أقرب إلى لقاح شامل؟ [الجزء الثاني] – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Closer to a Universal Vaccine? Part-2
(Bruce Goldman – بقلم: بروس غولدمان) 

ملخص المقالة:

في الجزء الثاني من المقالة، يركز كاتب المقالة على طبيعة فيروس الانفلونزا، فهو – مثل فيروس سارس-كورونا-2 – مرصع بخطافات جزيئية تسمى الهيماغلوتينيات (وهي المستصد الرئيسي في لقاح الانفلونزا)، يستخدمها فيروس الانفلونزا للالتصاق بالخلايا الضعيفة في الممرات الهوائية والرئتين. ويعتبر رأس جزيء الهيماغلوتينين مناعيًا تمامًا. وبمجرد توليد الأجسام المضادة، فإن ارتباطها برأس الهيماغلوتينين يمكن أن يعيق أو – من الناحية المثالية – يمنع تمامًا عملية غزو الخلية للفيروس.

( المقالة )

 الجزء الثاني: هذا هو الجزء الثاني من سلسلة مكونة من ثلاثة أجزاء حول كيفية تصميم باحثي الطب بجامعة ستانفورد للقاحات التي تحمي الناس ليس فقط من السلالات الفيروسية الفردية ولكن من نطاقات واسعة منها. الهدف النهائي: لقاح ذو تغطية واسعة جدًا بحيث يمكنه الحماية من الفيروسات التي لم يتم اكتشافها من قبل.

ركزت افتتاحية السلسلة على لماذا يمكن أن يكون الحصول على لقاحات لا تغطي سلالة واحدة فقط من فيروس واحد، بل العديد من السلالات، بمثابة تقدم لا يقدر بثمن. وعلى الرغم من أن الجزء الأول ركز على فيروس سارس-كورونا-2 المسبب لمرض كوفيد-19 كمثال كتابي، فإن هذا الميكروب الذي ينشر السلالة هو مجرد واحد من العديد من الفيروسات التي تدعو للقلق.

وخذ على سبيل المثال المرض القديم: الأنفلونزا. فيروس الأنفلونزا، مثل فيروس سارس-كورونا-2، مرصع بخطافات جزيئية يستخدمها للالتصاق بالخلايا الضعيفة في الممرات الهوائية والرئتين. وعلى غرار بروتين شائك، فإن الجزيء الشبيه بالخطاف الخاص بفيروس الأنفلونزا، والذي يسمى الهيماغلوتينين^[1]، هو المستضد الرئيسي في لقاح الأنفلونزا.

ويعتبر رأس جزيء الهيماغلوتينين مناعيًا تمامًا. وبمجرد توليد الأجسام المضادة، فإن ارتباطها برأس الهيماغلوتينين يمكن أن يعيق (أو، من الناحية المثالية، يمنع تمامًا) عملية غزو الخلية للفيروس.

وللأسف، فإن الهيماغلوتينين الموجود في فيروس الأنفلونزا معرض بدرجة كبيرة للطفرة، حيث تنتج سلالات جديدة بشكل موثوق كل عام. وتعتمد نسخة اللقاح كل عام على أفضل تخمين لعلماء اللقاحات بشأن أربع سلالات من الأنفلونزا من المرجح أن تنتشر في الولايات المتحدة خلال موسم الأنفلونزا الشتوي.

وحتى عندما يكون هذا التنبؤ ميتًا، كما قال البروفيسور مارك ديفيس، أستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة وأستاذ كرسي “عائلة بيرت وماريون أفيري”، فإن جزءًا كبيرًا من الأشخاص الذين تم تطعيمهم يفشلون في تطوير أجسام مضادة لواحدة أو أكثر من السلالات الممثلة في اللقاح. أي من تلك السلالات التي يتبين أنها تتأثر بشدة بالوراثة، وفقًا لتحليل التوائم المتطابقة الذي أجرته الدكتورة فامسي مالاجوسيولا، وهي باحثة مشاركة في العلوم الأساسية في مختبر البروفيسور ديفيس.

