ابزار بقای موجود زنده از نخستین همانند سازها تا مغز، از مغز تا ابزارهای بقای ویروس کرونا(قسمت بیست و ششم)
واکسیناسیون وسیع جهان، راه حل موجود کنونی در برابر ویروس کرونا
واکسن های تولید شده در معتبرترین مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی جهان، امید زیادی را در مواجهه با همه گیری کرونا ایجاد کرده است. ساخت جدیدترین واکسن ها با استفاده از ماده ژنتیکی mRNA- که برای اولین بار در سطح جهانی تولید شده است- با ایجاد ایمنی بسیار وسیع و قدرتمند نه تنها امیدی بر پایان این همه گیری است بلکه این واکسن ها قابلیت های زیادی در آینده در مقابله با بیماری نقص ایمنی اکتسابی(ایدز)و سرطان ها و برخی بیماری های بدون درمان، خواهند داشت.
مشکل بزرگ کنونی، دسترسی وسیع جهانی به این واکسن ها است.
از یک سو بسیاری از شرکت های تولید کننده ی این واکسن ها حاضر به دسترسی آسان دیگر کشورها به این واکسن ها نیستند و از سوی دیگر نگاه دور از علم و سیاست زده ی بسیاری از سیاستمداران، مانع از دسترسی آسان ملت هایشان به این واکسن ها و تکنولوژی ساخت آن میشود؛
جایگزین کردن دستاوردهای تکنولوژیک معتبرترین دانشگاه های جهان با خرده کاری های غیرعلمی و ناپخته محفلی، باعث شکست در مواجه با همه گیری کنونی خواهد شد.
لنگ زدن در واکسیناسیون وسیع جهانی، باعث ایجاد جهش های جدید در ویروس و ادامه این همه گیری در سطحی حتی وسیعتر از امروز خواهد بود.
حتی کشورهایی که امروز واکسیناسیون موفقی دارند، در صورت عدم واکسیناسیون وسیع جهانی- با توجه به ارتباطات وسیع میان همه ی کشورهای جهان- در برابر جهش های تکاملی جدید ویروس با مشکل مواجه خواهند بود. نمونه ی این شکست، بی تفاوتی کشورهای اتحادیه ی اروپا و آمریکا در برابر شیوع اولیه و وسیع بیماری در ایتالیا بود که نهایتا به همه گیری وسیع تر این ویروس در آمریکا و اتحادیه ی اروپا انجامید.
ویروس کرونا تا امروز دردناک بوده است ولی دستاورد بزرگ آن، پژوهش های وسیع در عرصه ی واکسن سازی است که فقط به ساخت واکسن خلاصه نمیشود بلکه واکسن را با دقیق ترین روش های موجود در حوزه های زیست شناسی و انفورماتیک و ژنتیک می آزماید. این نقطه شروعی بر تحولی عظیم در عرصه ی پزشکی است.
برور گونه های جدید و قابل توجه SARS-CoV-2 با جاگزینی های چندگانه ی اسید آمینه، تاثیراتی را بر کنترل آینده این همه گیری دارد.
گونه های قابل توجه جدید شامل:
UK (United Kingdom) variant 501Y.V1 lineage B.1.1.7،
SA (South Africa) variant 501Y.V2 lineage B.1.351،
BR (Brazilian) variant 501Y.V3 lineage P.1،
CA (California) variant CAL.20C lineage B.1.427،
است. در میان موارد بالا مدل انگلیسی B.1.1.7 همراه با افزایش امکان انتقال بوده است همین حالت در مدل های آفریقای جنوبی و برزیلی هم دیده شده است.
جهش های مهم تر در پروتئین تاجی ویروس دیده می شود و شامل جهش های قابل توجه
در بخش اتصال با گیرنده receptor binding domain (RBD)،
N-terminal domain (NTD)
و furin cleavage site region است. بسیاری از این جهش ها مستقیما بر قدرت اتصال به گیرنده ی ACE2 تاثیرمی گذارد. این قدرت اتصال بر میزان عفونت زایی، حجم ویروس و امکان انتقال، تاثیر می گذارد.
بسیاری از جهش ها در محل هایی دیده می شود که به آنتی بادی های خنثی کننده، متصل میشود. بنابراین مهم است مشخص شود تا چه حد این جهش ها با واریان هایی مرتبط است که بر ایمنی ایجاد شده به وسیله عفونت مستقیم با ویروس یا واکسیناسیون، تاثیر میگذارد.
