تحقیقات آنتی‌بادی‌هایی را نشان می‌دهد که هنوز در برابر انواع جدید SARS-CoV-2 مؤثر هستند

اگرچه مطالعات نشان داده است که آنتی‌بادی‌هایی قبلاً به اسپایک متصل شده‌اند، اما این تحقیق جدید نشان می‌دهد که چگونه واکسن اصلی Moderna SARS-CoV-2 می‌تواند بدن را وادار کند تا آنتی‌بادی‌هایی علیه انواع بعدی Omicron SARS-CoV-2 تولید کند. محققان همچنین ساختارهای بسیار دقیق و سه بعدی از سه آنتی بادی خنثی کننده امیدوارکننده متصل به اسپایک را ضبط کردند.

این کار مهم دقیقاً نشان می‌دهد که اسپایک در کجا نسبت به آنتی‌بادی‌های انسانی آسیب‌پذیر است و چگونه واکسن‌ها و درمان‌های آنتی‌بادی آینده ممکن است از این ضعف‌ها سوء استفاده کنند. در واقع، مطالعات روی موش ها نشان می دهد که برخی از این آنتی بادی ها ممکن است به پیشگیری از موارد شدید COVID-19 کمک کنند.

اریکا اولمان سافایر، رئیس و مدیر عامل LJI، دکترای ارشد، می‌گوید: «برای خنثی کردن همه‌گیری بعدی و محافظت از مردم در برابر ظهور مجدد فصلی این بیماری، به آنتی‌بادی‌هایی با وسیع‌ترین ظرفیت ممکن نیاز داریم؛ آنتی‌بادی‌هایی که از آنها فراری نیست». نویسنده جدید گزارش های سلولی مطالعه. ما آنها را در سن دیگان واکسینه شده پیدا کردیم.

با مطالعه جزئیات پاسخ ایمنی آن فرد، آنتی بادی هایی کشف شد که هنوز در برابر بسیاری از انواع Omicron موثر هستند. اکنون باید دریابیم که چگونه این آنتی‌بادی‌هایی را که می‌خواهیم نسبت به آنتی‌بادی‌هایی که کمتر مؤثر هستند، تقویت کنیم.»

کاترین هستی، دکترا، مربی LJI، هم‌رهبر مطالعه و مدیر مرکز کشف آنتی‌بادی LJI

مصرف انواع ویروسی

در طول همه‌گیری، دانشمندان LJI با هدف درک نقش سلول‌های ایمنی مختلف در مبارزه با SARS-CoV-2، نمونه‌های خونی را در اینجا در سن دیگو و از آزمایشگاه‌های سراسر جهان جمع‌آوری کرده‌اند.

آنتی بادی ها از زبده ترین مبارزان سیستم ایمنی هستند. این مولکول‌ها توسط سلول‌های B ساخته می‌شوند و هر آنتی‌بادی ساختار خاصی دارد که به هدف خاصی در یک پاتوژن متصل می‌شود. مثل این است که سلول‌های B یک گلوله را روی یک پاتوژن می‌بینند و سپس به کار می‌روند و تیرهایشان را می‌سازند.

برای مطالعه جدید، آنتی‌بادی‌ها از یک داوطلب مطالعات بالینی که دو دوز واکسن Moderna SARS-CoV-2 دریافت کرده بود، به دست آمد. واکسن مدرنا با تحریک بدن به ساخت پروتئین اسپایک – نماهایی از bullseye ویروسی – عمل می کند، بنابراین می تواند کار روی آنتی بادی ها و سایر تسلیحات خود را علیه ویروس واقعی آغاز کند.

نمونه های داوطلب مورد مطالعه در اوایل سال 2021 – قبل از ظهور Omicron جمع آوری شد. این بدان معناست که هر آنتی بادی ساخته شده توسط داوطلب به جای قرار گرفتن در معرض Omicron در نتیجه واکسیناسیون بوده است.

نوع SARS-CoV-2 Omicron در اواخر سال 2021 ظاهر شد و به سرعت گسترش یافت. Omicron از سایر انواع متمایز بود زیرا حاوی جهش هایی بود که به آن کمک می کرد از محافظت از سلول های ایمنی فرار کند. بسیاری از آنتی‌بادی‌هایی که برای مبارزه با انواع قبلی SARS-CoV-2 طراحی شده‌اند، نتوانستند روی Omicron اثر بگذارند.

