2020 он нэгдүгээр сарын 10

Дэлхий дахинд COVID-19-өөр өвчилсөн хүний тоо 41 хүрсэн өдөр байв.

Тэр өдрийн орой Эндрю Месакар гар утсан дээрээ янз бүрийн мэдээ дээш доош гүйлгэн уншсан шигээ орондоо сайхан хэвтэж байлаа. Гэтэл тэр дөнгөж сая интернетэд тавигдсан нэг өгүүллийг хараад цочсон юм шиг ухасхийн, өндийгөөд суучхав. БНХАУ-ын Ухань хотод уушгины хатгаа шиг өвчнөөр хүмүүсийг өвчлүүлээд байгаа коронавирусийн бүхэл бүтэн геном сэтгүүлд нийтлэгджээ! “За тэгнээ тэр. Энэ өвчин буцаад гарна гэж бид мэдээд байсан юм. Түүх давтагддагийг мэдэлгүй яахав. Ажил ч ундрах нь дээ. За, ямар ч байсан сайхан унтаад авъя” гэж Месакар бодлоо.

АНУ-ын Индиана мужийн Лафейетт хот дахь Пердьюгийн Их Сургуулийн Биохимийн тэнхимийн эрхлэгч Эндрю Месакарын сонирхлыг татсан тэр өгүүллийг дэлхийн бүх эрдэмтэд тэр дорхноо л уншив. Ялангуяа, 2002–2003 онд SARS өвчний цар тахал, 2012 оны MERS өвчний дэгдэлтийн үеэр коронавирустэй “сэлэм зөрүүлж” үзсэн судлаачид шинэхэн дайсантайгаа тулалдахаар нэн даруй зэхэж эхэллээ. ХБНГУ-ын Любек хотноо тэтгэвэрт гарах гээд юм хумаа хайрцаглаж байсан Рольф Хилгенфельд тэр ажлаа орхин, кристаллографийн шинжилгээ хийхээр буфер найруулж эхэллээ. АНУ-ын Миннесота мужид Фанг Ли гэдэг эрдэмтэн тэр шинэ коронавирусийн геномыг шөнөжин судалж, шинэ өгүүлэл бичиж хонолоо. Бас Жайсон Маклеллан гэдэг эрдэмтэн Техас мужид тэр вирусийн генүүдийг судлах үүргийг лабораторийнхоо ажилтнуудад өглөө. БНХАУ-ын Шанхай хотынэрдэмтэн Хайтао Янг төгсөх ангийн баахан оюутныг цуглуулан хийх ажлыг нь хугацаа заан хуваарилж өглөө.

Иймэрхүү маягаар, бүтцийн биологи судалдаг эрдэмтэд хорин дөрөвхөн цагийн дотор судалгаа шинжилгээний ажилд бэлтгэж амжлаа. Тэдний эцсийн зорилго нэг. Туйлын түргэн тархаж, үхлийн аюул учруулсаар байгаа шинэ коронавирусийн уургуудын бүтцийг нарийн судлан тогтоох л зорилготой. Эрдэмтэд энэ зорилгоо хэрэгжүүлэхийн тулд,коронавирусийн агуулдаг рибонуклеин хүчил (РНХ)-ийн 29811 нуклеотидийн дарааллыг судлахын зэрэгцээ энэ вирусийн нийлэгжүүлдэг 25–29 уургийн генийг нэг бүрчлэн тогтоох ёстой. Бүтцийн биологичид энэ шинэ вирусийн генүүдийн бүтцийг нарийн тогтоож чадвал, нийлэгжүүлдэг уургуудыг нь лабораторийн нөхцөлд гарган авч, тэдгээр уургийн бүтсэн дүр төрхийг гурван хэмжээсээр нарийн тодруулж чадна. Тэгсэн цагт COVID-19-ийг эмчлэх өвөрмөц эм, энэ өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх вакциныг бүтээх боломжтой болно. Тийм л учраас, Эндрю Месакар “Ажил ч ундрах нь дээ” хэмээн бодсон юмсанжээ.

