کرونا/ افزایش کارآیی واکسن‌های کرونا با استفاده از سلول‌های T

باشگاه خبرنگاران

بروزرسانی 1400/04/14 - 16:00

کرونا/ افزایش کارآیی واکسن‌های کرونا با استفاده از سلول‌های T

باشگاه خبرنگاران/محققان الگوي بالقوه‌اي را براي استفاده از واکسن کرونا با محافظت گسترده با استفاده از سلول‌هاي T کشف کرده‌اند.

به نقل از مديکال اکسپرس، دکتر گوراو گاي‌ها، عضو موسسه راگون و هاروارد روي ويروس HIV، يکي از سريع‌ترين جهش‌هاي ويروسي که بشر شناخته است، مطالعه مي‌کند، اما توانايي HIV براي جهش در بين ويروس‌هاي RNA منحصر به فرد نيست، بيشتر ويروس‌ها با گذشت زمان دچار جهش يا تغيير در کد ژنتيکي خود مي‌شوند.

اگر ويروسي عامل بيماري باشد، جهش مناسب مي‌تواند با تغيير در قطعات ويروسي که سيستم ايمني بدن براي شناسايي ويروس به عنوان يک تهديد استفاده مي‌کند، ويروس را فراري داده، قطعه‌هايي را که دانشمندان آن را اپي توپ مي‌نامند، ايجاد کند.

براي مقابله با جهش بالاي HIV، گاي‌ها و اليزابت روسين از دانشگاه ماساچوست روشي را ايجاد کردند که به عنوان تجزيه و تحليل شبکه مبتني بر ساختار شناخته مي‌شود. با استفاده از اين، آن‌ها مي‌توانند قطعات ويروسي را که به دليل جهش محدود شده‌اند، شناسايي کنند. تغيير در اپي توپ‌هاي محدود کننده جهش نادر است، زيرا مي‌تواند باعث از بين رفتن ويروس و افزايش توانايي آلودگي و تکثير شود.

وقتي بيماري همه گير آغاز شد، گاي‌ها بلافاصله فرصتي را براي استفاده از اصول تجزيه و تحليل شبکه مبتني بر ساختار HIV در سارس-کوو ۲، ويروس عامل کوويد-۱۹ تشخيص داد. او و تيمش استدلال کردند که ويروس احتمالا به طور بالقوه به روش‌هايي که به آن اجازه مي‌دهد از ايمني طبيعي و ناشي از واکسن فرار کند، جهش مي‌يابد. با استفاده از اين روش، تيم تحقيقاتي اپي‌توپ‌هاي محدود سارس-کوو ۲ را شناسايي کرد که مي‌تواند توسط سلول‌هاي ايمني شناخته شده به عنوان سلول‌هاي T بررسي شود؛ سپس مي‌توان از اين اپي توپ‌ها در واکسن براي آموزش سلول‌هاي T استفاده و ايمني محافظتي را ايجاد کرد. اين مطالعه احتمال کارآيي سلول T را نشان مي‌دهد که مي‌تواند محافظت گسترده‌اي در برابر انواع جديد سارس-کوو ۲و ساير کرونا ويروس‌هاي مشابه سارس ارائه دهد.

از ابتداي مراحل همه گيري کوويد-۱۹، تيم مي‌دانست که آماده سازي در برابر جهش‌هاي احتمالي در آينده ضروري است. آزمايشگاه‌هاي ديگر قبلا ساختار پروتئين (طرح اوليه) ويروس سارس-کوو ۲ را منتشر کرده بودند و مطالعات نشان مي‌دهد بيماراني که داراي يک واکنش سلول T قوي به ويژه پاسخ سلول T CD۸ + هستند، در برابر عفونت ناشي از کوويد-۱۹ زنده مي‌مانند.

اپي‌توپ‌هاي ويروسي شبکه به بسياري از قسمت‌هاي ويروس ديگر متصل هستند که احتمالا نوعي پايداري براي ويروس ايجاد مي‌کند. بنابراين بعيد است که ويروس تغييرات ساختاري را در اين مناطق شبکه تحمل و آن‌ها را در برابر جهش مقاوم کند.

ناتان يکي ديگر از محققان توضيح مي‌دهد شما مي‌توانيد به ساختار ويروس مانند طراحي خانه فکر کنيد. ثبات يک خانه به چند عنصر حياتي بستگي دارد، مانند تير‌هاي پشتيباني و يک پايه که به بقيه ساختار خانه متصل شده و از آن پشتيباني مي‌کنند؛ بنابراين مي‌توان شکل و اندازه ويژگي‌هايي مانند درب و پنجره را تغيير داد بدون اينکه خود خانه به خطر بيفتد. تغييرات در عناصر سازه‌اي مانند تير‌هاي پشتيباني، بسيار خطرناک‌تر است. از نظر بيولوژيکي اين تير‌هاي پشتيباني از نظر جهشي محدود مي‌شوند و هرگونه تغيير قابل توجه در اندازه يا شکل، يکپارچگي ساختاري خانه را به خطر انداخته و مي‌تواند به راحتي منجر به فروپاشي آن شود.

