دانشمندان بررسی می کنند که چگونه سلول های T سیستم ایمنی می توانند به طور همزمان با بسیاری از کروناویروس ها مبارزه کنند

دانشمندان موسسه ایمونولوژی لا جولا (LJI) در حال بررسی چگونگی واکنش سلول‌های T سیستم ایمنی به طیف گسترده‌ای از کروناویروس‌ها، از سارس تا ویروس‌های سرماخوردگی معمولی هستند. هدف آنها هدایت توسعه واکسن‌هایی است که می‌توانند با مبارزه همزمان با بسیاری از انواع کروناویروس‌ها، همه‌گیری آینده را متوقف کنند.

در حالی که مشخص شد که کرونا ویروس‌های بالقوه خطرناکی هستند، به دلیل ویروس‌های SARSCoV و MERS که باعث بیماری بسیار شدید در انسان می‌شوند، هیچ‌کس نمی‌دانست که همه‌گیری بعدی توسط SARS-CoV-2 ایجاد می‌شود. بنابراین مسئله اکنون این است که چگونه می‌توانیم استراتژی‌هایی ایجاد کنیم که به طور گسترده برای خانواده‌های مختلف ویروسی مورد توجه قابل اجرا باشد؟»

پروفسور LJI الساندرو ست، Dr.Biol.Sci.

در آخرین همکاری آنها، منتشر شده در سلول گزارش پزشکیست و پروفسور آلبا گریفونی، دستیار تحقیقاتی LJI، نشان می‌دهند که سلول‌های T می‌توانند چندین هدف ویروسی مختلف به نام «آنتی‌ژن» را که بین اکثر ویروس‌های کرونا مشترک است، از جمله کروناویروس‌های سرماخوردگی و SARS-CoV-2 شناسایی کنند. آن‌ها همچنین به بررسی دقیق‌تری پرداختند که چه قطعاتی از این آنتی‌ژن‌ها به نام «اپی‌توپ» شناخته می‌شوند و چگونه در بین ویروس‌های کرونای مختلف محافظت می‌شوند.

گریفونی می‌گوید: «این مطالعه راهی برای تقویت واکسن‌ها پیشنهاد می‌کند تا فعالیت گسترده‌تری در برابر بسیاری از ویروس‌ها و گونه‌های مختلف کروناویروس داشته باشند.

وجه مشترک کروناویروس ها

ست و گریفونی در مطالعه اینکه کدام یک از آنتی ژن هایی که ساختار ویروس را می سازند توسط سلول های T تا سطح اپی توپ شناسایی می شوند، متخصص هستند. در حالی که ویروس‌هایی با توالی‌های پروتئینی مشابه به هم مرتبط هستند، ویروس‌های دورتر هم می‌توانند توالی‌های کوچک‌تری مشترک داشته باشند. اگر توالی‌ها توسط سلول‌های T شناسایی شوند، این پاسخ ایمنی می‌تواند چندین ویروس از یک خانواده را شناسایی کند، حتی اگر خود ویروس‌ها مشابه هم نباشند.

سلول‌های T حافظه CD4+ «کمک‌کننده» بدن را برای دنباله‌های پروتئینی متعلق به مهاجمان ویروسی گذشته در بدن گشت‌زنی می‌کنند. این سلول‌های T به راه‌اندازی حمله سیستم ایمنی علیه یک مجرم مکرر یا هر گونه پاتوژن نزدیک مرتبط با آن‌ها کمک می‌کنند. این نوع «واکنش متقابل» دقیقاً همان چیزی است که دانشمندان می‌خواهند از آن برای آموزش سلول‌های ایمنی برای مبارزه با بسیاری از انواع کروناویروس‌ها به طور همزمان استفاده کنند.

هیچ کس قبل از سال 2019 در معرض SARS-CoV-2 قرار نگرفته بود. برخی از کروناویروس‌ها باعث سرماخوردگی می‌شوند، برخی دیگر باعث بیماری شدید تنفسی می‌شوند. از بین دو گروه کروناویروس آلفا و بتا، دانشمندان تاکنون دریافته‌اند که کروناویروس‌های بتا به احتمال زیاد پتانسیل همه‌گیری دارند و بر اساس سه شیوع مختلف باعث ایجاد بیماری‌های شدید می‌شوند. شیوع سارس 2002-2003، شیوع مرس در سال 2012، و اخیراً SARS-CoV-2، همگی توسط ویروس‌های بتا ویروس ایجاد شده‌اند. کروناویروس‌های آلفا و بتا نیز در برخی از اپی توپ‌های شناسایی‌شده شباهت‌هایی دارند، و تحقیقات قبلی ست و گریفونی نشان داده‌اند که سلول‌های T در برابر کروناویروس‌های سرماخوردگی معمولی می‌توانند با SARS-CoV-2 «واکنش متقابل» داشته باشند.