Нэгдүгээр сарын 11 (COVID-19-өөр өвчлөгсдийн тоо 42 болсон өдөр)

Эндрю Месакар өглөөний 6 цагт босож кофе чанагчаа залгаад, өчигдрийн сэтгүүлд нийтлэгдсэн шинэ коронавирусийн геномыг хэсэг хэсгээр нь таслан, таньдаг уураг нийлэгжүүлдэг ген байна уу, үгүй юү гэсхийн бодоодхайж эхлэв. Амьдралынхаа 17 жилийг коронавирус судалж өнгөрөөсөн эрдэмтэнд удаан хайх шаардлага ч гарсангүй. Тэр шинэ коронавирусийн геном Месакарт жигтэйхэн танил харагдсан тул “Өө, золиг гэж! Энэ чинь өнөөх SARS өвчнийг үүсгэсэн коронавирустэй бараг адилхан вирус байна шүү дээ” гэсэн бодолтүүндаяндаа төржээ.

Эндрю Месакар тэр дороо л Карла Сачелл гэдэг эрдэмтэнтэй харилцаж хэрхэн ажиллах зарчмаа тохиролцлоо. АНУ-ын Иллинойс мужийн Чикаго хот дахь Нортуэстернийн Их Сургуулийн микробиологич Карла Сачелл үндсэн ажлынхаа хажуугаар Халдварт Өвчний Бүтцийн Геномикийн Төв (ХӨБГТ)-ийн дэд захирлын албан тушаалыг хашдагюм. Шинээр гарч байгаа халдварт өвчний үүсгэгчийн бүтцийг нэн яаралтай судлан тогтоож байх зорилгоор анх байгуулагдсан ХӨБГТ бол, үндсэндээ, эрдэм шинжилгээний найман хүрээлэнгээс тогтсон консорциум билээ.

 Аливаа уургийн гурван хэмжээст (3D) бүтцийг дээд зэргийн нарийвчлалтай тогтоохын тулд, эрдэмтэд эхлээд gene construct гэж нэрлэдэг, нэг ёсондоо, генийн угсрааг зохион бүтээх ёстой. Үүний тулд, тухайнуургийг кодлодог генийг дангаар нь нийлэгжүүлэн ялгаж аваад, тэр генийн экспрессийг зохицуулдаг тусгай секвенсийг урд нь угсран залгасныхаа дараацагираг дезоксирибонуклеин хүчил (ДНХ)-д бас угсран залгаж суулгадаг юм. Үүнийг gene construct буюу генийн угсраа гэнэ. Эрдэмтэд зохион бүтээсэн генийнхээугсрааг, дараа нь, амьд эсийн дотор оруулах ёстой. Тэгэхдээ гол төлөв гэдэсний савханцар (Escherichia coli) хэмээх нянг ашиглаж оруулдаг юм. Энэ нянгийн уураг нийлэгжүүлдэг аппарат өөрийнхөө генүүдийн кодлодог уургийг нийлэгжүүлэхийн зэрэгцээ өнөөх угсарсан генийн кодлодог уургийг ч өдий төдийгөөр нь нийлэгжүүлэн “үйлдвэрлэдэг” тул, эрдэмтэд хэрэгцээтэй уургаа цэврээр ялган авч бүтцийг нь тодорхойлох боломжтой болно.

Ер нь, аливаа уургийн нарийн бүтцийг тодорхойлохын тулдрентген-кристаллографийн арга, крио-электронмикроскопийн арга гэсэн хоёр аргын аль нэгийг нь эрдэмтэд хэрэглэдэг уламжлалтай. Хэрэгцээтэй уургаа талсжуулан ялгаж аваад энергиихтэй электроны урсгалаар бөмбөгдөн, дотоод гадаад нарийн бүтцийг нь илрүүлэн тодорхойлдог аргыг рентген-кристаллографийн арга гэдэг юм. Харин цэврээр ялгаж авсан уургаа агшин зуурын хугацаанд хөлдөөгөөд тодруулалт сайтай электронмикроскопоор дотоод гадаад нарийн бүтцийг нь илрүүлэн тодорхойлдог аргыг крио-электронмикроскопийн арга гэнэ (Грек хэлний kryos гэдэг үг монголоор тэсгим хүйтэн, хөлдүү, хөлдөөсөн гэх мэт үгсээр орчуулагдана–Э.П).

