علماء يكتشفون “كعب أخيل” نقطة ضعف مميتة لفيروس الإنفلونزا

حدد العلماء في أبحاث سكريبس وجامعة شيكاغو وكلية إيكان للطب في جبل سيناء كعب أخيل جديد لفيروس الإنفلونزا، مما يحرز تقدمًا في البحث عن لقاح عالمي ضد الإنفلونزا.  أفادوا في 23 ديسمبر 2021 في المجلة أن الأجسام المضادة ضد قسم تم تجاهله منذ فترة طويلة من الفيروس، والذي أطلق عليه الفريق اسم المرساة ، لديها القدرة على التعرف على مجموعة واسعة من سلالات الإنفلونزا، حتى مع تحور الفيروس من عام إلى آخر.  طبيعة سجية.

من المثير دائمًا اكتشاف موقع جديد للضعف في الفيروس لأنه يمهد الطريق لتصميم لقاح عقلاني” ، كما يقول المؤلف الكبير المشارك أندرو وارد ، دكتوراه ، أستاذ علم الأحياء التكاملي والحاسوب في Scripps Research.  كما أنه يوضح أنه على الرغم من كل السنوات والجهود المبذولة لأبحاث لقاح الأنفلونزا ، لا تزال هناك أشياء جديدة يجب اكتشافها.

“من خلال تحديد مواقع الضعف تجاه الأجسام المضادة التي تشترك فيها أعداد كبيرة من سلالات الأنفلونزا المتنوعة، يمكننا تصميم لقاحات أقل تأثرًا بالطفرات الفيروسية”، كما يقول المؤلف المشارك في الدراسة باتريك ويلسون، دكتوراه في الطب، والذي كان سابقًا في جامعة شيكاغو، وتم تعيينه مؤخرًا في طب وايل كورنيل كأستاذ لطب الأطفال وعالم في معهد غيل وإيرا دروكيير لصحة الأطفال.  “الأجسام المضادة التي نصفها ترتبط بمثل هذا الموقع. ويمكن أيضًا تطوير الأجسام المضادة نفسها كأدوية ذات تطبيقات علاجية واسعة”.

في عام عادي، تؤثر الإنفلونزا على أكثر من 20 مليون شخص في الولايات المتحدة وتؤدي إلى أكثر من 20000 حالة وفاة.  عادةً ما تعمل اللقاحات المضادة للإنفلونزا على إقناع جهاز المناعة بتكوين أجسام مضادة تتعرف على رأس الهيماجلوتينين (HA) ، وهو بروتين يمتد إلى الخارج من سطح فيروس الأنفلونزا.  الرأس هو أكثر المناطق التي يمكن الوصول إليها من HA ، مما يجعله هدفًا جيدًا لجهاز المناعة ؛  لسوء الحظ ، فهو أيضًا أحد أكثر المتغيرات.  من عام إلى آخر ، غالبًا ما يتغير رأس HA ، مما يستلزم لقاحات جديدة.

صمم الباحثون، لقاحات الأنفلونزا التجريبية لتكون أكثر شمولية ، مما يحفز الجسم على تكوين أجسام مضادة ضد منطقة ساق HA الأقل تغيرًا ، والتي تمتد مثل الجذع بين فيريون الإنفلونزا ورأس HA.  بعض لقاحات الأنفلونزا الشاملة هذه في الوقت الحالي في تجارب سريرية مبكرة.

في الدراسة الجديدة ، قام فريق تعاوني من العلماء بتمييز 358 من الأجسام المضادة المختلفة الموجودة في دم الأشخاص الذين تم إعطاؤهم لقاح الأنفلونزا الموسمية ، أو كانوا في المرحلة الأولى من تجربة لقاح تجريبي شامل للإنفلونزا ، أو أصيبوا بشكل طبيعي بالعدوى.  الانفلونزا.

العديد من الأجسام المضادة الموجودة في دم المشاركين كانت عبارة عن أجسام مضادة معروفة بالفعل، بأنها تتعرف على رأس أو ساق HA.  لكن ظهرت مجموعة من الأجسام المضادة الجديدة.  ترتبط الأجسام المضادة بأسفل الساق ، بالقرب من مكان ارتباط كل جزيء HA بغشاء فيريون الإنفلونزا.

