لقاح عالمي ضد أي متغير فيروسي؟ دراسة جديدة تشير إلى أن ذلك ممكن

من معززات كوفيد إلى لقاحات الأنفلونزا السنوية، يتساءل معظمنا: لماذا هذا العدد الكبير، في كثير من الأحيان؟

هناك سبب لتحديث اللقاحات. تتحور الفيروسات بسرعة، مما قد يساعدها على الهروب من جهاز المناعة في الجسم، مما يعرض الأشخاص الذين تم تطعيمهم سابقًا لخطر الإصابة بالعدوى. باستخدام نمذجة الذكاء الاصطناعي، أصبح العلماء قادرين بشكل متزايد على القيام بذلك التنبؤ بكيفية تطور الفيروسات. لكنهم يتحورون بسرعة، وما زلنا نلعب لعبة اللحاق بالركب.

تتمثل الإستراتيجية البديلة في كسر الدورة بلقاح عالمي يمكنه تدريب الجسم على التعرف على الفيروس على الرغم من حدوث طفرة. يمكن لمثل هذا اللقاح أن يقضي على سلالات الأنفلونزا الجديدة، حتى لو تحول الفيروس إلى أشكال لا يمكن التعرف عليها تقريبًا. يمكن للاستراتيجية أيضًا أن تحقق أخيرًا لقاح لأمثال فيروس نقص المناعة البشرية، والتي حتى الآن تهرب بشكل سيئ السمعة عقود من الجهود.

هذا الشهر، قام فريق من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد، بقيادة الدكتور شو-وي دينغ، صمم لقاح التي أطلقت العنان لعنصر مدهش في جهاز المناعة في الجسم ضد الفيروسات الغازية.

وفي الفئران الصغيرة التي لا تحتوي على خلايا مناعية فعالة لدرء العدوى، دافع اللقاح ضد الجرعات المميتة من الفيروس القاتل. استمرت الحماية لمدة 90 يومًا على الأقل بعد اللقطة الأولى.

وتعتمد الاستراتيجية على نظرية مثيرة للجدل. تمتلك معظم النباتات والفطريات دفاعًا فطريًا ضد الفيروسات التي تقطع مادتها الوراثية. يُطلق على ذلك اسم تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNAi)، وقد ناقش العلماء منذ فترة طويلة ما إذا كانت الآلية نفسها موجودة في الثدييات، بما في ذلك البشر.

"إنه نظام مذهل لأنه يمكن تكييفه مع أي فيروس"، كما يقول الدكتور أوليفييه فوينت من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا، الذي دافع عن النظرية مع دينغ، قال الطبيعة في أواخر 2013.

عالم RNA المخفي

ترتبط جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) عادةً بترجمة الجينات إلى بروتينات.

لكنهم ليسوا مجرد رسل بيولوجيين. تتجول مجموعة واسعة من جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) الصغيرة في خلايانا. تنقل بعض مكونات البروتين عبر الخلية أثناء ترجمة الحمض النووي. ويغير البعض الآخر كيفية التعبير عن الحمض النووي وقد يكون بمثابة وسيلة للوراثة.

لكن العناصر الأساسية للمناعة هي جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) الصغيرة المتداخلة، أو siRNAs. وفي النباتات واللافقاريات، تعمل هذه الجزيئات كمدافعين شرسين ضد الهجمات الفيروسية. للتكاثر، تحتاج الفيروسات إلى اختطاف آلية الخلية المضيفة لنسخ مادتها الجينية - غالبًا ما تكون RNA. تتعرف الخلايا الغازية على المادة الوراثية الأجنبية وتشن هجومًا تلقائيًا.

خلال هذا الهجوم، الذي يسمى تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNA)، تقوم الخلية بتقطيع جينوم الحمض النووي الريبي (RNA) الخاص بالفيروسات الغازية إلى قطع صغيرة – siRNA. ثم تقوم الخلية بقذف جزيئات siRNA الفيروسية داخل الجسم لتنبيه الجهاز المناعي. كما تلتصق الجزيئات مباشرة بجينوم الفيروسات الغازية، مما يمنعها من التكاثر.

إليكم الأمر المثير: عادةً ما تستهدف اللقاحات التي تعتمد على الأجسام المضادة موقعًا واحدًا أو موقعين على الفيروس، مما يجعلها عرضة للطفرة في حالة تغيير تلك المواقع لتركيبها. يؤدي تداخل الحمض النووي الريبي (RNA) إلى توليد آلاف من جزيئات siRNA التي تغطي الجينوم بأكمله، حتى لو تحور جزء واحد من الفيروس، فإن الباقي لا يزال عرضة للهجوم.

يمكن لهذا النظام الدفاعي القوي أن يطلق جيلًا جديدًا من اللقاحات. هناك مشكلة واحدة فقط. في حين أنه تمت ملاحظته في النباتات والذباب، فقد تم تحديد ما إذا كان موجودًا في الثدييات مثيرة للجدل.

"نحن نعتقد أن RNAi كان مضادًا للفيروسات لمئات الملايين من السنين" ، قال دينغ قال الطبيعة في عام 2013. "لماذا نتخلى نحن الثدييات عن مثل هذا الدفاع الفعال؟"

القتلة الفيروسيين المولودين طبيعيا

في دراسة 2013 in علوماقترح دينغ وزملاؤه أن الثدييات لديها أيضًا آلية siRNA مضادة للفيروسات، حيث يتم قمعها بواسطة جين يحمله معظم الفيروسات. يعمل هذا الجين، الذي يطلق عليه اسم B2، مثل "الفرامل"، حيث يخنق أي استجابة لتدخل الحمض النووي الريبي (RNA) من الخلايا المضيفة عن طريق تدمير قدرتها على صنع قصاصات siRNA.