اپي‌توپ‌هاي بسيار شبکه‌اي در ويروس به عنوان پرتو‌هاي پشتيبان عمل مي‌کنند و به بسياري از قسمت‌هاي ديگر ويروس متصل مي‌شوند. جهش در اين اپي‌توپ‌ها مي‌تواند توانايي ويروس را در آلوده سازي، تکثير و در نهايت زنده ماندن در معرض خطر قرار دهد؛ بنابراين، اين اپي توپ‌هاي بسيار شبکه‌اي، در نسخه‌هاي مختلف ويروسي و حتي از طريق ويروس‌هاي بسيار نزديک در يک خانواده، يکسان يا تقريبا يکسان هستند و آن‌ها را به يک هدف ايده آل براي واکسن تبديل مي‌کند.

اين تيم ۳۱۱ اپي‌توپ شناسايي شده را مورد بررسي قرار داد تا کشف کند هم مقدار زيادي وجود دارد و هم احتمالا توسط اکثريت قريب به اتفاق سيستم ايمني بدن انسان قابل شناسايي است. آن‌ها در نهايت با ۵۳ اپي‌توپ به پايان رسيدند که هر يک از آن‌ها يک هدف بالقوه براي يک واکسن سلول T محافظ است. از آنجا که بيماراني که از عفونت کوويد-۱۹ بهبود يافته‌اند داراي پاسخ سلول T هستند، تيم قادر به بررسي کار آن‌ها با بررسي اينکه آيا اپي‌توپ‌هاي آن‌ها همان پاسخ سلول T در بيماران بهبود يافته از کوويد-۱۹بوده است يا خير. نيمي از بيماران بهبود يافته کوويد-۱۹ مورد مطالعه داراي پاسخ سلول T به اپي‌توپ‌هاي بسيار شبکه‌اي هستند که توسط تيم تحقيق شناسايي شده‌اند. اين نتيجه تاييد کرد که اپي‌توپ‌هاي شناسايي شده کلاهک بودند.

روسين مي‌گويد واکسن سلول AT که به طور موثر اين اپي‌توپ‌هاي بسيار شبکه را هدف قرار مي‌دهد، همچنين يکي از اولين نويسندگان اين مطالعه است و به طور بالقوه قادر به محافظت طولاني مدت در برابر انواع مختلف سارس-کوو ۲ در آينده است.

در فوريه ۲۰۲۱ که تقريبا بيش از يک سال از بروز همه گيري و انواع جديدي از نگراني در سراسر جهان ظمي‌گذشت، اگر پيش بيني‌هاي تيم در مورد سارس-کوو ۲ صحيح بود، اين گونه نگراني‌ها بايد در اپي‌توپ‌هاي بسيار شبکه‌اي که شناسايي کرده بودند، جهش کمتري داشتند.

اين تيم توالي‌هايي را از انواع جديد B.۱.۱.۷ Alpha، B.۱.۳۵۱ Beta، P۱ Gamma و B.۱.۶۱۷.۲ Delta SARS-CoV-۲ که اخيرا در گردش هستند، به دست آورد. آن‌ها اين توالي‌ها را با ژنوم اصلي سارس-کوو ۲ مقايسه کرده و تغييرات ژنتيکي را در برابر اپي‌توپ‌هاي شبکه آن‌ها بررسي کردند. نکته جالب اينکه از بين تمام جهش‌هايي که آن‌ها شناسايي کردند، فقط سه جهش بر روي توالي اپي‌‌توپ‌هاي بسيار شبکه اثرگذار بوده و هيچ يک از تغييرات بر توانايي اين اپي‌توپ‌ها براي تعامل با سيستم ايمني بدن تاثير نمي‌گذارد.

گاي‌ها مي‌گويد: در ابتدا همه اين نتايج قابل پيش بيني بود. اما هنگامي که ما امتيازات شبکه خود را با توالي‌هاي مختلف نگراني و ترکيبي از انواع در گردش مقايسه کرديم، مانند اين بود که طبيعت پيش بيني‌هاي ما را تاييد مي‌کند.

در همان دوره زماني واکسن‌هاي mRNA در حال استقرار بودند و پاسخ‌هاي ايمني به اين واکسن‌ها در حال مطالعه بود. در حالي که واکسن‌ها پاسخ آنتي بادي قوي و موثري را القا مي‌کنند، گروه گاي‌ها تشخيص دادند که آن‌ها در مقايسه با بيماران کرونايي بهبود يافته، پاسخ سلول T بسيار کمتري نسبت به اپي‌توپ‌هاي بسيار شبکه دارند.

گاي‌ها توضيح مي‌دهد در حالي که واکسن‌هاي فعلي محافظت بسياري در برابر کوويد-۱۹ ايجاد مي‌کنند، مشخص نيست که با شروع انتشار هر چه بيشتر نگراني‌ها، محافظت به همان اندازه قوي نيز ادامه خواهد داشت؛ با اين حال اين مطالعه نشان مي‌دهد ممکن است يک واکسن سلول T بتواند از انواع نگران کننده مانند نوع دلتا محافظت کند و به طور بالقوه حتي محافظت را براي انواع بعدي سارس-کوو ۲ و کرونا ويروس‌هاي مشابه گسترش دهد.