این واکسن جدید در برابر انواع ویروس‌ها محافظت ایجاد می کند

01

از 01

پیشگیری از همه‌گیری

سویه‌های فعلی که در حیات وحش، به ویژه در خفاش‌ها و پستانداران مختلف در حال گردش هستند، می‌توانند در آینده به انسان‌ها منتقل شوند.

برای مقابله با این تهدید بالقوه، محققان واکسن جدیدی طراحی کرده‌اند که از تکنیک‌های پیشرفته ایمنی‌شناسی و مدل‌های محاسباتی بهره می‌برد.

این واکسن جدید بر پایه نانوذرات ساخته شده است. تیم تحقیقاتی با استفاده از نانوذرات و اتصال چند نسخه مختلف از پروتئین‌های ویروس به آن نانوذرات، واکسنی ایجاد کرده‌اند که آنتی‌بادی‌هایی تولید و به قسمت‌های ثابت پروتئین‌های ویروس حمله می‌کنند، که در برابر سویه‌های مختلف پایدار هستند.

این طراحی به طور قابل توجهی احتمال جهش‌های ویروسی را کاهش می‌دهد که قادر به فرار از پاسخ ایمنی ناشی از واکسن‌ها هستند.

آرپ کا. چاکرابورتی، یکی از محققانی که روی این واکسن کار می‌کند، در این باره گفت: «این پروژه نمونه‌ای است که چگونه ترکیب روش‌های محاسباتی با تحقیقات ایمنی‌شناسی، می‌تواند بسیار مؤثر باشد.»

چاکرابورتی و پاملا بیورکمن، استادهای زیست‌شناسی و مهندسی زیستی در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech)، محققان ارشد این مطالعه پیشرفته هستند، که به تازگی در مجله Cell منتشر شده است.

RBD (ترکیب‌ پروتئین‌های ویروسی) بخشی حیاتی از پروتئین تاج ویروس است، که به ویروس کمک می‌کند تا وارد سلول‌های میزبان شود و هدف اصلی برای آنتی‌بادی‌های محافظتی می‌باشد.

اغلب نواحی موجود در RBDها که می‌توانند جهش یابند، بیشترین آسیب‌پذیری را در برابر آنتی‌بادی‌های ایجاد شده توسط واکسن‌ها دارند.

آنتی‌بادی‌هایی که توسط واکسن‌های mRNA فعلی کووید-19 ایجاد می‌شوند، تمایل دارند که این نواحی متغیر و به راحتی در دسترس را هدف قرار دهند، که دلیل اصلی برای به‌روزرسانی‌های مکرر در راستای مقابله با سویه‌های جدید است.

واکسن جدید طوری طراحی شده است که آنتی‌بادی‌هایی تولید نماید تا به بخش‌های ثابت پروتئین ویروس حمله کنند، که کمتر تغییر می‌کنند. این روش می‌تواند در برابر انواع مختلف ویروس‌ها محافظت پایدارتری ایجاد کند.

مکانیسم واکسن برای محافظت در برابر انواع ویروس‌ها شامل تحریک سلول‌های B است، که گیرنده‌هایی تولید می‌کنند و به آنتی‌بادی تبدیل می‌شوند.

برای اینکه این گیرنده‌ها به‌طور مؤثر فعال شوند، آنها بهترین عملکرد را زمانی دارند که با تعداد زیادی از آنتی‌ژن‌ها مواجه شوند تا بتوانند به آنها متصل گردند. متأسفانه نواحی محافظت‌شده RBDها کمتر در دسترس هستند و باعث می‌شود که سلول‌های B به طور معمول نواحی متغیر را هدف قرار دهند.

واکسن جدید شامل 60 نسخه از پروتئین‌های ویروسی از هشت ویروس مختلف است تا با این ویروس‌ها مقابله کند.

تنوع پروتئین‌ها در هر نانوذره، احتمال اینکه RBDهای یکسان در کنار هم قرار گیرند را کاهش می‌دهد و شانس اینکه گیرنده سلول B بتواند نواحی محافظت‌شده را شناسایی کند و به آنها متصل شود را افزایش می‌دهد.

محققان توضیح دادند: «ایده پشت توسعه واکسن این است تا با استفاده از نانوذرات که چندین نوع پروتئین ویروسی را نشان می‌دهند، بتوانیم سلول‌های B را پیدا کنیم، که بتوانند نواحی مشترک و محافظت‌شده را شناسایی کنند و پاسخ دهند.»

این کار باعث می‌شود که واکسن، آنتی‌بادی‌های بیشتری تولید نماید که قادر به مقابله با انواع مختلف ویروس‌ها هستند و حفاظت گسترده‌تری ایجاد کند.

نتایج امیدوارکننده از مطالعات حیوانی نشان داده که این واکسن جدید با نام mosaic-8،‌ باعث تولید پاسخ‌های آنتی‌بادی قوی در برابر انواع مختلف SARS-CoV-2 و سایر ساربوک‌ویروس‌ها شده است.

همچنین این واکسن در برابر مواجهه حیوانات با ویروس‌های SARS-CoV-2 و ویروس SARS اصلی، محافظت قابل توجهی ارائه می‌دهد.

پس از تحقیقات قبلی منتشر شده در سال‌های 2021 و 2022، تیم Caltech با آزمایشگاه مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) همکاری کرد تا با استفاده از روش‌های محاسباتی، ترکیب‌های پروتئین‌های ویروسی (RBD) را پیدا کنند، که می‌توانند پاسخ‌های آنتی‌بادی قوی‌تری در برابر انواع مختلف ویروس‌ها ایجاد نمایند.

این پروژه دو راهبرد اصلی داشت:

1. بررسی جهش‌های ممکن در پروتئین RBD ویروس SARS-CoV-2 با استفاده از روش‌های محاسباتی
2. ارزیابی انواع پروتئین‌های طبیعی RBD که در ویروس‌های دیگر یافت می‌شوند.

در راهبرد اول، تیم تحقیقاتی حدود 800,000 توالی مختلف را با استفاده از سویه اصلی SARS-CoV-2 ایجاد کردند و تغییراتی در نقاطی شناسایی شدند که بر اتصال آنتی‌بادی تأثیر می‌گذارند.

در حالی که جامعه علمی همچنان با کووید-19 مبارزه می‌کند، این تحقیق نشان می‌دهد که چرا تحقیقات و نوآوری‌های مداوم در ساخت واکسن برای مقابله با ویروس‌های جدید بسیار مهم هستند.