ما الهدف من تصنيف الفيروسات؟ - مجلس العلوم الدولي

يعد تبادل المعرفة والمشاركة العامة أمرًا بالغ الأهمية لإيجاد حلول للأزمات المتتالية التي يسببها جائحة SARS-CoV-2. هذه المقالة جزء من سلسلة مدونة ISC ، والتي تهدف إلى تسليط الضوء على بعض أحدث المنشورات والمبادرات والنتائج المتعلقة بـ COVID-19 من أعضاء مركز الدراسة الدولي.

غالبًا ما يتم الدفاع عن وجهة النظر القائلة بأن العلوم يجب أن تُبنى على مفاهيم أساسية واضحة ومحددة بدقة. في الواقع ، لا يوجد علم ، ولا حتى الأكثر دقة ، يبدأ بمثل هذه التعريفات. إن البداية الحقيقية للنشاط العلمي تتمثل بالأحرى في وصف الظواهر ثم الانتقال إلى المجموعة وتصنيفها وربطها ".
فرويد س. (1915). "الغرائز وتقلباتها" في: الإصدار القياسي للأعمال النفسية الكاملة لسيغموند فرويد (المجلد 14) ، Strachey J. ، محرر. (لندن: مطبعة هوغارث).

التصنيف - نظام تصنيف الأشياء وتسميتها - هو حجر الأساس لجميع العلوم. تم الاعتراف بهذا من قبل سيغموند فرويد (1856-1939) كعالم تصنيف نفسي ، دميتري مينديليف (1834-1907) كعالم تصنيف كيميائي وفيكتور جولدشميت (1888-1947) كعالم تصنيف معادن ، ومعترف به اليوم من قبل العلماء في CERN كخبراء تصنيف. فيزياء الجسيمات. ومع ذلك ، بالنسبة لمعظم الناس ، يرتبط التصنيف بالبيولوجيا - بالكائنات الحية التي تتكاثر وتتطور. عادة ما يشمل هذا التصنيف النباتات والحيوانات والبكتيريا ، ولكن الفيروسات أيضًا في هذه الفئة. في الواقع ، نظرًا لتنوعها ووفرة الفيروسات ، تمثل تحديًا وفرصة لعلماء التصنيف.

"آليات التطور مسؤولة عن وحدة وتنوع جميع الأنواع على الأرض."
ريس جي بي وآخرون. (2014). الفصل الأول. التطور ، موضوعات علم الأحياء ، والبحث العلمي. في علم الأحياء كامبل (1^th محرر) ، كامبل ن وآخرون ، المحررين. (بوسطن: بيرسون).

لماذا يعتبر تصنيف الفيروسات مهمًا؟

يعد تصنيف الفيروسات أمرًا مهمًا لأنه يسمح بوضع السمات السريرية والبيولوجية والتطورية للفيروس في إطار عمل يستوعب جميع الفيروسات ويربطها. فهم أن هذا يجلب قيمة عملية هائلة. على سبيل المثال ، عندما يظهر فيروس في البشر من مستودع حيواني ، يضعنا المنظور التصنيفي في وضع أفضل بكثير لمعرفة كيف نشأ ، والمضيف الذي ظهر منه ، وكيف يتكاثر ، وكيف يسبب المرض ، وكيف يستجيب البشر. للإصابة. نتيجة لذلك ، نحن في وضع أفضل بكثير لابتكار العلاجات وإنتاج اللقاحات.

ومن الأمثلة على ذلك فيروس كورونا المستجد ، متلازمة الالتهاب التنفسي الحاد الوخيم 2 (SARS-CoV-2) ، الذي يسبب حاليًا جائحة COVID-19. ساعدنا التصنيف على فهم أن المضيف الطبيعي لهذا الفيروس هو على الأرجح الخفافيش وأن مادته الوراثية (الجينوم) قد تطورت عن طريق الربط بين جينومات الوالدين المختلفة (إعادة التركيب الجيني). أيضًا ، من خلال معرفة أن الفيروس التاجي الجديد يرتبط ارتباطًا وثيقًا بفيروس كورونا السارس الذي ظهر في عام 2003 ، أصبح من الممكن إعادة استخدام الأدوية المضادة للفيروسات مثل ريمديسفير لعلاج COVID-19¹ واتباع الخطاب القائل بأن الأجسام المضادة أحادية النسيلة المتولدة من خلايا مريض مصاب بفيروس كورونا 2003 قد تكون مفيدة في علاج مرضى كوفيد -19 في عام 2020.².

في ديسمبر 2019 ، ظهر فيروس كورونا جديد في ووهان ، الصين. يرتبط الفيروس ارتباطًا وثيقًا بفيروس كورونا سارس عام 2003 ، وبالتالي ، تم تسميته بفيروس كورونا 2 المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة. SARS-CoV-2 هو العامل المسبب لمرض فيروس كورونا المعدي 2019 (COVID-19). بحلول نهاية يونيو 2020 ، أصاب فيروس SARS-CoV-2 أكثر من 10 ملايين شخص في جميع أنحاء العالم ، وكان هناك أكثر من 500,000 حالة وفاة مرتبطة بـ COVID-19.