Огт мэдэхгүй уургийн бүтцийг дээрх хоёр аргын алинаар нь ч тодорхойлсон ялгаагүй, наанадаж, хэдэн сарын хугацаа, цаанадаж, хэдэн жилийн хугацаа шаардагддаг бол COVID-19-ийг үүсгэсэн шинэ коронавирусийн геномын 70–80% нь түрүүчийн SARS өвчнийг үүсгэсэн вирусийнхтэй адилхан байсан нь эрдэмтдийн аз мөн билээ. Өөрөөр хэлбэл, энэ шинэ коронавирусийн ихэнх уургийн бүтэц тэдэнд танил байсан гэсэн үг.

Эндрю Месакар ХӨБГТ-ийн дэд захирал Карла Сачеллтай хэлэлцэж тохиролцсоныхоо дараа, өглөөний 7 цаг 30 минутын үед багийнхаа судлаачдыг цуглуулан шинэ коронавирусийн уургийг нийлэгжүүлэн гаргаж авах генийн угсраа (gene construct) зохион бүтээх ажилдаа бэлтгэж эхэллээ. Карла Сачелл ч тэр хооронд шинэ коронавирусийн талаарх дэлхий дахины мэдээг уншиж судлаад, ХӨБГТ-ийн бүрэлдэхүүнд багтдаг эрдэм шинжилгээний хүрээлэнгүүдийн эрдэмтэдтэй теле-хурал хийж тэдний хийх ажлыг нарийн хуваарилж өгсөн юм. Тэр хурлынхаа талаар Сачеллярихдаа: “COVID-19-ийн үгдрэл хүндрэлд нөлөөлж болзошгүй уураг болгоныг судлахад л эрдэмтэн судлаач нэг бүрийн хүчийг дайчилсан даа” гэсэн билээ.

Эндрю Месакарын удирсан судалгааны багийнханкоронавирусийн үндсэн протеаза (Mpro) ферментийн бүтцийг тодорхойлох үүрэг хүлээсэн бөгөөд энэ фермендийг кодлодог генийн угсрааг зохион бүтээх ажлаа шууд л эхэллээ. Харин тэд коронавирусийн чухам ямар ингибитор энэ уургийн нийлэгжилтэд саад болох вэ гэдгийг урьдаас сайн мэдэж байсан юм. Коронавирус эсэд халдварласныхаа дараа, хамгийн түрүүнд нэг том уураг нийлэгжүүлдэг бөгөөд тэр уураг задарч хэдэн жижиг уураг үүсгэдгийн нэг нь үндсэн протеаза (Mpro) фермент. Энэ фермент үүсэхгүй л бол коронавирус үржихгүй. Мэргэжлийн хэлээр хэлбэл, коронавирусийн репликаци явагдахгүй. Ийм учраас, коронавирусийн ингибиторуудаас болгоомжлох хэрэгтэй байдаг юм. Харин хүний эрүүл эсийн доторүндсэн протеазафермент огт нийлэгждэггүй болохоор, коронавирусийн ингибиторыг эм болгон ашиглахад хортой гаж нөлөө бараг үзүүлдэггүй билээ.

Нэгдүгээр сарын 13 (COVID-19-өөр өвчлөгсдийн тоо 42 болсон өдөр)

АНУ-ын Техас мужийн нийслэл Аустин хот дахь Техасын Их Сургуулийн Молекулын био-шинжлэх ухааны лабораторийн эрхлэгч Маклелланы удирдсан судалгааны багийнхан коронавирусийн бас нэг уургийг кодлодог генийн угсраа (gene construct)-ны ерөнхий зургийг гаргаж дуусгахаар тун завгүй ажиллаж байв.Маклелланы шавь, төгсөх ангийн оюутан Даниел Урапп өнгөрсөн хагас сайн, бүтэн сайн хоёрт ч амралгүй, коронавирусийн бүрхүүлийн сэртэнгийн уургийг кодлодог генийн угсрааны зургийг гаргах гэж ноцолдож өнгөрөөжээ. Тэгээд тэд 2020 оны 1 дүгээр сарын 13-ны өдөр буюу даваа гарагт тэр зургаа гаргаж дууссан төдийгүй ягтэр зургийнхаа дагуу коронавирусийн сэртэнгийн уургийг нийлэгжүүлэх генийнугсрааг бүтээлгэхээр биотехнологийн нэгэн компанид захиалга өгч амжив.