گزارش های بسیاری تاثیر این جهش ها را بر اتصال آنتی بادی و عملکرد آن؛ چه آنتی بادی منوکلونال یا پلی کلونال تولید شده به وسیله ی عفونت قبلی یا واکسیناسیون مشخص میکند. عموما تاثیر جهش های B.1.1.7 بر تیتر آنتی بادی خنثی کننده، متوسط است. برعکس جهش های مرتبط با گونه های B.1.351 and P.1 با کاهش بیشتر ظرفیت خنثی سازی آنتی بادی همراه است. با در نظر گرفتن پاسخ های واکسیناسیون، واکسن آسترازینکا با کاهش نسبی فعالیت آنتی بادی خنثی کننده در برابر B.1.1.7 و کاهش زیادتر فعالیت خنثی سازی علیه B.1.351 همراه بوده است. با در نظر گرفتن این گزارش ها واکسن آسترازینکا علیه B.1.1.7 سودمند است ولی علیه B.1.351 سودمندی کمتری دارد. در گزارش هایی، واکسن فایزر تاثیر خود را علیه B.1.1.7 حفظ کرده است. واکسن جانسون جانسون سودمندی کمتر ولی تقریبا معادل داشته و آنتی بادی خنثی کننده ی کمتری تولید کرده است. واکسن نوواواکس، تاثیر متفاوتی در گزارش های مختلف داشته است.
ولی آیا سیستم ایمنی ما محدود به آنتی بادی هاست؟
مدارک زیادی بیان میکند پاسخ های سلولی CD4+ and CD8+ T cell نقش مهمی در مقابله با سندرم کووید 19 دارد و شدت بیماری را در انسان تنظیم میکند و بار ویروس را در نخستی های غیرانسانی کاهش میدهد. به علاوه برخی افراد دچار بیماری آگاماگلوبولینمی یا کاهش B cell سندرم کووید غیر خطرناکی را تجربه میکنند.
حافظه ی CD4+ and CD8+ T cell برجسته ای بعد از ابتلا به عفونت کووید 19 مشاهده میشود و واکسن های متعدد کووید 19 پاسخ های CD4+ and CD8+ T cell برجسته ای ایجاد می کنند. بنابراین تاثیر جهش های SARS-CoV-2 بر واکنش T cell ها دارای اهمیت است.
در این مطالعه از دو الگوی بیوانفورماتیک و آزمایشی استفاده شد تا مشخص شود واریان های SARS-CoV-2 چگونه بر واکنش T cell تاثیر می گذارد. ما پاسخ های T cell را از اشخاصی- که از کووید 19 بهبود یافته بودند- قبل و بعد از اینکه واریان جدید وارد شود و افرادی که اخیرا واکسن مدرنا و فایزر گرفته بودند بررسی کردیم تا پروتئین هایی شناسایی شود- که از سکانس رفرانس گونه ی قدیمی و گونه های B.1.1.7, B1.351, P.1 and the CAL.20C گرفته میشود. آنالیز بیوانفورماتیک برای پیشگویی تاثیر جهش ها در گونه های مختلف با اپیتوپ های CD4+ and CD8+ T cell که از گونه ی قدیمی و جدید جدا شده بود صورت گرفت.
نتایج:
در گام اول ما جهش های خاص را- که مرتبط با گونه های برجسته ی کنونی است- بررسی کردیم. این گونه ها شامل SARS-CoV-2 B.1.1.7, B1.351, P.1 and the CAL.20C variants بود. به طور خلاصه سکانس های ژنومی، از انبار جهانی ژنوم GISAID بارگذاری شد و با استفاده از وسیله ی VIGOR4 (Viral Genome ORF Reader)(این وسیله، زنجیره های پروتئینی را- که به وسیله ی ژنوم ویروس کد میشود- پیشبینی میکند)ترجمه شد. سپس با سکانس ژنومی ویروس ووهان چین مقایسه شد تا همه تغییرات موجود در اسید آمینه ها مشخص شود. بعد ما پپتیدهایی را که مرتبط با واریان های متفاوت بود تولید کردیم و پروتئین های جدیدی را تولید کردیم که سکانس های ژنومی گونه ی قدیم ووهان و واریان های B.1.1.7, B1.351, P.1 and the CAL20C variants را دارد.