وقد وجد الباحثون هذا “تفضيل السلالة”، أو الاستجابة المناعية غير المتكافئة لسلالات مختلفة، لدى معظم الأشخاص الذين درسوهم – حتى الرضع الذين لم يتعرضوا مطلقًا للأنفلونزا أو للقاح لها.

وقد وجدت مجموعة البروفيسور ديفيس طريقة لخداع جهاز المناعة لدينا لدفعه إلى الاهتمام بجميع السلالات الأربع الممثلة في اللقاح.

وقال البروفيسور ديفيس: “عملنا غريب، ونهج مختلف”.

والخلايا البائية، مصانع الأجسام المضادة في الجسم، تعمل كخلايا تقدم المستضد. ولكنها [الخلايا البائية] انتقائية للغاية بشأن ما تهتم به.

وكما أن الخلية البائية الفردية ستنتج نوعًا واحدًا فقط من الأجسام المضادة التي تناسب مجرد شكل واحد أو عدد قليل جدًا من أشكال المستضدات، فإن الخلية البائية تتعرف وتبتلع فقط المواد التي تحتوي على نفس الميزة المستضدية أو الأشكال المشابهة للغاية.

واعتمادًا على الحظ الجيني لحدوث التعادل، قد لا يشتمل المخزون المناعي للشخص على أي، أو ليس الكثير، من الخلايا البائية القادرة على عرض أو إنتاج أجسام مضادة لتناسب هذه السلالة أو تلك الممثلة في اللقاح. وفي هذه الحالة، لن يطور الشخص استجابة مناعية كافية للسلالة (أو السلالات).

وللتغلب على تفضيل السلالة، صمم البروفيسور ديفيس والدكتورة مالاجوسيولا وزملاؤهما لقاحًا يتم فيه تدبيس أصناف الهيماغلوتينين الأربعة معًا كيميائيًا. ونتيجة لذلك، فإن أي خلية بائية تتعرف على واحد أو آخر من أنواع الهيماغلوتينين الأربعة هذه تلتهم المصفوفة بأكملها وتعرض أجزاء من الأربعة جميعها على سطحها.

وتساعد الخلايا المناعية الأخرى التي تسمى الخلايا التائية المساعدة في تنشيط الخلايا البائية، ولكنها دقيقة تمامًا مثل الخلايا البائية فيما يتعلق بالمستضدات المحددة التي تستجيب لها، حيث تقوم بتنشيط الخلايا البائية التي تعرض تلك المستضدات فقط. وعندما تنتهي الخلايا البائية التي تفضل سلالة واحدة مع ذلك إلى عرض أجزاء من الهيماغلوتينين من جميع السلالات الأربع، فمن المرجح أن تتعثر الخلايا التائية على ذلك المستضد الذي تحب أن تكرهه – وتقوم بتنشيط الخلية البائية التي تحمله.

واختبر البروفيسور ديفيس وزملاؤه مصفوفة اللقاح المكونة من أربعة مستضدات عن طريق وضعها في مزارع تحتوي على عضيات اللوزتين البشرية – وهي أنسجة ليمفاوية حية تنشأ من اللوزتين المستخرجة من مرضى التهاب اللوزتين ثم يتم فصلها. وفي طبق المختبر، تعيد الأنسجة تكوين نفسها تلقائيًا على شكل لوزة كروية “ميني مي” تعمل تمامًا مثل العقد الليمفاوية – وهي بيئات مثالية لتصنيع الأجسام المضادة.

ومن المؤكد أن الخلايا البائية الموجودة في عضيات اللوزتين التي تتعرف على واحد أو آخر من جزيئات الراصة الدموية الأربعة الملتصقة، ابتلعت المصفوفة بأكملها وعرضت أجزاء من جميع الأصناف الأربعة، وبالتالي قامت بتجنيد عدد أكبر بكثير من الخلايا التائية المساعدة لبدء تنشيطها. وأدى هذا إلى استجابات قوية للأجسام المضادة لجميع سلالات الأنفلونزا الأربعة.