یافتن آنتی بادی های برنده

خوشبختانه، همه انواع مشابهی از آنتی بادی ها را تولید نمی کنند. در واقع، ترکیب سلول‌ها و آنتی‌بادی‌های ضد ویروس در هر فرد بسیار متفاوت است. برای مطالعه جدید، محققان با مجموعه ای از آنتی بادی های داوطلب سن دیگو شروع کردند. مانند بسیاری از افرادی که دو واکسن اول واکسن مدرنا را دریافت کردند، این فرد مجموعه ای قوی از آنتی بادی ها تولید کرد که قادر به خنثی کردن گونه اجدادی D614G SARS-CoV-2 بودند.

با ظهور انواع جدید ویروسی نگران کننده، محققان این استخر را آزمایش کردند تا ببینند چه تعداد آنتی بادی هنوز می تواند به ویروس جهش یافته متصل شود.

هستی می‌گوید: «ما دریافتیم که این مجموعه از آنتی‌بادی‌ها می‌تواند انواع دیگری مانند دلتا و اومیکرون را نیز خنثی کند.

آنها دریافتند که آزمودنی سطوح متوسط ​​تا بالایی از آنتی بادی ها را علیه دودمان های بتا، دلتا و اومیکرون BA.1، BA.1.1 و BA.2 حفظ کرد. در میان این آنتی‌بادی‌های باقی‌مانده، محققان پنج آنتی‌بادی را کشف کردند که در واقع میزان عفونت BA.1 را بیش از 85 درصد کاهش داد.

سپس محققان این پنج آنتی بادی باقیمانده را از طریق یک باتری دیگر آزمایش گرفتند. یک آنتی بادی به نام 1C3 در مسدود کردن بخشی از فرآیند عفونت (زمانی که دامنه اتصال گیرنده ویروس با پروتئین انسانی ACE2 برهمکنش می‌کند) امیدوارکننده بود اما فقط در برابر دودمان BA.1 و BA.2. آنتی بادی دیگر، 1H2، همچنین می تواند برخی از دودمان Omicron را خنثی کند، اما این کار را به روشی متفاوت از 1C3 انجام داد. در همین حال، آنتی بادی 2A10 به تمام دودمان SARS-CoV-2 Omicron آزمایش شده، از جمله مواردی که در حال حاضر رایج هستند، واکنش نشان داد: XBB و BQ1.

نقشه برداری از اهداف آنتی بادی

دانشمندان در ادامه با استفاده از یک تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا به نام میکروسکوپ کریو الکترونی، این آسیب‌پذیری‌ها را در Spike ترسیم کردند. Xiaoying Yu، یکی از همکاران فوق دکتری LJI، که پژوهش جدید را با Hastie رهبری می کند، می گوید: “ما واقعاً علاقه مند بودیم ببینیم چگونه این آنتی بادی ها پروتئین و ساختار Spike را تشخیص می دهند.” این کار ساختاری به ما امکان می‌دهد دقیقاً ببینیم که چگونه آنتی‌بادی‌ها با پروتئین تعامل می‌کنند و چگونه می‌توانند ویروس را خنثی کنند.»

کار تصویربرداری نشان داد که دو تا از آنتی بادی‌های امیدوارکننده با چسباندن همزمان به دو قسمت از پروتئین به اسپایک SARS-CoV-2 متصل می‌شوند. با گرفتن اسپایک در نوعی آغوش مرگ، این آنتی بادی ها ساختار ویروسی را در جای خود قفل می کنند تا عفونت را متوقف کنند. این یافته با مطالعه اخیر Cell Reports از آزمایشگاه سافایر که اهمیت آنتی بادی های دو ظرفیتی علیه انواع SARS-CoV-2 را نشان می دهد، مطابقت دارد.

آیا می توان این سه آنتی بادی امیدوارکننده را در یک آنتی بادی درمانی برای درمان کووید-19 بازآفرینی کرد؟ نتایج یک مدل موش دلگرم کننده است. تیم LJI دریافت که هر آنتی بادی به تنهایی می تواند بار ویروسی را در ریه ها در موش های آلوده به SARS CoV-2 BA.1 و BA.2 کاهش دهد.

در آینده، محققان قصد دارند تا آنتی بادی های انسانی بیشتری را از طریق همین خط لوله در LJI- از جداسازی آنتی بادی گرفته تا غربالگری، تجزیه و تحلیل ساختاری و آزمایش های مدل حیوانی اجرا کنند. یو می‌گوید: «ما اکنون می‌توانیم کل خط لوله کشف آنتی‌بادی را انجام دهیم. “این تحقیق به ما کمک می کند تا با انواعی که در حال حاضر داریم مبارزه کنیم و اهدافی را برای توسعه واکسن و درمان های آینده به ما بدهد.”