يجب أن يؤدي التخلص من B2 إلى إعادة تدخل الحمض النووي الريبي (RNA) إلى الوضع الصحيح. لإثبات النظريةقام الفريق بهندسة فيروس وراثيًا دون وجود جين B2 فعال وحاولوا إصابة خلايا الهامستر وصغار الفئران التي تعاني من نقص المناعة. ويسمى فيروس نودامورا، وينتقل عن طريق البعوض في البرية وغالباً ما يكون مميتاً.

لكن بدون فيتامين B2، حتى الجرعة المميتة من الفيروس فقدت قوتها المعدية. وسرعان ما أنتجت الفئران الصغيرة جرعة كبيرة من جزيئات siRNA للقضاء على الغزاة. ونتيجة لذلك، لم تترسخ العدوى أبدًا، ونجت المخلوقات - حتى عندما كانت تعاني من ضعف المناعة بالفعل.

"أعتقد حقًا أن استجابة RNAi ذات صلة ببعض الفيروسات التي تصيب الثدييات على الأقل". محمد دينغ في ذلك الوقت.

لقاحات العصر الجديد

تحتوي العديد من اللقاحات على نسخة ميتة أو حية ولكن معدلة من الفيروس لتدريب جهاز المناعة. عند مواجهة الفيروس مرة أخرى، ينتج الجسم الخلايا التائية لقتل الهدف، والخلايا البائية التي تضخ الأجسام المضادة، وخلايا "الذاكرة" المناعية الأخرى للتنبيه ضد الهجمات المستقبلية. لكن آثارها لا تدوم دائمًا، خاصة إذا تحور الفيروس.

فبدلاً من حشد الخلايا التائية والبائية، فإن تحفيز استجابة siRNA في الجسم يوفر نوعًا آخر من الدفاع المناعي. ويمكن القيام بذلك عن طريق حذف الجين B2 الموجود في الفيروسات الحية. يمكن صياغة هذه الفيروسات في نوع جديد من اللقاحات، الذي يعمل الفريق على تطويره، بالاعتماد على تدخل الحمض النووي الريبي (RNA) لدرء الغزاة. ومن الناحية النظرية، فإن التدفق الناتج من جزيئات siRNA الناتج عن اللقاح سيوفر أيضًا بعض الحماية ضد العدوى المستقبلية.

"إذا صنعنا فيروسًا متحورًا لا يستطيع إنتاج البروتين لقمع تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNAi) لدينا، فيمكننا إضعاف الفيروس. يمكن أن يتكرر إلى مستوى ما، لكنه بعد ذلك يخسر المعركة أمام استجابة RNAi المضيفة محمد في بيان صحفي حول أحدث دراسة. "يمكن استخدام الفيروس الذي تم إضعافه بهذه الطريقة كلقاح لتعزيز نظام المناعة RNAi لدينا."

In الدراسةجرب فريقه استراتيجية مكافحة فيروس نودامورا عن طريق إزالة الجين B2 الخاص به.

قام الفريق بتطعيم الفئران الصغيرة والبالغة، وكلاهما كانا يعانيان من نقص المناعة وراثيا، حيث لم يتمكنا من تكوين دفاعات الخلايا التائية أو الخلايا البائية. وفي غضون يومين فقط، نجحت الجرعة الواحدة في حماية الفئران بشكل كامل من جرعة مميتة من الفيروس، واستمر التأثير على مدى ثلاثة أشهر.

تكون الفيروسات أكثر ضررًا على الفئات الضعيفة من السكان، مثل الرضع وكبار السن والأفراد الذين يعانون من ضعف المناعة. وبسبب ضعف أجهزتهم المناعية، فإن اللقاحات الحالية ليست فعالة دائمًا. يمكن أن يكون تحفيز siRNA بمثابة استراتيجية بديلة لإنقاذ الحياة.

وعلى الرغم من نجاحه في الفئران، يبقى أن نرى ما إذا كان البشر يستجيبون بالمثل. ولكن هناك الكثير لنتطلع إليه. تم العثور على بروتين "الفرامل" B2 أيضًا في الكثير من الفيروسات الشائعة الأخرى، بما في ذلك حمى الضنك والأنفلونزا وعائلة من الفيروسات التي تسبب الحمى والطفح الجلدي والبثور.

ويعمل الفريق بالفعل على لقاح جديد للإنفلونزا، باستخدام فيروسات حية بدون بروتين B2. إذا نجح اللقاح، فمن المحتمل أن يتم تصنيعه على شكل رذاذ للأنف، ولا داعي لحقن الإبرة. وإذا صحت نظرية siRNA الخاصة بهم، فإن مثل هذا اللقاح قد يقاوم الفيروس حتى عندما يتحول إلى سلالات جديدة. يمكن أيضًا تكييف قواعد اللعبة للتعامل مع متغيرات Covid الجديدة، أو RSV، أو أي شيء آخر تلقيه علينا الطبيعة.

وقال مؤلف الدراسة الدكتور رونغ هاي إن استراتيجية اللقاح هذه "قابلة للتطبيق على نطاق واسع على أي عدد من الفيروسات، وفعالة على نطاق واسع ضد أي نوع من الفيروسات، وآمنة لمجموعة واسعة من الناس". محمد في البيان الصحفي. "قد يكون هذا هو اللقاح العالمي الذي كنا نبحث عنه."

الصورة الائتمان: ديانا بوليكينا / Unsplash

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://singularityhub.com/2024/04/22/a-universal-vaccine-against-any-viral-variant-a-new-study-suggest-its-possible/