ويعتقد البروفيسور ديفيس أن استخدام هذا النوع من التركيبة يمكن أن يزيد بشكل كبير من فعالية لقاح الأنفلونزا، والذي يبلغ فعاليته الآن ما يقرب من 20٪ إلى 80٪ اعتمادًا على مدى نجاح التخمين قبل الموسم في التنبؤ بالسلالات السائدة المتداولة عند بدء الموسم.

ابق رأسك منخفضة

يتحور جزيء الهيماغلوتينين الخاص بفيروس الأنفلونزا في كثير من الأحيان بشكل كامل تقريبًا في “رأسه”، وهو الجزء الذي يمسك بالخلية التي تطور الفيروس ليغزوها.

المنطقة السفلية لجزيء الهيماغلوتينين، أو “الجذع”، لا تتغير كثيرًا على الإطلاق، كما قال البروفيسور بيتر كيم، من جامعة فرجينيا واستاذ كرسي “د. ك. لودفيغ” للكيمياء الحيوية. ويمكن للأجسام المضادة التي ترتبط بأجزاء جذعية، من حيث المبدأ، أن تعجز العديد من سلالات الأنفلونزا بغض النظر عن مدى تحور الرأس. ومن ناحية أخرى، فإن جذع الهيماغلوتينين عادة لا يكون مناعيًا: فهو لا يولد الكثير من إنتاج الأجسام المضادة لنفسه.

وقد وجد الدكتور ديو شو، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر البروفيسور كيم، طريقة لتركيز انتباه الجهاز المناعي على الجذع غير المتغير ولكن غير المرئي لجزيء الهيماغلوتينين. وقام بتجميع مجموعات ثلاثية من الهيماغلوتينين عند رؤوسهم، مما أدى إلى حجب تلك الرؤوس عن الرؤية المناعية. وبدلا من الرؤوس، برزت السيقان. وبهذه الطريقة، قام بتحويل الجذع إلى امتداد لـ”عين الثور^[2]” للخلايا المناعية. وقال البروفيسور كيم إن ذلك عزز إنتاج الأجسام المضادة التي تستهدف مجموعة غير مسبوقة من سلالات الأنفلونزا – “ارتباط أوسع مما لوحظ من قبل”.

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://scopeblog.stanford.edu/2024/01/10/searching-for-vaccine-variability-in-the-land-of-the-flu/

الهوامش:

[1] الهيماغلوتينين أو الراصة الدموية (Hemagglutinin)، أي من مجموعة البروتينات السكرية التي تحدث بشكل طبيعي والتي تتسبب في تراص خلايا الدم الحمراء (كريات الدم الحمراء) أو تكتلها معًا. توجد هذه المواد في النباتات واللافقاريات وبعض الكائنات الحية الدقيقة. من بين أفضل الهيماغلوتينينات المميزة هي تلك التي تحدث كمستضدات سطحية (بروتينات أجنبية تحفز إنتاج الأجسام المضادة) على الفيروسات في عائلة “اورثوميكسوفيريدي” (Orthomyxoviridae)، التي تحتوي على فيروسات الأنفلونزا، وعائلة “باراميكسوفيريدي” (Paramyxoviridae)، التي تحتوي على عدد من الفيروسات المسببة للأمراض، بما في ذلك تلك التي تسبب الحصبة. المصدر: https://www.britannica.com/science/hemagglutinin

[2] تشير “عين الثور” (Bull’s Eyes) للخلايا المناعية عادة إلى الهدف أو المستضد المحدد الذي تتعرف عليه الخلايا المناعية، مثل الخلايا التائية أو الأجسام المضادة، وتهاجمه. إنها مثل “عين الثور” المجازية التي توجه الاستجابة المناعية لتحديد مسببات الأمراض أو الخلايا غير الطبيعية والقضاء عليها. المصدر: تشات جي بي تي (ChatGPT).