قام المؤلفان المشاركان الأولان للمخطوطة – جوليانا هان ، عالمة فريق في مختبر وارد ، وجينا جوثميلر ، زميلة ما بعد الدكتوراه في جامعة شيكاغو – بتسمية هذا القسم من HA بالمرساة ، وبدأوا في دراسته أكثر.  في المجمل ، حدد العلماء 50 جسمًا مضادًا مختلفًا لمرساة HA ، من إجمالي 21 فردًا.  اكتشفوا أن الأجسام المضادة تعرفت على مجموعة متنوعة من فيروسات إنفلونزا H1 ، والتي تعد مسؤولة عن العديد من سلالات الأنفلونزا الموسمية.  تمكنت بعض الأجسام المضادة أيضًا من التعرف على سلالات الأنفلونزا الوبائية H2 و H5 في الاختبارات المعملية.  وفي الفئران ، نجحت الأجسام المضادة في الحماية من العدوى بثلاثة فيروسات إنفلونزا H1 مختلفة.

يقول هان: “من أجل زيادة حمايتنا لهذه الفيروسات شديدة التحور، نحتاج إلى الحصول على أكبر عدد ممكن من الأدوات”.  “يضيف هذا الاكتشاف هدفًا أكثر فاعلية إلى مخزوننا.” الأهم من ذلك ، أن هذه الأجسام المضادة تبدو شائعة إلى حد ما لدى الأشخاص ، وتنتمي إلى فئة من الأجسام المضادة يمكن أن ينتجها جسم أي شخص – وهو اعتبار مهم في تصميم لقاح لتحفيز نموهم.

يضيف غوثميلر: “يمتلك الجهاز المناعي البشري بالفعل القدرة على صنع أجسام مضادة لهذه المادة اللاصقة ، لذا فإن الأمر يتعلق فقط بتطبيق أساليب هندسة البروتين الحديثة لصنع لقاح يمكنه تحفيز تلك الأجسام المضادة بأعداد كافية”.

يقول الباحثون إن التكرارات المحسنة في المستقبل للقاح عالمي يمكن أن تهدف بشكل هادف إلى إنتاج أجسام مضادة مثبتة. حتى الآن ، لم ينتبه العلماء الذين يصممون لقاحات عالمية إلى ما إذا كانت منطقة التثبيت في الجذع قد تم تضمينها كهدف.  من الناحية المثالية ، سيؤدي لقاح الإنفلونزا الشامل إلى إنتاج أجسام مضادة ضد أقسام متعددة من الفيروس – مثل كل من مرساة HA والساق – لزيادة الحماية من الفيروسات المتطورة.

يخطط الباحثون لدراسات مستقبلية، حول كيفية تصميم لقاح يستهدف بشكل مباشر مرساة HA لسلالات الإنفلونزا المختلفة.

بالإضافة إلى هان وورد ، فإن مؤلفي الدراسة ، “تستهدف الأجسام المضادة المحايدة على نطاق واسع حاتمة مرساة هيماجلوتينين ، وتشمل كل من سارة ريتشي وألبا تورينتس دي لا بينا من سكريبس.  جينا جوثميلر ، هنري أوتست ، لي لي ، ليندا يو لينج لان ، كارول هنري ، كريستوفر ستامبر ، أوليفيا ستوفيتشيك ، هالي دوجان ، ناي ينج جينج ، ميكا تيبورا ، داليا بيطار ، سيريوك تشانجروب ، مين هوانج وباتريك ويلسون من جامعة شيكاغو  ؛  ميغان ماكماهون ، جورج أوديل ، أليك فرين ، فاطمة أمانات ، فيكتوريا روسادو ، شيرين سترومير ، أدولفو غارسيا ساستر ، رافائيل ناكباغاور ، بيتر باليس وفلوريان كرامر من كلية إيكان للطب في جبل سيناء ؛  مونيكا فرنانديز كوينتيرو وكلاوس ليدل من جامعة إنسبروك ، ولورين جينتليس وجيسي بلوم من مركز فريد هاتشينسون لأبحاث السرطان ؛  وليندا كوغلان من كلية الطب بجامعة ميريلاند.