیان شده در سلول‌های غیربومی در حال تحقیق و مطالعه هستند که این امر از نسبت دادن نقش گلیکان‌ها در این تعامل، جلوگیری می‌کند.
بیش از ده داروی بالقوه برای درمان عفونت SARS-CoV-2 هم‌اکنون در مرحله‌ی کارآزمایی‌های بالینی هستند، یکی از داروهای معروف ضد‌مالاریا به نام chloroquine و جایگزین آن hydroxychloroquine در رتبه اول قرار گرفته است. هر دو ترکیب به طور کارآمدی موجب مهار عفونت این ویروس در آزمایشگاه با افزایش pH اندامک‌های درون سلولی و تغییر در الگوی گلیکوزیلاسیون گیرنده ACE2، می‌شود و بدین ترتیب در ورود ویروس به سلول و تکثیر ویروس تداخل ایجاد می‌کند.
همه‌ی این مکانیسم‌ها اهمیت مطالعه‌ی نقش گلیکوزیلاسیون در ساخت درمان‌های جدید و تولید واکسن‌های جدید برای این ویروس را نشان می‌دهد. علاوه بر این واکسن‌های متفاوت، الگوهای گلیکوزیلاسیون متفاوتی را در آنتی بادی‌ها القا می‌کنند که این امر بر روی توانایی فعال کردن عملکرد‌های اثرگذار و محافظت در برابر عفونت‌های آینده مؤثر است. اگر بخواهیم در تشخیص، درمان و پیشگیری از COVID-19 موفقیتی داشته باشیم، باید مطالعات مربوط به نقش گلیکوزیلاسیون را تشدید کرده و اهمیت این ساختارهای پیچیده را دریابیم.