كيف يتم تصنيف الفيروسات؟

مثل الكائنات الحية الأخرى ، يتم تصنيف الفيروسات إلى مجموعات تسمى الأصناف وفقًا لأوجه التشابه والاختلاف بينها. أدنى رتبة هي الأنواع. يتم جمعها في الأجناس ، وهكذا تصل إلى العائلات ، والأوامر ، والطبقات ، والشعب ، والممالك والعوالم. بشكل عام ، هناك هيكل هرمي من 15 رتبة تشمل الطيف الكامل لتنوع الفيروسات ، وتمتد على مدى زمني تطوري من وقت ظهور الفيروسات لأول مرة حتى يومنا هذا³.

يعد تصنيف الفيروسات تقليديًا نظامًا وصفيًا يعتمد بشكل أساسي على السمات الخارجية (المظهرية) - حجم وشكل جسيم الفيروس ، ومجموعة العوائل المصابة والأمراض المرتبطة بالعدوى. مع اختراع تقنيات تسلسل الحمض النووي الأكثر قوة ، أصبح تصنيف الفيروسات تدريجياً فرعًا من العلوم التطورية. وقد تسارع هذا التغيير في السنوات الأخيرة بسبب التسلسل عالي الإنتاجية للعينات البيئية (metagenomics) ، مما أدى إلى اكتشاف مجموعة مذهلة من الفيروسات. بسبب هذه التطورات ، وحقيقة أننا لا نعرف شيئًا عن هذه الفيروسات باستثناء الجينوم الخاص بها ، أصبح تجميع الفيروسات بناءً على العلاقات بين بروتيناتها وتسلسل الحمض النووي (علم الوراثة) وسيلة رئيسية لتحديد الأصناف.

لا يزال هناك الكثير من الأسئلة - على سبيل المثال ، كيف ترتبط الأصناف التي أنشأناها بمجموعات الفيروسات التي نراها في الطبيعة ، وهل يمكننا إعادة بناء التاريخ التطوري المبكر للفيروسات باستخدام معلومات التسلسل فقط؟ ومع ذلك ، من الواضح أننا ندخل حقبة جديدة من شأنها أن تساعدنا على اكتساب فهم أشمل لمجموع الفيروسات ، وتفاعلاتها المعقدة مع مضيفيها ودورها في النظم البيئية الطبيعية.

"يوصف التصنيف أحيانًا بأنه علم وأحيانًا على أنه فن ، لكنه في الحقيقة ساحة معركة."
بريسون ب. (2003). في تاريخ قصير لكل شيء تقريبًا (مدينة نيويورك ، مطبعة برودواي).

كيف يتم تسمية تصنيفات الفيروسات؟

عند دمجه مع نظام جيد لتسمية الأصناف ، يوفر تصنيف الفيروسات لغة اتصال قوية - في الفصل الدراسي والمختبر والمستشفى والهيئات التنظيمية ومع الجمهور. اللجنة الدولية لتصنيف الفيروسات (ICTV) هي المسؤولة عن تطوير هذا النظام. توجد قواعد لتسمية الأصناف ، ولا سيما النهايات المستخدمة للدلالة على الرتب المختلفة والشكل الذي تكتب به الأسماء. تم توحيد أسماء الأصناف غير الأنواع لفترة طويلة ، ويهدف ICTV الآن بنشاط إلى توحيد أسماء الأنواع للتعامل مع الأعداد الهائلة من الفيروسات المكتشفة حديثًا والتي سيتعين تصنيفها وتسميتها في المستقبل. من المرجح أن تتكون هذه التسمية من كلمتين (ذات الحدين) - اسم الجنس متبوعًا بلقب النوع - كما وصفه كارل لينيوس لأول مرة (1707-1778) منذ 300 عام تقريبًا.

هناك شيء واحد مؤكد - تصنيف الفيروسات سيستمر في المشاعر المثيرة والنقاشات المكثفة!

كيف يتم تسمية الفيروسات والأمراض الفيروسية؟

على عكس تصنيف الفيروسات ، الذي تم تسميته من قبل ICTV ، يتم اختيار أسماء الفيروسات من قبل الخبراء الذين يكتشفون ويبحثون عن الفيروسات. إنها صالحة فقط بقدر ما يتم قبولها واستخدامها من قبل المجتمع المعني. لا توجد قواعد تحكم هذا ، ولكن بشكل عام ، تحصل الفيروسات على أسمائها من مضيفيها ، والمكان الذي تم عزلهم فيه لأول مرة ، ومظاهر الأمراض التي تسببها ، وخصائصها المظهرية ، أو مجموعات من هذه الأشياء. من المدهش أنه على الرغم من الافتقار إلى التنظيم ، يبدو أن علماء الفيروسات يعملون بشكل حدسي ضمن مجموعة من القواعد غير المكتوبة ، باستخدام عدد محدود من أنماط التسمية التي تمكن الفيروس وأنواع الفيروسات والمرض من التمييز بين بعضهم البعض. في بعض الأحيان يعمل بشكل جيد - ينتمي فيروس الحماق النطاقي إلى النوع فيروس الهربس البشري 3 ويسبب جدري الماء (على الرغم من أنه ليس فيروس "جدري الماء"). في بعض الأحيان ، يكون النظام أقل نجاحًا - ينتمي فيروس التهاب الدماغ الياباني إلى النوع فيروس التهاب الدماغ الياباني ويسبب التهاب الدماغ الياباني.

