افزایش کارآیی واکسن‌های کرونا با استفاده از سلول‌های T

 به گزارش شفاآنلاین:دکتر گوراو گای‌ها،  عضو موسسه راگون و هاروارد روی ویروس HIV، یکی از سریع‌ترین جهش‌های ویروسی که بشر شناخته است، مطالعه می‌کند، اما توانایی HIV برای جهش در بین ویروس‌های RNA منحصر به فرد نیست، بیشتر ویروس‌ها با گذشت زمان دچار جهش یا تغییر در کد ژنتیکی خود می‌شوند.

اگر ویروسی عامل بیماری باشد، جهش مناسب می‌تواند با تغییر در قطعات ویروسی که سیستم ایمنی بدن برای شناسایی ویروس به عنوان یک تهدید استفاده می‌کند، ویروس را فراری داده، قطعه‌هایی را که دانشمندان آن را اپی توپ می‌نامند، ایجاد کند. 

برای مقابله با جهش بالای HIV، گای‌ها و الیزابت روسین از دانشگاه ماساچوست روشی را ایجاد کردند که به عنوان تجزیه و تحلیل شبکه مبتنی بر ساختار شناخته می‌شود. با استفاده از این، آن‌ها می‌توانند قطعات ویروسی را که به دلیل جهش  محدود شده‌اند، شناسایی کنند. تغییر در اپی توپ‌های محدود کننده جهش نادر است، زیرا می‌تواند باعث از بین رفتن ویروس و افزایش توانایی آلودگی و تکثیر شود. 

وقتی بیماری همه گیر آغاز شد، گای‌ها بلافاصله فرصتی را برای استفاده از اصول تجزیه و تحلیل شبکه مبتنی بر ساختار HIV در سارس-کوو ۲، ویروس عامل کووید-۱۹ تشخیص داد. او و تیمش استدلال کردند که ویروس احتمالا به طور بالقوه به روش‌هایی که به آن اجازه می‌دهد از ایمنی طبیعی و ناشی از واکسن فرار کند، جهش می‌یابد. با استفاده از این روش، تیم تحقیقاتی اپی‌توپ‌های محدود سارس-کوو ۲ را شناسایی کرد که می‌تواند توسط سلول‌های ایمنی شناخته شده به عنوان سلول‌های T بررسی شود؛ سپس می‌توان از این اپی توپ‌ها در واکسن برای آموزش سلول‌های T استفاده و ایمنی محافظتی را ایجاد کرد. این مطالعه احتمال کارآیی سلول T را نشان می‌دهد که می‌تواند محافظت گسترده‌ای در برابر انواع جدید سارس-کوو ۲و سایر کرونا ویروس‌های مشابه سارس ارائه دهد.

از ابتدای مراحل همه گیری کووید-۱۹، تیم می‌دانست که آماده سازی در برابر جهش‌های احتمالی در آینده ضروری است. آزمایشگاه‌های دیگر قبلا ساختار پروتئین (طرح اولیه) ویروس سارس-کوو ۲ را منتشر کرده بودند و مطالعات نشان می‌دهد بیمارانی که دارای یک واکنش سلول T قوی به ویژه پاسخ سلول T CD۸ + هستند، در برابر  عفونت ناشی از کووید-۱۹ زنده می‌مانند. 

اپی‌توپ‌های ویروسی شبکه به بسیاری از قسمت‌های ویروس دیگر متصل هستند که احتمالا نوعی پایداری برای ویروس ایجاد می‌کند. بنابراین بعید است که ویروس تغییرات ساختاری را در این مناطق شبکه تحمل و آن‌ها را در برابر جهش مقاوم کند.

ناتان یکی دیگر از محققان توضیح می‌دهد شما می‌توانید به ساختار ویروس مانند طراحی خانه فکر کنید. ثبات یک خانه به چند عنصر حیاتی بستگی دارد، مانند تیر‌های پشتیبانی و یک پایه که به بقیه ساختار خانه متصل شده و از آن پشتیبانی می‌کنند؛ بنابراین می‌توان شکل و اندازه ویژگی‌هایی مانند درب و پنجره را تغییر داد بدون اینکه خود خانه به خطر بیفتد. تغییرات در عناصر سازه‌ای مانند تیر‌های پشتیبانی، بسیار خطرناک‌تر است. از نظر بیولوژیکی این تیر‌های پشتیبانی از نظر جهشی محدود می‌شوند و هرگونه تغییر قابل توجه در اندازه یا شکل، یکپارچگی ساختاری خانه را به خطر انداخته و می‌تواند به راحتی منجر به فروپاشی آن شود.