همانطور که در ادامه توضیح داده شده است، تاثیر پروتئین های تولید شده، بر ظرفیت ویروس در شناخته شدن به وسیله ی پاسخ سلول های T حافظه که قبلا در عفونت طبیعی افرادی که بهبود پیدا کرده اند وافرادی که واکسن گرفته اند ارزیابی شد و پاسخ به ذخیره ی خاص آنتی ژنی ژنوم قدیمی با آن مقایسه شد. نمونه ها از افراد مبتلای بهبود یافته و نیز کسانی که واکسن های فایزر و مدرنا را گرفته بودند گرفته شد.
شناسایی آنتی ژن به وسیله ی CD4+ and CD8+ T cell علیه سکانس های واریان در نمونه های بهبود یافته
از روش Activation Induced Marker (AIM) assays برای اندازه گیری پاسخ CD4+ and CD8+ T cell به پروتئین هایی- که زنجیره ی آنتی ژن های ویروس کرونا را تولید میکند- استفاده شد. در اینجا ما از همان روش استفاده کردیم تا مارکرهای OX40+CD137+ and CD69+CD137+ را در فعالیت CD4+ and CD8+ T cell چک میکند. واکنش خوب این سلول های ایمنی در دهنده هایی- که قبلا با پروتئین تاجی سکانس ووهان قدیمی مبتلا شده بودند- و نیز در واریان های دیگر مشاهده شد. تفاوت قابل توجهی در فعالیت لنفوسیت علیه پپتیدهای تاجی مرتبط با ویروس ووهان قدیمی و واریان های جدید مشاهده نشد.
تحلیل لنفوسیت های تی همچنین با استفاده از سیستم FluoroSPOT assay ارزیابی شد تا توانایی پروتئین های مختلف تاجی در ایجاد پاسخ های عملکردی همراه با ترشح سیتوکین IFNγ and IL-5 ارزیابی شود. در روش FluoroSPOT assay افزایش IFNγو کاهش اینترلوکین5 مشاهده شد. اینترلوکین 5 باعث تجمع ائوزینوفیل می شود. این تجمع میتواند باعث افزایش خطر کووید 19 شود. برخی داروهای ضد اینترلوکین 5 مانند mepolizumab در کووید شدید، نتایج خوبی داشته است. پاسخ سلول تی CD4+ در برابر ویروس ووهان و چهار نوع دیگر از ویروس ها مشابه بود. همین حالت در مورد تی سل های CD8+ هم مشاهده شد.
در مورد اجزای آنتی ژنی دیگر ویروس که به وسیله ی بخش های دیگر ژنوم ایجاد میشود پاسخ سلول های تی، مشابه بود.
در مورد افرادی که واکسن ضد کووید دارای mRNA گرفته بودند وضعیت همین گونه بود یعنی تفاوت برجسته ای در واکنش سلول های لنفوسیت تی CD4+ and CD8+ در مورد افرادی- که دچار بیماری به دلیل ویروس ووهان قدیمی شده بودند یا کسانی که به دلیل سوش های جدید ویروس مبتلا شده بودند- مشاهده نشد.
این مطالعات نشان داد پاسخ به پروتئین های تاجی در ویروس قدیمی ووهان و واریان های جدید در لنفوسیت های تی CD4+ and CD8+ در کسانی- که واکسن های دارای mRNA دریافت کرده بودند- مشابه بود.
این مطالعات نشان می دهد تاثیر جهش های جدید ویروس کرونا را بر پاسخ سلول های تی CD4+ and CD8+ میتوان نادیده گرفت. افزایش قدرت ویروس بر اتصال به گیرنده ی سلولی فرایندی است که ویروس در مواجهه با سیستم ایمنی میزبان اتخاذ میکند تا بتواند قدرت بیماری زایی خود را در برابر آنتی بادی های خنثی کننده حفظ کند.
نتایج:
این روش ها در تولید واکسن های آینده کروناویروس قابل استفاده است تا ایمنی قویتری علیه گونه های مختلف ویروس داشته باشد. مشخص است باید این واکسن ها علیه پروتئین تاجی واریان های جدید بتواند به خوبی عمل کند.
این مطالعه همچنین نشان داد پروتئین های دیگرغیر از پروتئین تاجی هم می توانند هدفی برای واکسن های آینده به خصوص در واریان های جدید ویروس باشد.
محدودیت مطالعه: این پژوهش، کاهش آنتی بادی ها را در مواجهه ی بدن با واریان های جدید بررسی نکرد. در این مطالعه از مخلوط انواع پروتئین استفاده شد.
کل مقاله در لینک زیر https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7941626/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33767626/
@salmanfatemi
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031