تسمية الأمراض الفيروسية الجديدة هي أيضًا عملية عشوائية إلى حد ما. عندما يصيب الفيروس البشر ويسبب المرض ، توصي منظمة الصحة العالمية (WHO) بأن تستند أسماء المرض إلى أعراض المرض ، وإذا كان الفيروس المسبب للمرض معروفًا ، فيجب أن يكون جزءًا من الاسم. من ناحية أخرى ، يجب ألا يتضمن الاسم المواقع الجغرافية أو أسماء الأشخاص أو المراجع الثقافية أو السكانية أو الصناعية أو المهنية أو المصطلحات التي قد تثير خوفًا لا داعي له. إذا لم يتم اتباع هذه الإرشادات ، فقد تصدر منظمة الصحة العالمية نفسها اسمًا مؤقتًا ، والذي سيتم تأكيده عادةً لاحقًا في التصنيف الدولي للأمراض.

"تحذير مسبق ، أن تكون مستعدًا هو نصف النصر".
ميغيل دي سيرفانتس سافيدرا (1856). "مغامرات دون كيشوت دي لا مانشا". في كلاسيكيات البطريق. طبعة القس إد ، 2003 ، (لندن: كتب البطريق).

منظور

تحتوي الفيروسات على جينومات صغيرة ، وجيل قصير زمنياً ، وعلى الأقل في حالة فيروسات الحمض النووي الريبي ، إنزيمات النسخ المتماثل التي تكون عرضة لارتكاب الأخطاء. وبالتالي ، فإنها تتطور بسرعة أكبر بكثير من الكائنات الحية الأخرى. يوفر هذا فرصًا فريدة لدراسة تطور مجموعات الفيروسات المنتشرة (التطور الجزئي) بالإضافة إلى تطور الفيروسات على فترات أطول (التطور الكلي). مثلما أضاءت الفيروسات جوانب واسعة من علم الأحياء ، على سبيل المثال من خلال السماح لنا بتشريح طريقة عمل الخلايا التي تصيبها ، فإنها توفر أيضًا فرصة لاختبار طرق الطرق التصنيفية المستخدمة في جميع أنحاء علم الأحياء ، بما في ذلك مناهج محاذاة التسلسلات ، والتنبؤ بالوظائف من البروتينات شديدة التباين ، وتقييم متانة برامج إعادة بناء النشوء والتطور التي تنطوي على مجموعات كبيرة من البيانات. ستعمل التطورات المستقبلية على تحسين تكامل أنظمة التصنيف الخلوية والفيروسية ولها أيضًا تأثيرات بعيدة المدى على العلوم الميكروبية والنباتية والبيطرية والطبية والحاسوبية والبيئية. أخيرًا ، من الواضح أنه لم يعد بإمكاننا التقليل من أهمية الآثار الاجتماعية والاقتصادية والشخصية للأوبئة والأوبئة التي كانت وستظل سببها الفيروسات.

ستيوارت سيدلنائب رئيس ICTV
أندرو دافيسونرئيس ICTV
www.ictv.global

مراجع حسابات

1. Pruijssers AJ، George AS، Schäfer A، وآخرون. يثبط Remdesivir بشكل فعال SARS-CoV-2 في خلايا الرئة البشرية و Chimeric SARS-CoV الذي يعبر عن بوليميريز SARS-CoV-2 RNA في الفئران. ما قبل الطباعة. bioRxiv. 2020 ؛ 2020.04.27.064279.
2. Pinto، D.، Park، Y.، Beltramello، M. وآخرون. تحييد متقاطع لـ SARS-CoV-2 بواسطة جسم مضاد لـ SARS-CoV أحادي النسيلة. الطبيعة (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2349-y
3. Gorbalenya، AE، Krupovic، M.، Mushegian، A. وآخرون. النطاق الجديد لتصنيف الفيروسات: تقسيم الغلاف الجوي إلى 15 مرتبة هرمية. نات ميكروبيول 5, 668-674 (2020)

شكر وتقدير

صورة لسيغموند فرويد: ماكس هالبرشتات ، 1921 ، المجال العام ، مكتبة الكونغرس.
رسم توضيحي لفيروس كورونا: 2020 ، المجال العام ، مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها ، الولايات المتحدة الأمريكية.
أمثلة على تصنيف الفيروسات. 2020 حقوق التأليف والنشر للمؤلفين. يمكن استخدامه بموجب ترخيص CC-BY-4.0 ، مع الإشارة إلى المرجع 3.
رسم توضيحي بواسطة David S. Goodsell ، بنك بيانات البروتين RCSB ؛ دوى: 10.2210 / rcsb_pdb / Goodsell-gallery-019