تولید واکسن جهانی آنفلوانزا

یک آنتی بادی جدید در خون برخی از افراد واکسینه شده یا آلوده به ویروس آنفولانزا کشف شد. این آنتی بادی جدید می تواند طیف گسترده ای از ویروس های آنفولانزا را شناسایی کند. موسسه ی تحقیقاتی اسکریپس، دانشگاه شیکاگو و دانشکده پزشکی ایکان در کوه سینا بر روی این پروژه تحقیقاتی کار می کنند. محققان شکل جدیدی از ویروس آنفولانزا را شناسایی کردند که باعث پیشرفت در فاز تحقیقاتی تولید واکسن جهانی آنفولانزا می شود.

خب حالا داستان چیه؟

دانشمندان در 23 دسامبر 2021 در ژورنال Nature گزارش دادند که آنتی بادی‌ ها علیه بخش‌هایی از ویروس آنفولانزا که مدت‌ ها نادیده گرفته می‌شد، فعال می شوند. این تیم تحقیقاتی آن را لنگر(پاشنه آشیل) نامیدند. این بخش جدید، پتانسیل شناسایی طیف گسترده‌ای از گونه‌ های آنفولانزا را دارند، حتی زمانی که ویروس هر ساله جهش می‌یابد.

اندرو وارد، یکی از نویسندگان ارشد این مقاله، پروفسور زیست شناسی ساختاری و محاسباتی یکپارچه در تحقیقات موسسه اسکریپس است. او می گوید: کشف یک مکان جدید آسیب پذیری در یک ویروس بسیار هیجان انگیز است زیرا راه را برای طراحی منطقی واکسن هموار می کند. همچنین نشان می‌دهد که علیرغم تحقیقات بسیار بر روی واکسن آنفلوآنزا در سال های اخیر، هنوز چیز های جدیدی برای کشف وجود دارد.

پاتریک ویلسون، یکی دیگر از نویسندگان ارشد این مطالعه است. دکتر پاتریک ویلسون اخیراً به عنوان استاد اطفال و دانشمند در دانشکده پزشکی Weill Cornell مشغول به کار است. او می گوید: شناسایی مکان‌های آسیب‌پذیر در برابر آنتی‌بادی‌ هایی که با تعداد زیادی از گونه‌های مختلف آنفولانزا مشترک هستند، می تواند کمک کننده باشد. درواقع باعث می شود که واکسن‌هایی طراحی کنیم که کمتر تحت تأثیر جهش‌ های ویروسی قرار می‌گیرند. آنتی بادی های لنگر می توانند به چنین نقاطی متصل می شوند. خود آنتی بادی ها همچنین نیز می توانند به عنوان دارو هایی با کاربردهای درمانی گسترده تولید شوند.

دلیل طراحی سالانه واکسن جدید آنفولانزا

در یک سال ، آنفلوانزا بیش از ۲۰ میلیون نفر را در ایالات متحده آمریکا را مبتلا می‌کند. همچنین هر سال این ویروس باعث فوت بیش از ۲۰ هزار نفر می‌شود. واکسن‌ های آنفلوانزا به طور معمول سیستم ایمنی را تحریک می‌کنند تا آنتی‌ بادی هایی تولید کند که قسمت سر هماگلوتینین (HA) را تشخیص می‌دهد. هماگلوتینین نوعی گلیکوپروتئین است که از سطح ویروس به سمت بیرون آمده است. سر آن نیز در دسترس‌ترین بخش است که آن را به هدف خوبی برای سیستم ایمنی تبدیل می‌کند. متاسفانه سر هماگلوتینین بیشترین تغییر را دارد و سالانه این بخش دچار جهش می‌شود؛ به همین دلیل باید واکسن جدید تولید کرد.

محققان واکسن‌های آزمایشی آنفولانزا را به گونه‌ای طراحی کرده‌اند که جهانی‌ تر باشند. یعنی بدن را برای تولید آنتی بادی هایی علیه ناحیه ساقه ی HA که کمتر متغیر است؛ تحریک می‌کنند. ساقه ی HA، مانند یک ساقه بین ویریون آنفولانزا و سر HA گسترش می‌یابد. برخی از این واکسن های جهانی آنفولانزا در حال حاضر در مراحل اولیه آزمایشات بالینی هستند.

روش تحقیقاتی این تیم

در این مطالعه جدید، یک گروه مشترک از دانشمندان ۳۵۸ آنتی‌بادی گوناگون را در فاز اول آزمایش بالینی بررسی کردند. درواقع این افراد، واکسن آنفلوانزا را دریافت کرده بودند یا به طور طبیعی به این ویروس آلوده شده بودند.

