پادتن هایی برای خنثی سازی اومیکرون

دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن"( UW Medicine)، یک گروه بین المللی از محققان، پادتن هایی را شناسایی کرده اند که میتوانند اومیکرون و سایر سویه های" کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲"( SARS- CoV- 2) را خنثی کنند. این پادتن ها، نواحی خاصی از پروتئین خوشه ای کروناویروس را هدف قرار میدهند که با جهش یافتن ویروس، بدون تغییر باقی می مانند.

 دیوید ویسلر"( David Veesler)، دانشیار بیوشیمی دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن گفت:با شناسایی اهداف این پادتن های خنثی کننده روی پروتئین خوشه ای، ممکن است بتوان واکسن ها و درمان های مبتنی بر پادتن را طراحی کرد که نه تنها بر سویه اومیکرون، بلکه بر سایر سویه ها که ممکن است در آینده ظاهر شوند، مؤثر باشند. این یافته ها نشان میدهند که با تمرکز بر پادتن هایی که این نواحی بسیار حفاظت شده روی پروتئین خوشه ای را هدف قرار میدهند ، راهی برای غلبه کردن بر تکامل مداوم ویروس وجود دارد.

سویه اومیکرون دارای ۳۷ جهش در پروتئین خوشه ای است که از آن برای متصل شدن و حمله کردن به سلول ها استفاده می کند. این تعداد جهش، به شکلی غیرعادی زیاد است. تصور می شود که این تغییرات تا حدی بتوانند توضیح دهند که چرا این سویه توانسته است به سرعت گسترش یابد، افرادی که واکسینه شده اند را آلوده کند و کسانی که پیشتر آلوده شده اند را دوباره مبتلا کند.

ویسلر افزود :یکی از پرسش های اصلی که ما سعی داشتیم به آنها پاسخ دهیم، این بود که جهش در پروتئین خوشه ای سویه اومیکرون چگونه بر توانایی آن در اتصال به سلول ها و فرار کردن از واکنش پادتن سیستم ایمنی تأثیر گذاشته است.

ایده ویسلر و همکارانش این بود که تعداد زیاد جهش های اومیکرون ممکن است طی یک عفونت بلندمدت در شخصی با سیستم ایمنی ضعیف یا در اثر انتقال ویروس از انسان به یک گونه حیوانی و بازگشت آن رخ داده باشد.

محققان برای ارزیابی تأثیر این جهش ها، یک ویروس غیرفعال و غیرقابل تکثیر موسوم به" شبه ویروس" را مهندسی کردند تا مانند کروناویروس ها، پروتئین های خوشه ای را روی سطح خود تولید کند. سپس آنها شبه ویروس هایی را ساختند که دارای پروتئین هایی با جهش های مشابه جهش های اومیکرون و پروتئین هایی بودند که در قدیمی ترین سویه های شناسایی شده در همه گیری یافت می شوند.

محققان ابتدا تلاش کردند تا ببینند نسخه های گوناگون پروتئین خوشه ای تا چه اندازه میتوانند به پروتئین روی سطح سلول ها متصل شوند که ویروس از آن برای چسبیدن و ورود به سلول استفاده می کند. این پروتئین گیرنده" آنزیم ۲ مبدل آنژیوتانسین"( ACE2) نامیده می شود.

آن ها دریافتند که قدرت اتصال پروتئین خوشه ای سویه اومیکرون، ۲/۴ برابر بهتر از پروتئین خوشه ای مربوط به ویروس یافت شده در ابتدای همه گیری است. ویسلر اضافه کرد:این یک افزایش بسیار بزرگ نیست اما طی شیوع" سارس"( SARS) در سال های ۲۰۰۲ تا ۲۰۰۳، جهش هایی در پروتئین خوشه ای پیش آمد که میل ترکیب شدن را افزایش داد و با قابلیت انتقال و عفونت پذیری بالاتری همراه بود.

سپس محققان به این موضوع پرداختند که پادتن های مؤثر در برابر سویه های پیشین ویروس، تا چه اندازه در برابر سویه اومیکرون به محافظت می پردازند. آنها این کار را با استفاده از پادتن های بیمارانی انجام دادند که پیشتر به سویه های پیشین کروناویروس آلوده شده بودند، در برابر سویه های پیشین واکسینه شده بودند یا پس از ابتلا واکسینه شده بودند.

آنها دریافتند که توانایی متوقف کردن ابتلا در پادتن افرادی که به سویه های پیشین مبتلا شده بودند و کسانی که یکی از شش واکسن پرمصرف کنونی را دریافت کرده بودند، کاهش یافته است.

پادتن های به دست آمده از افرادی که پیشتر مبتلا شده بودند و واکسن های اسپوتنیک یا سینوفارم و همچنین یک دوز از واکسن جانسون و جانسون را دریافت کرده بودند، توانایی کمی در خنثی کردن ورود سویه اومیکرون داشتند یا این که توانایی آنها کم بود. پادتن های به دست آمده از افرادی که دو دوز از واکسن های مدرنا، فایزر و آسترازنکا را دریافت کرده بودند، فعالیت خنثی کننده را تا اندازه ای حفظ کردند اما توانایی آنها بین ۲۰ تا ۴۰ برابر کاهش یافت.

پادتن های به دست آمده از افرادی که مبتلا شده و بهبود یافته بودند و سپس دو دوز واکسن دریافت کرده بودند نیز فعالیت کمتری داشتند اما کاهش توانایی آنها کمتر بود. این به وضوح نشان می دهد که واکسیناسیون پس از ابتلا، سودمند است.

پادتن های به دست آمده از افرادی که یک تقویت کننده را با دوز سوم از واکسن های مدرنا و فایزر دریافت کرده بودند، تنها چهار برابر کاهش را در خنثی سازی نشان دادند. ویسلر گفت:این نشان می دهد که دوز سوم واقعا در برابر سویه اومیکرون کارآمد است.

همه درمان های مبتنی بر پادتن که در حال حاضر مجوز گرفته یا تائید شده اند، به جز یک مورد از آنها، برای استفاده در بیمارانی که در معرض ویروس قرار دارند، هیچ فعالیتی در برابر اومیکرون نداشتند یا توانایی آنها بطور قابل توجهی کاهش یافته بود.

هنگامی که محققان، مجموعه بزرگتری از پادتن هایی را که برای مقابله با سویه های پیشین ویروس تولید شده بودند، آزمایش کردند، چهار گروه از پادتن ها را شناسایی کردند که توانایی خود را در خنثی کردن اومیکرون حفظ کرده بودند. اعضای هر یک از این گروه ها، یکی از چهار ناحیه خاص پروتئین خوشه ای را هدف قرار میدهند که نه تنها در انواع کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲، بلکه در گروهی از کروناویروس های موسوم به" ساربکوویروس ها"( Sarbecoviruses) نیز وجود دارد. این نواحی ممکن است روی پروتئین خوشه ای باقی بمانند زیرا عملکردی اساسی دارند که پروتئین در صورت جهش از دست می دهد. چنین مناطقی، حفاظت شده نامیده می شوند.

ویسلر افزود:یافته های به دست آمده مبنی بر اینکه پادتن ها را می توان از طریق شناسایی نواحی حفاظت شده در بسیاری از انواع گوناگون ویروس خنثی کرد، نشان میدهند که طراحی واکسن ها و درمان های مبتنی بر پادتن که این نواحی را هدف قرار میدهند ، میتواند در برابر طیف وسیعی از سویه هایی که از طریق جهش ظاهر میشوند ، مؤثر باشد.

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