Уул нь, Маклеллан түрүүнд нь хоёр ч коронавирусийн сэртэнгийн уургийн бүтцийг тодорхойлоход оролцож байсан туршлагатай эрдэмтэн билээ. Тэр хоёр вирусийн нэг нь,ханиад шуухниа үүсгэдэг HKU1 гэдэг коронавирус, нөгөөх нь, MERS өвчнийг үүсгэсэн коронавирус байсан юм. АНУ-ын Калифорни мужийн Ла-Хойяа хот дахь Скриппсийн Эрдэм Шинжилгээний Хүрээлэнгийн бүтцийн биологич Эндрю Уард, АНУ-ын Харшил, Халдварт Өвчний Үндэсний Хүрээлэнгийн вирус судлалч бөгөөд Бетезда хотын Халдварт Өвчний Вакцины Эрдэм Шинжилгээний Төвийн мэргэжилтэн Барний Грэм хоёр тэр ажлыг Маклеллантай хамтран гүйцэтгэжээ. Тийм учраас, Маклелланы удирдсан судалгааны багийнхан SARS-CoV-2-ын сэртэнгийн уургийг кодлодог генийн угсрааг ямаршуухан загвараар бүтээвэл, нийлэгжүүлсэн уураг нь анхныхаа хэлбэрээр тогтвортой байж чадах вэ гэдгийг сайн мэдэж байсан юм. Өөрөөр хэлбэл, энэ шинэ коронавирусийн сэртэнгийнх нь уургийн бүтэц, уушгины эстэй холбогдохоосоо өмнө ямаршуухан хэлбэр дүрстэй байдаг вэ яг тэр хэвээрээ тогтвортой хадгалагдах нөхцлийг тэд сайн мэдэж байсан юм. Энэ тухайгаа Маклеллан бидэнд тайлбарлахдаа: “Ханиад шуухниа үүсгэдэг HKU1 хэмээх коронавирус,  SARS өвчнийг үүсгэсэн коронавирус, MERS өвчнийг үүсгэсэн коронавирус гуравтай урьд нь ажиллаж байсан мэдлэг туршлагадаа тулгуурлаад бид,SARS-CoV-2-ын сэртэнгийн уургийг кодлодог генийн угсрааг маш өвөрмөц хэлбэрээр бүтээж чадсан юм” гэж билээ.

Маклелланы удирдсан судалгааны багийнхан биотехнологийн компанид захиалсан генийн инженерчлэлийн бүтээгдэхүүнээирэхийг хүлээж байх хооронд, тус багийн гишүүн, вирус судлалч Барний Грэм АНУ-ын Массачуссеттс мужийн Кэмбридж хотод байдаг Moderna Therapeutics биотехнологийн компани руу утсаар ярьжээ. Тэгтэл тэр компанийнхан бас коронавирусийн сэртэнгийн уурагт тулгуурласан вакцин бүтээх ажлынхаа бэлтгэл ажлыг яг тэр өдөр буюу 2020 оны нэгдүгээр сарын 13-нд эхлүүлсэн байлаа. Ташрамд дурдахад, Moderna Therapeutics биотехнологийн компани Барний Грэмийн ажилладаг Халдварт Өвчний Вакцины Эрдэм Шинжилгээний Төвтэй хамтран цар тахалтай тэмцэх бэлэн байдлыг хангах төслийг хэрэгжүүлдэг юм.

Үргэлжлэл бий

Анагаах ухааны доктор Э. Пүрэвдаваа (drpurev@gmail.com) 2020-05-23