روش جدید پژوهشگران آمریکایی برای تولید واکسن موثر کووید-۱۹

 به نقل از فلوریدا نیوز تایمز، پژوهشگران "بیمارستان عمومی ماساچوست" (MGH)، دانشگاه "ام‌آی‌تی"(MIT) و "دانشگاه هاروارد"(Harvard University)، در حال بررسی ویروس "HIV" هستند که یکی از سریع‌ترین ویروس در حال جهش است اما توانایی ویروس HIV برای جهش، منحصر به فرد نیست. بیشتر ویروس‌ها به جهش دچار می‌شوند یا به مرور زمان تغییراتی در کد ژنتیکی آنها پدید می‌آید. اگر ویروسی عامل بیماری باشد، جهش درست می‌تواند به آن امکان دهد تا با تغییر دادن قطعات ویروسی که سیستم ایمنی از آنها برای تشخیص دادن ویروس به عنوان یک تهدید استفاده می‌کند، از واکنش ایمنی فرار کند. دانشمندان این قطعات را "اپی‌توپ"(Epitope) می‌نامند.

پژوهشگران برای غلبه بر جهش بالای ویروس HIV، روشی موسوم به "structure-based network analysis" را ابداع کردند. آنها با کمک این روش می‌توانند قطعات ویروسی را که از جهش محدود شده‌اند، شناسایی کنند. تغییر در اپی‌توپ‌های محدود شده از نظر جهش، به ندرت پیش می‌آید زیرا این اپی‌توپ‌ها موجب می‌شوند که ویروس، توانایی عفونی کردن و تکثیر شدن را از دست بدهد.

هنگامی که همه‌گیری کووید-۱۹ آغاز شد، "گاوراو گایها"(Gaurav Gaiha)، پژوهشگر این پروژه، فرصتی یافت تا اصول روش structure-based network analysis را در مورد کروناویروس به کار بگیرد. استدلال گایها و گروهش این بود که کروناویروس احتمالا با روش‌هایی جهش می‌یابد که به آن امکان می‌دهند تا هم از ایمنی طبیعی و هم از ایمنی حاصل از واکسن فرار کند.

پژوهشگران با استفاده از این روش، اپی‌توپ‌های کروناویروس را که جهش آنها محدود شده است و سلول‌های تی می‌توانند آنها را تشخیص دهند، شناسایی کردند. شاید بتوان از این اپی‌توپ‌ها در واکسن نیز استفاده کرد تا سلول‌های تی آموزش داده شوند و ایمنی محافظتی فراهم شود. این پژوهش نشان می‌دهد که شاید یک واکسن مبتنی بر سلول تی بتواند محافظت بیشتری را در برابر انواع جدید و در حال ظهور کروناویروس ارائه دهد.

پژوهشگران از آغاز همه‌گیری کووید-۱۹ می‌دانستند که آماده شدن در برابر جهش‌های آینده، ضروری است. آزمایشگاه‌های دیگر پیشتر ساختار پروتئین حدود ۴۰ درصد از کروناویروس را منتشر کرده بودند و سایر پژوهش‌ها نیز نشان دادند که احتمال نجات یافتن بیماران دارای واکنش قوی سلول تی به ویژه واکنش موسوم به "CD8+" از کووید-۱۹، بیشتر است.

گایها و گروهش می‌دانستند که شاید بتوان این بینش‌ها را با روش منحصر به فرد آنها ترکیب کرد تا شناسایی اپی‌توپ‌هایی که سلول‌های تی CD8+ آنها را در افراد مبتلا به HIV هدف قرار می‌دهند، امکان‌پذیر شود. آنها با به کار گرفتن این پیشرفت‌ها در مورد کروناویروس، ۳۱۱ اپی‌توپ را در کروناویروس شناسایی کردند که سلول‌های تی CD8+ هم آنها را از نظر جهش محدود می‌کنند و هم به شناسایی آنها می‌پردازند.

"آنوشا ناتان"(Anusha Nathan)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این اپی‌توپ‌های ویروسی، به بسیاری از قسمت‌های ویروس متصل می‌شوند و می‌توانند نوعی ثبات را برای ویروس فراهم کنند. در نتیجه، امکان ندارد که ویروس بتواند تغییرات ساختاری را در این قسمت‌ها تحمل کند و به همین دلیل، آنها را در برابر جهش مقاوم می‌سازد.

اپی‌توپ‌ها در ویروس، مانند پرتوهای محافظتی عمل می‌کنند و به بخش‌های دیگری از ویروس متصل می‌شوند. جهش در این اپی‌توپ‌ها می‌تواند توانایی ویروس را در عفونی کردن، تکثیر و نهایتا نجات یافتن به خطر بیندازد. این اپی‌توپ‌ها در انواع متفاوت ویروس و حتی ویروس‌های بسیار نزدیک یک خانواده مشابه، یکسان یا تقریبا یکسان هستند و همین موضوع، آنها را به یک هدف ایده‌آل برای واکسن تبدیل می‌کند.

پژوهشگران در این پروژه، ۳۱۱ اپی‌توپ‌ شناسایی شده را مورد بررسی قرار دادند تا بفهمند که کدام نوع از آنها هم در مقدار زیاد موجود است و هم توسط بیشتر سیستم‌های ایمنی انسانی شناسایی می‌شود. بررسی‌های آنها نهایتا با ۵۳ ایزوتوپ به پایان رسید که هر یک از آنها، هدف بالقوه‌ای را برای یک واکسن مبتنی بر سلول تی ارائه می‌دهد.

از آنجا که بیماران بهبود یافته کووید-۱۹، واکنش سلول تی را دارا هستند، پژوهشگران توانستند پروژه خود را با بررسی این موضوع تایید کنند که آیا اپی‌توپ‌های مورد نظر آنها مشابه اپی‌توپ‌هایی است که واکنش سلول تی را در بیماران بهبود یافته کووید-۱۹ برمی‌انگیزند. نیمی از بیماران بهبود یافته کووید-۱۹، همان واکنشی را داشتند که توسط پژوهشگران شناسایی شده بود. این نتیجه نشان داد که اپی‌توپ‌های شناسایی شده می‌توانند واکنش ایمنی را ایجاد کنند و گزینه‌های امیدوارکننده‌ای برای استفاده در واکسن‌ها باشند.

"الیزابت روسین"(Elizabeth Rossin)، از پژوهشگران این پروژه گفت: واکسن مبتنی بر سلول تی که این اپی‌توپ‌ها را هدف قرار می‌دهد، قادر خواهد بود تا محافظت بلندمدت را در برابر چندین نوع کروناویروس از جمله انواع آینده آن فراهم کند.

گایها گفت: اگرچه واکسن‌های کنونی، محافظت قوی در برابر کووید-۱۹ را فراهم می‌کنند اما مشخص نیست که آیا با آغاز انتشار انواع نگران‌کننده کروناویروس، محافظت با همین میزان قدرت نیز ادامه خواهد داشت یا خیر. در هر حال، این پژوهش نشان می‌دهد که ممکن است بتوان یک واکسن مبتنی بر سلول تی ارائه داد که توانایی محافظت در برابر انواع نگران‌کننده کروناویروس از جمله نوع دلتا و انواع مشابه آن را داشته باشد.

این پژوهش، در مجله "Cell" به چاپ رسید.