نگاهی دوباره به ذرات مرموز پس از گذشت ۳ دهه از نوبل برای کشف پریون‌ها

پروزینر در دهه ۱۹۸۰، زمانی‌که بیشتر دانشمندان مفهوم «عامل عفونی بدون ماده ژنتیکی» را شوخی می‌دانستند، به‌دنبال مطالعه‌ی بیماری عجیبی در گوسفندان رفت: بیماری‌ای که مغز حیوان را به توده‌ای اسفنجی تبدیل می‌کرد. او برخلاف جریان غالب گفت: «عامل بیماری، نه ویروس است و نه باکتری؛ بلکه پروتئینی است که خودش را کج‌و‌کوله کرده و دیگر پروتئین‌ها را هم به تباهی می‌کشاند.» همین ایده‌ی سرسختانه، بعد‌ها به انقلابی در درک ما از حیات و مرگ سلولی انجامید.

زمانی‌که پروتئین‌ها شورش کردند

«پریون» (Prion) از ترکیب دو واژه‌ی پروتئین (protein) و «عفونت» (infection) ساخته شده است و معنایش «ذره عفونی پروتئینی» است. این ذرات برخلاف ویروس‌ها و باکتری‌ها، هیچ اسید نوکلئیکی (DNA یا RNA) در خود ندارند، اما توانایی «تکثیر» دارند. چگونه؟ با فریب دادن پروتئین‌های سالم.

پریون‌ها ساختار تاخورده و طبیعی پروتئین‌ها را تغییر می‌دهند؛ آنها را به نسخه‌های نادرست از خودشان تبدیل می‌کنند. این نسخه‌های معیوب در مغز تجمع می‌یابند، سلول‌های عصبی را می‌کُشند و بافت مغز را سوراخ‌سوراخ می‌کنند، همان چیزی که پزشکان آن را «آنسفالوپاتی اسفنجی‌شکل انتقال‌پذیر» می‌نامند.

آنسفالوپاتی اسفنجی‌شکل انتقال‌پذیر (تصویر میکروسکوپی آن در تصویر نمایه گزارش است)

از گاو دیوانه تا انسان خندان

پریون‌ها نه‌تنها در آزمایشگاه، بلکه در طبیعت نیز قربانیان فراوانی دارند. بیماری جنون گاوی «بی. اس.‌ای» (BSE – Bovine Spongiform Encephalopathy) در گاو، و شکل انسانی آن «کروتزفلد–جاکوب» (Creutzfeldt–Jakob Disease) از معروف‌ترین نمونه‌ها هستند.

در میان برخی قبایل گینه نو، نوعی بیماری به نام «کورو» (Kuru) شیوع داشت که به «بیماری خنده» معروف بود؛ زیرا قربانیان در مراحل پایانی، دچار خنده‌های بی‌اختیار می‌شدند. این بیماری هم منشأیی جز پریون‌ها نداشت.

در حیوانات، بیماری «اسکراپی» (Scrapie) در گوسفند و بز نمونه‌ی دیگری از همین فاجعه است. وجه مشترک همه‌ی این بیماری‌ها، فروپاشی تدریجی مغز و مرگ قطعی بیمار است.

نمای میکروسکوپی از اسکراپی در گوسفندان

مقاومت مرگبار در برابر نابودی

پریون‌ها از سرسخت‌ترین عوامل بیماری‌زا در تاریخ پزشکی‌اند. برخلاف ویروس‌ها، نه گرما نابودشان می‌کند، نه اشعه فرابنفش، نه مواد ضدعفونی‌کننده، نه حتی فرمالین. این پروتئین‌های ناهنجار در برابر اغلب روش‌های استریل‌سازی پزشکی مقاوم‌اند و همین ویژگی، کار پیشگیری و درمان را دشوار کرده است. در واقع، تنها راه مقابله با پریون‌ها، جلوگیری از انتقال آنها است؛ چرا که وقتی وارد بدن شوند، دیگر تقریباً غیرقابل مهارند.

چالشی برای قوانین زیست‌شناسی

کشف پروزینر، فقط یک کشف پزشکی نبود؛ چالشی فلسفی برای مفهوم حیات بود. زیرا او نشان داد که عامل بیماری می‌تواند بدون ژن و ماده‌ی وراثتی وجود داشته باشد. در جهانی که تا آن زمان باور داشت «زندگی بدون DNA معنا ندارد»، پریون‌ها آمدند تا بگویند که می‌توانند حتی بی‌جان‌ترین مولکول‌ها هم می‌توانند نظم زندگی را بر هم بزنند.

این کشف، باعث شد دانشمندان دوباره به ساختار پروتئین‌ها و نقش آنها در بیماری‌های دیگر نگاه کنند؛ از آلزایمر و پارکینسون گرفته تا بیماری‌های تخریب‌کننده‌ی عصبی. بسیاری از پژوهش‌ها نشان داده‌اند که در این بیماری‌ها هم، تجمع پروتئین‌های ناهنجار مشابه پریون‌ها نقش مهمی دارند.

به سوی جایزه نوبل

زمانی‌که پروزینر نظریه‌اش را در دهه ۱۹۸۰ ارائه داد، جامعه علمی با تمسخر از آن استقبال کرد. بسیاری او را «دیوانه» نامیدند، طعنه‌ای که بعد‌ها با نام بیماری «جنون گاوی» هم‌زمان شد.

اما شواهد تجربی یکی‌یکی ظاهر شدند. از آزمایش‌های عفونی در حیوانات تا مشاهده‌ی ساختار پروتئین‌های ناهنجار. سرانجام، کمیته نوبل در سال ۱۹۹۷ اعلام کرد که برای کشف پریون‌ها، نوع کاملاً جدیدی از عوامل بیماری‌زا، جایزه نوبل پزشکی به «استنلی بی. پروزینر» (Stanley Ben Prusiner) تعلق می‌گیرد. این لحظه، نقطه‌ی عطفی در تاریخ علم بود؛ لحظه‌ای که علم پذیرفت گاهی ساده‌ترین مولکول‌ها، بزرگ‌ترین راز‌ها را در خود پنهان دارند.

استنلی بی. پروزینر

میراث پریون‌ها در پزشکی نوین

امروزه مفهوم «پریون‌مانند» (Prion-like) در بسیاری از شاخه‌های زیست‌پزشکی استفاده می‌شود. دانشمندان دریافته‌اند که رفتار زنجیره‌ای پروتئین‌های ناهنجار می‌تواند در شکل‌گیری بیماری‌های عصبی دیگر هم نقش داشته باشد. پژوهش روی پریون‌ها مسیر درمان‌های نو را گشوده است؛ از طراحی دارو‌هایی که مانع تغییر شکل پروتئین می‌شوند تا بررسی مکانیسم‌های خودترمیمی سلول‌های عصبی.

جسارت علمی در برابر یقین‌های پوسیده

کشف «پریون‌ها» داستانی است از جسارت علمی در برابر یقین‌های پوسیده. پروزینر با ایستادگی در برابر تمسخر و تردید، نشان داد که حقیقت علمی همیشه در چارچوب‌های قدیمی نمی‌گنجد.
پریون‌ها نه ویروس‌اند و نه باکتری، اما بی‌رحمانه می‌کشند و همین راز، چهره‌ی علم زیست‌شناسی را برای همیشه تغییر داد.
در جهانی که هنوز از مغز انسان و اسرار پروتئین‌هایش چیز زیادی نمی‌دانیم، شاید بزرگ‌ترین میراث پروزینر این باشد که یادمان داد که گاهی برای فهمیدن زندگی، باید از مرگ آغاز کرد.