محققان با ساخت واکسنی که سیستم ایمنی را تشویق می کند تا بخشی از سطح ویروس آنفولانزا را که کمتر متغیر است هدف قرار دهد، راه جدیدی برای حمله به ویروس های آنفولانزا کشف کرده اند.

رویکرد آنها در آزمایش‌هایی با موش‌ها و موش‌ها به خوبی عمل کرد و می‌تواند منجر به گسترش گسترده‌تر واکسن آنفولانزا و اتکای کمتر به واکسن سالانه متناسب با نسخه‌های آن سال ویروس شود. حتی با وجود واکسن، آنفولانزا سالانه حدود نیم میلیون نفر را در سراسر جهان می کشد.

این رویکرد جدید به واکسن، که در Jour شرح داده شده است پزشکی ترجمه علمیبخشی از یک تلاش پنج ساله برای ایجاد یک واکسن جهانی آنفولانزا با ماندگاری بیشتر است که می تواند تمام نسخه های ویروس را خنثی کند.

سویه های آنفولانزا به عنوان مثال با یک کد مخفف H5N1 مشخص می شوند که مشخص می کند کدام طعم از دو پروتئین سطحی خاص را حمل می کند. H (گاهی اوقات HA) یک هماگلوتینین است، پروتئینی به شکل آب نبات چوبی که به گیرنده سلول انسانی متصل می شود و اولین مرحله برای ورود ویروس به سلول است. N نورآمینیداز است، پروتئین دومی که به ویروس نوپا اجازه می دهد تا از سلول میزبان فرار کند و به عفونت سلول های دیگر ادامه دهد.

نیکلاس هیتون، دانشیار ژنتیک مولکولی و میکروبیولوژی در دانشگاه دوک که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، می‌گوید: «هماگلوتینین روی ذرات ویروس پنج تا ده برابر بیشتر از نورآمینیداز است.»

“اگر خون شما را بگیریم تا ببینیم آیا احتمال دارد در برابر سویه ای از آنفولانزا از شما محافظت شود یا خیر، آنچه را که آنتی بادی های هماگلوتینین شما انجام می دهند به عنوان بهترین شاخص برای آنچه که احتمالا برای شما اتفاق می افتد، اندازه گیری می کنیم.” قوی ترین همبستگی های حفاظتی مربوط به ایمنی هدایت شده توسط هماگلوتینین است.

واکسن ها آموزش می دهند سیستم ایمنی برای پاسخ به بخش هایی از ویروس که به طور خاص برای نسخه های آنفولانزا طراحی شده است که انتظار می رود در فصل آینده آنفولانزا تهدید کننده ترین باشد. دلیل اینکه هر پاییز به یک واکسن جدید آنفولانزا نیاز داریم این نیست که واکسن فرسوده می شود. زیرا ویروس آنفولانزا دائماً پروتئین های سطحی را که واکسن ها هدف قرار می دهند تغییر می دهد.

واکسن های آنفولانزا – و سیستم ایمنی – تمایل دارند به جای ساقه، «سر» پیاز مانند هماگلوتینین را هدف قرار دهند. اما جزئیات این منطقه اصلی نیز دائما در حال تغییر است و رقابت تسلیحاتی بین طراحی واکسن و ویروس ها ایجاد می کند. ساقه، در مقایسه، بسیار کمتر تغییر می کند.

هیتون می‌گوید: «چند گروه به طور تجربی کل هماگلوتینین را جهش‌زایی کرده‌اند و پرسیده‌اند، چه مناطقی را می‌توان تغییر داد و همچنان به هماگلوتینین اجازه عملکرد داد؟» “و پاسخ این است که شما واقعا نمی توانید دستگیره را تغییر دهید و انتظار داشته باشید که به کار خود ادامه دهد.”

بنابراین تیم دوک سعی کرد پروتئین‌هایی را مهندسی کند که پاسخ ایمنی را بیشتر بر روی ساقه به جای سر ایجاد کند.

“ویروس تکامل یافته است تا سیستم ایمنی را وادار به تشخیص اینها (ویژگی های ناحیه سر) کند. اما اینها اشکالی هستند که ویروس می تواند تغییر دهد. هیتون می گوید این یک استراتژی موذیانه است.

با استفاده از ویرایش ژن، آنها بیش از 80000 تنوع پروتئین هماگلوتینین با تغییراتی در یک قسمت درست در بالای ناحیه سر و سپس واکسنی پر از مخلوطی از این تغییرات را روی موش ها و موش ها آزمایش کرد.

به دلیل تنوع گسترده‌ای از ترکیب‌های سر که خود را به سیستم ایمنی نشان می‌دهند و قوام نسبی ساقه‌ها، این واکسن‌ها آنتی‌بادی‌های بیشتری را علیه بخش ساقه هماگلوتینین تولید می‌کنند.

هیتون می‌گوید: «توانایی سیستم ایمنی برای دیدن این (بخش اصلی) بارها و بارها و بارها و بارها به درستی به خطر می‌افتد زیرا در آنجا تنوع وجود دارد.

در آزمایشات آزمایشگاهی و حیوانات، واکسن آزمایشی باعث شد که سیستم ایمنی به دلیل ثابت ماندن نواحی ساقه، واکنش شدیدتری نسبت به آن نشان دهد. این به طور کلی پاسخ ایمنی به واکسن را تقویت کرد و در برخی موارد حتی پاسخ آنتی بادی به ناحیه سر پروتئین را افزایش داد.

هیتون می گوید: «آنتی بادی های ضد ساقه متفاوت عمل می کنند. «مکانیسم دفاعی آنها لزوماً جلوگیری از اولین مرحله عفونت نیست. بنابراین ایده ما این بود: «اگر می‌توانیم واکسنی پیدا کنیم که هر دو را به ما بدهد، چه می‌شد؟ چه می‌شد اگر بتوانیم آنتی‌بادی‌های سر خوبی دریافت کنیم و در عین حال آن را دریافت کنیم آنتی بادی های ساقه در صورتی که انتخاب واکسن اشتباه باشد یا بیماری همه گیر وجود داشته باشد؟

هیتون می‌گوید: «در اصل، روزنامه می‌گوید: «بله، ما می‌توانیم به این هدف برسیم».

پس از تزریق واکسن با انواع مختلف در برخی آزمایش‌ها، 100 درصد موش‌ها از بیماری یا مرگ ناشی از دوز کشنده ویروس آنفولانزا اجتناب کردند.

در مراحل بعدی تحقیق تلاش خواهد شد تا بفهمد که آیا می توان با ارائه کمتر از 80000 نوع هماگلوتینین به همان سطح ایمنی دست یافت.

NIH/موسسه ملی آلرژی و بیماری‌های عفونی این کار را تامین مالی کرد. این مطالعه شامل استفاده از آزمایشگاه منطقه‌ای زیست مهار دوک بود که پشتیبانی ساخت و ساز جزئی را از NIH/NIAID دریافت کرد.

نیکلاس هیتون و یکی از نویسندگان Zhaochen Luo حق ثبت اختراعی در مورد روش های مورد استفاده برای ایجاد کتابخانه های بزرگ آنتی ژن برای این مطالعه دارند.

منبع: دانشگاه دوک