وجد فريق بحثي أمريكي بقيادة مركز مدينة الأمل الطبي الوطني أن الجين نفسه الذي يزيد من خطر الإصابة بمرض ألزهايمر، ApoE4، يمكن أن يزيد من قابلية الإصابة بـ"كوفيد-19" وشدته.
وقال الدكتور يانهونغ شي، مدير قسم بيولوجيا الخلايا الجذعية في مدينة الأمل والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة: "إن فهم كيفية تأثير عوامل الخطر للأمراض التنكسية العصبية على قابلية الإصابة بكوفيد-19 وشدته، سيساعدنا على التعامل بشكل أفضل مع كوفيد-19 وآثاره المحتملة على المدى الطويل في مختلف مجموعات المرضى".
وفي بداية الدراسة، كان الفريق مهتما بتأثيرات SARS-CoV-2 على الدماغ. ونظرا لحقيقة أن مرضى كوفيد-19 غالبا ما يفقدون حاسة التذوق والشم، افترض الفريق أن الفيروس له تأثير عصبي أساسي.
وقام الفريق أولا بإنشاء خلايا دماغية في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية متعددة القدرات (iPSCs)، وهي نوع من الخلايا الجذعية التي يمكن أن تصبح تقريبا أي نوع من الخلايا.
ثم أصيبت الخلايا العصبية والخلايا النجمية التي تم إنشاؤها حديثا، بفيروس SARS-CoV-2. ووجدوا أن كلا النوعين من الخلايا كانا عرضة للعدوى.
وبعد ذلك، استخدم الفريق  الخلايا الجذعية متعددة القدرات (iPSCs) لإنشاء عضيات الدماغ، وهي نماذج نسيجية ثلاثية الأبعاد تحاكي ميزات معينة للدماغ البشري. وأنشأوا نموذجا عضويا واحدا يحتوي على الخلايا النجمية والآخر من دونها. وأصابوا كلا النوعين من عضويات الدماغ بالفيروس، واكتشفوا أن أولئك الذين لديهم الخلايا النجمية (أكبر الخلايا الدبقية العصبية) ازدادت لديهم الإصابة بفيروس SARS-CoV-2.
وواصل الفريق دراسة آثار ApoE4 على القابلية للإصابة بـSARS-CoV-2. وفعلوا ذلك عن طريق توليد خلايا عصبية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات (iPSCs) "تمت إعادة برمجتها" من خلايا مريض ألزهايمر تحتوي على ApoE4.
وباستخدام التحرير الجيني، قام الفريق بتعديل بعض خلايا ApoE4 التي تم إنشاؤها بواسطة الخلايا الجذعية متعددة القدرات (iPSCs)، بحيث تحتوي على ApoE3، وهو نوع جيني يعد محايدا. ثم تم استخدام ApoE3 وApoE4 iPSCs لتوليد الخلايا العصبية والخلايا النجمية.
ونُشرت النتائج مؤخرا في مجلة Cell Stem Cell. وأظهرت كل من الخلايا العصبية والخلايا النجمية لـ ApoE4 قابلية أعلى للإصابة بعدوى SARS-CoV-2 مقارنة بالخلايا العصبية والخلايا النجمية ApoE3 المحايدة. وعلاوة على ذلك، بينما تسبب الفيروس في تلف كل من الخلايا العصبية ApoE3 وApoE4، يبدو أن له تأثيرا أكثر خطورة على الخلايا العصبية ApoE4 وتأثير أكثر حدة على الخلايا النجمية ApoE4 مقارنة بالخلايا النجمية ApoE3 والخلايا النجمية.
وفي الجزء الأخير من الدراسة، اختبر الباحثون ما إذا كان العقار المضاد للفيروسات "ريمديزفير" يثبط عدوى الفيروس في الخلايا العصبية والخلايا النجمية. واكتشفوا أن الدواء كان قادرا على تقليل المستوى الفيروسي بنجاح في الخلايا النجمية ومنع موت الخلايا. كما كان قادرا على إنقاذ الخلايا العصبية من التنكس العصبي.
وتتمثل الخطوة التالية للفريق في مواصلة دراسة تأثيرات الفيروس لفهم دور ApoE4 بشكل أفضل في المظاهر العصبية لـ"كوفيد-19". وتعافى العديد من المصابين بـ"كوفيد-19"، لكن الآثار العصبية طويلة المدى مثل الصداع الحاد لا تزال تظهر بعد شهور.
وقال الدكتور فيثيلينغاراجا أروموغاسوامي، وهو عضو في مركز أبحاث الخلايا الجذعية العريضة بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: "إن كوفيد-19 مرض معقد، وبدأنا في فهم عوامل الخطر التي تنطوي عليها مظاهر الشكل الحاد للمرض. وتقدم دراستنا المستندة إلى الخلايا تفسيرا محتملا لسبب زيادة خطر إصابة الأفراد بمرض ألزهايمر بأعراض أكثر حدة لكوفيد-19".