بسیاری از آنتی‌بادی‌های موجود در خون شرکت‌کنندگان از دسته‌ای بودند که ساقه یا سر هماگلوتینین را تشخیص می‌ دادند. اما گروه جدیدی از آنتی‌بادی‌ها نیز شناسایی شدند. آنتی‌بادی‌ هایی که به انتهایی‌ ترین قسمت ساقه یا بخشی موسوم به لنگر متصل می‌ شدند. این بخش در نزدیکی جایی که هر مولکول هماگلوتینین به غشای ویروس متصل می‌شود، قرار دارد.

جولیانا هان (Julianna Han) دانشمند، کارمند آزمایشگاه وارد و “جنا گاتمیلر”(Jenna Guthmiller) و عضو فوق دکتری در دانشگاه شیکاگو است. این تیم، این بخش را “لنگر” نامیدند و مطالعه بیشتر را بر روی آن آغاز کردند. در مجموع، دانشمندان 50 آنتی بادی مختلف را برای لنگر HA، از خون 21 فرد شناسایی کردند. آن ها کشف کردند که آنتی بادی ها انواع ویروس آنفولانزای H1 را شناسایی می کنند که عامل بسیاری از گونه های آنفولانزای فصلی هستند. برخی از آنتی بادی ها همچنین قادر به شناسایی سویه های H2 و H5 همه گیری آنفولانزا در آزمایشات آزمایشگاهی بودند. همچنین در موش ها، این آنتی بادی ها با موفقیت در برابر عفونت ناشی از سه نوع ویروس مختلف آنفولانزای H1 محافظت کردند.

دکتر هان می‌گوید برای افزایش حفاظت خود در برابر این ویروس‌ های بسیار جهش‌یافته، باید تا آنجا که می‌توانیم ابزار داشته باشیم. این کشف، یک هدف بسیار قوی دیگر را به لیست ما اضافه می‌کند. نکته حائز اهمیت در این مقاله این است که این دسته از آنتی‌بادی‌ ها در افراد نسبتا رایج هستند. همچنین به دسته‌ای از آنتی‌بادی‌ ها تعلق دارند که بدن هر فردی قادر به ساختن آن است. این نکات برای طراحی واکسن بسیار مهم هستند.

نتیجه گیری

دکتر گاثمیلر می گوید: سیستم ایمنی انسان در حال حاضر توانایی ساخت آنتی بادی برای این اپی توپ‌ ها را دارد. بنابراین فقط باید از روش های مدرن مهندسی پروتئین برای ساخت واکسن استفاده کرد که بتواند این آنتی بادی ها را به تعداد کافی القا کند.

محققان می گویند که نسخه های بهبود یافته ی واکسن جهانی می تواند هدفمندتر تولید آنتی بادی لنگر را تحریک کند. تا پیش از این، دانشمندانی که واکسن‌ های جهانی را طراحی می‌کردند، توجه نکرده بودند که آیا ناحیه لنگر ساقه به عنوان هدف گنجانده شده است یا خیر. در حالت ایده‌آل، یک واکسن جهانی آنفولانزا باعث تولید آنتی‌ بادی‌ هایی علیه بخش‌ های متعدد ویروس مانند لنگر HA و ساقه می شود. درنهایت باعث افزایش حافظت در برابر ویروس‌ های در حال تکامل می شود.

محققان در حال برنامه ریزی مطالعات آینده در مورد چگونگی طراحی واکسنی هستند که مستقیماً لنگر HA گونه های مختلف آنفلوانزا را هدف قرار دهد.

منابع:

• Jenna J. Guthmiller, Julianna Han, Henry A. Utset, Lei Li, Linda Yu-Ling Lan, Carole Henry, Christopher T. Stamper, Meagan McMahon, George O’Dell, Monica L. Fernández-Quintero, Alec W. Freyn, Fatima Amanat, Olivia Stovicek, Lauren Gentles, Sara T. Richey, Alba Torrents de la Peña, Victoria Rosado, Haley L. Dugan, Nai-Ying Zheng, Micah E. Tepora, Dalia J. Bitar, Siriruk Changrob, Shirin Strohmeier, Min Huang, Adolfo García-Sastre, Klaus R. Liedl, Jesse D. Bloom, Raffael Nachbagauer, Peter Palese, Florian Krammer, Lynda Coughlan, Andrew B. Ward, Patrick C. Wilson. Broadly neutralizing antibodies target a hemagglutinin anchor epitope. Nature, 2021; DOI: 10.1038/s41586-021-04356-8

مترجم: فائزه الیاسی | ویراست و تولید محتوا: مطهره تقیپور

بیشتر بخوانید: چرا برای سرماخوردگی های رایج، واکسنی وجود ندارد؟