اپی‌توپ‌های بسیار شبکه‌ای در ویروس به عنوان پرتو‌های پشتیبان عمل می‌کنند و به بسیاری از قسمت‌های دیگر ویروس متصل می‌شوند. جهش در این اپی‌توپ‌ها می‌تواند توانایی ویروس را در آلوده سازی، تکثیر و در نهایت زنده ماندن در معرض خطر قرار دهد؛ بنابراین، این اپی توپ‌های بسیار شبکه‌ای، در نسخه‌های مختلف ویروسی و حتی از طریق ویروس‌های بسیار نزدیک در یک خانواده، یکسان یا تقریبا یکسان هستند و آن‌ها را به یک هدف ایده آل برای واکسن تبدیل می‌کند.

این تیم ۳۱۱ اپی‌توپ شناسایی شده را مورد بررسی قرار داد تا کشف کند هم مقدار زیادی وجود دارد و هم احتمالا توسط اکثریت قریب به اتفاق سیستم ایمنی بدن انسان قابل شناسایی است. آن‌ها در نهایت با ۵۳ اپی‌توپ به پایان رسیدند که هر یک از آن‌ها یک هدف بالقوه برای یک واکسن سلول T محافظ است. از آنجا که بیمارانی که از عفونت کووید-۱۹ بهبود یافته‌اند دارای پاسخ سلول T هستند، تیم قادر به بررسی کار آن‌ها با بررسی اینکه آیا اپی‌توپ‌های آن‌ها همان پاسخ سلول T در بیماران بهبود یافته از کووید-۱۹بوده است یا خیر. نیمی از بیماران بهبود یافته کووید-۱۹ مورد مطالعه دارای پاسخ سلول T به اپی‌توپ‌های بسیار شبکه‌ای هستند که توسط تیم تحقیق شناسایی شده‌اند. این نتیجه تایید کرد که اپی‌توپ‌های شناسایی شده کلاهک بودند.

روسین می‌گوید واکسن سلول AT که به طور موثر این اپی‌توپ‌های بسیار شبکه را هدف قرار می‌دهد، همچنین یکی از اولین نویسندگان این مطالعه است و به طور بالقوه قادر به محافظت طولانی مدت در برابر انواع مختلف سارس-کوو ۲ در آینده است. 

در  فوریه ۲۰۲۱ که تقریبا بیش از یک سال از بروز همه گیری و انواع جدیدی از نگرانی در سراسر جهان ظمی‌گذشت، اگر پیش بینی‌های تیم در مورد سارس-کوو ۲ صحیح بود، این گونه نگرانی‌ها باید در اپی‌توپ‌های بسیار شبکه‌ای که شناسایی کرده بودند، جهش کمتری داشتند.

این تیم توالی‌هایی را از انواع جدید B.۱.۱.۷ Alpha، B.۱.۳۵۱ Beta، P۱ Gamma و B.۱.۶۱۷.۲ Delta SARS-CoV-۲ که اخیرا در گردش هستند، به دست آورد. آن‌ها این توالی‌ها را با ژنوم اصلی سارس-کوو ۲ مقایسه کرده و تغییرات ژنتیکی را در برابر اپی‌توپ‌های شبکه آن‌ها بررسی کردند. نکته جالب اینکه از بین تمام جهش‌هایی که آن‌ها شناسایی کردند، فقط سه جهش بر روی توالی اپی‌‌توپ‌های بسیار شبکه اثرگذار بوده و هیچ یک از تغییرات بر توانایی این اپی‌توپ‌ها برای تعامل با سیستم ایمنی بدن تاثیر نمی‌گذارد.

گای‌ها می‌گوید: در ابتدا همه این نتایج قابل پیش بینی بود. اما هنگامی که ما امتیازات شبکه خود را با توالی‌های مختلف نگرانی و ترکیبی از انواع در گردش مقایسه کردیم، مانند این بود که طبیعت پیش بینی‌های ما را تایید می‌کند.

در همان دوره زمانی واکسن‌های mRNA در حال استقرار بودند و پاسخ‌های ایمنی به این واکسن‌ها در حال مطالعه بود. در حالی که واکسن‌ها پاسخ آنتی بادی قوی و موثری را القا می‌کنند، گروه گای‌ها تشخیص دادند که آن‌ها در مقایسه با بیماران کرونایی بهبود یافته، پاسخ سلول T بسیار کمتری نسبت به اپی‌توپ‌های بسیار شبکه دارند.

گای‌ها توضیح می‌دهد در حالی که واکسن‌های فعلی محافظت بسیاری در برابر کووید-۱۹ ایجاد می‌کنند، مشخص نیست که با شروع انتشار هر چه بیشتر نگرانی‌ها، محافظت به همان اندازه قوی نیز ادامه خواهد داشت؛ با این حال این مطالعه نشان می‌دهد ممکن است یک واکسن سلول T بتواند از انواع نگران کننده مانند نوع دلتا محافظت کند و به طور بالقوه حتی محافظت را برای انواع بعدی سارس-کوو ۲ و کرونا ویروس‌های مشابه گسترش دهد.yjc