هدف گیری چهار هدف ویروسی

برای مطالعه جدید، هدف این بود که دقیقاً ببینیم کدام توالی پروتئین ویروسی یا اپی توپ قوی‌ترین واکنش‌ها را از سلول‌های T ایجاد می‌کنند که واکنش متقاطع در انواع مختلف کروناویروس دارند.

محققان ابتدا سلول های T جمع آوری شده از 88 بیمار را قبل از همه گیری کووید-19 به طور جامع تجزیه و تحلیل کردند. البته این بیماران هرگز در معرض SARS-CoV-2 قرار نگرفته بودند، اما آنها در معرض انواع دیگر کروناویروس‌های سرماخوردگی که متعلق به گروه آلفا یا بتا بودند، قرار گرفته بودند. محققان از این نمونه ها برای تعیین آنتی ژن های ویروسی و کدام اپی توپ های خاص توسط سلول های T استفاده کردند.

سپس تیم LJI با همکاری پروفسور ریچارد شوئرمن، دکترای موسسه J. Craig Venter، یک رویکرد محاسباتی را برای پیش‌بینی اینکه کدام اپی توپ‌ها ممکن است بین کروناویروس‌های مختلف از جمله SARS-CoV-2 یکسان باشند، اعمال کردند. این کار، به رهبری دکتر آلیسون تارک، محقق LJI، 18 اپی توپ کروناویروس را نشان داد که در بین چندین کروناویروس بسیار محافظت شده بودند، که نشان می‌دهد این اپی توپ‌ها می‌توانند سلول‌های T متقاطع را القا کنند.

محققان LJI نشان دادند که سلول‌های T در برابر آلفا یا بتا کروناویروس‌های سرماخوردگی معمولاً در بین دو گروه مختلف واکنش متقاطع دارند. این کروناویروس ها شباهت های زیادی در توالی اپی توپ خود داشتند و سلول های T در 89 درصد آزمایش ها واکنش متقاطع را نشان دادند.

هنگامی که سلول های T با SARS-CoV-2 مواجه شدند، واکنش متقابل به 50 درصد کاهش یافت. این بدان معنی است که اگرچه SARS-CoV-2 شبیه یک خویشاوند دور کروناویروس های سرماخوردگی است، اما همچنان توالی پروتئین را با اعضای خانواده اش به اشتراک می گذارد.

واکسن‌های کروناویروس آینده می‌توانند از یک رویکرد ترکیبی با استفاده از پاسخ آنتی‌بادی هدف و سلول‌های T در برابر توالی‌های اپی توپ حفظ‌شده در بسیاری از انواع کروناویروس‌ها استفاده کنند. گریفونی می‌گوید: «یافته‌ی کلیدی در اینجا این است که ما به طور بالقوه می‌توانیم واکسن‌هایی بسازیم که پاسخ‌های ایمنی را بر روی این توالی‌های مشترک متمرکز کنند و امکان شناسایی ویروس‌های مختلف را در یک زمان فراهم کنند. در حالی که پروتئین SARS-CoV-2 Spike هدف اصلی آنتی‌بادی‌ها است، سلول‌های T می‌توانند آنتی‌ژن‌های اضافی را که در بین کروناویروس‌های مختلف حفظ شده‌اند، شناسایی کنند. ترکیب این دو می‌تواند در طراحی واکسن پانکورونا بهینه باشد.»

این کار همچنین هیجان‌انگیز است زیرا نشان می‌دهد که این یک استراتژی مناسب برای تحریک خانواده‌های دیگر از ویروس‌های نگران‌کننده در پرتو همه‌گیری‌های احتمالی آینده است، مانند خانواده ویروس‌هایی که باعث آنفولانزا می‌شوند، یا ویروس‌هایی که باعث تب خونریزی‌دهنده می‌شوند، یا خانواده ست می افزاید: از ویروس هایی که شامل دنگی و ویروس زیکا می شود.