سلول هایی که می توانند ایمنی فوق العاده ای به شما بدهند – زومیت

در اکتبر 2020، تیمی از ویروس شناسان از دانشگاه راکفلر در نیویورک پروژه یک ساله را برای پیش بینی گونه های خطرناک کووید 19 در آینده آغاز کردند.

در حالی که کابوس نوع جدید هنوز ذهن رهبران سیاسی و شهروندان را به خود مشغول نکرده است، دانشمندان می‌دانستند که کووید ۱۹ احتمالاً به اشکالی تبدیل می‌شود که آن را مسری‌تر و بیماری‌زاتر می‌کند.

دانشمندان راکفلر قصد داشتند یک نسخه مصنوعی از پروتئین Spike Covid 19 (پروتئینی که ویروس از آن برای نفوذ به سلول‌های ما استفاده می‌کند) بسازند که بتواند از تمام آنتی‌بادی‌های محافظتی شناخته شده در خون بازماندگان COVID-19 فرار کند.

در طی 12 ماه آینده، محققان ترکیبات مختلفی از جهش‌ها را در سطح پروتئین سنبله مورد مطالعه قرار دادند تا دنباله‌ای از 20 جهش را پیدا کنند که ویروس را در برابر هر آنچه که سیستم ایمنی ممکن است به آن پرتاب کند، مقاوم می‌کرد. برای آزمایش این توالی جهش، آن را در یک “شبه ویروس” قرار دادند. شبه ویروس ویروسی است که مواد ژنتیکی کافی برای تکثیر ندارد و به دانشمندان اجازه می‌دهد آن را اصلاح کنند و رفتار آن را بدون خطر فرار درک کنند.

در ابتدا همه چیز طبق انتظار پیش رفت. هنگامی که ویروس شناسان ویروس مهندسی شده خود را در معرض نمونه های خون افرادی قرار دادند که یا از کووید 19 بهبود یافته بودند یا در برابر این بیماری واکسینه شده بودند، این ویروس هوشمندانه از تمام آنتی بادی های خود فرار کرد.

اما بعد اتفاقی باورنکردنی افتاد. هنگامی که محققان ویروس مهندسی شده خود را در خون افرادی که در سال 2020 از کووید 19 بهبود یافته بودند و چند ماه بعد واکسینه شدند، آزمایش کردند، آنتی بادی های آنها توانستند به ویروس متصل شده و آن را به طور کامل خنثی کنند.

میشل نوزنزوایگپروفسور ایمونولوژی مولکولی در دانشگاه راکفلر و یکی از دانشمندان درگیر در این پروژه گفت: «دیدن آن باورنکردنی بود. یکی از بزرگ‌ترین درس‌هایی که از بدو تولد می‌آموزیم این است که چگونه سیستم ایمنی بسته به اینکه به طور طبیعی آلوده شده‌ایم، واکسینه شده‌ایم یا هر دو، واکنش متفاوتی نشان می‌دهد. (البته این بدان معنا نیست که عمداً آلوده شوید، زیرا هر عفونتی خطراتی را به همراه دارد).

طی چهار ماه گذشته، یافته های راکفلر بارها در زندگی واقعی دیده شده است. به نظر می رسد افرادی که از عفونت کووید 19 بهبود یافته اند و متعاقباً واکسینه شده اند، در برابر سویه های جدید از دلتا تا اومیکرون مقاوم تر هستند.

ایمونولوژیست ها از این افراد نمونه خون گرفتند و متوجه شدند که ایمنی فوق العاده ای دارند که جامعه علمی از آن به عنوان ایمنی ترکیبی یاد می کند. این افراد نه تنها سطوح بسیار بالایی از آنتی بادی ها را تولید می کنند (بسیار بیشتر از آنهایی که به طور کامل واکسینه شده اند)، بلکه طیف بسیار متنوع تری از آنتی بادی ها را نیز تولید می کنند که احتمال بیشتری دارد نقاط ضعیف ویروس را پیدا کنند، حتی در اشکال بسیار جهش یافته. از کووید 19

سلول های B برای اولین بار در سال 1960 در جوجه ها کشف شد.

یک مطالعه اخیر توسط دانشمندان در بوستون و آفریقای جنوبی نشان داد افرادی که قبل از دریافت دو دوز واکسن و دوز تقویت کننده به یکی از سویه های کووید آلوده شده بودند نسبت به دره omicron مصونیت بیشتری داشتند. Omicron نزدیکترین سویه به ویروس مصنوعی راکفلر در دنیای واقعی است. نوزنزوایگ می گوید:

وقتی افرادی که قبلاً به کووید 19 آلوده شده‌اند با واکسن mRNA واکسینه می‌شوند، سه برابر بیشتر از افرادی که قبلاً آلوده نشده‌اند، پاسخ آنتی‌بادی تولید می‌کنند.

اما دلیل واکنش شدید این افراد به جنبه ای از سیستم ایمنی مربوط می شود که مدت ها نادیده گرفته شده بود، نوعی گلبول سفید به نام «سلول های B حافظه».

برای مدت طولانی ما اطلاعات کمی در مورد سلول های B در حافظه و نحوه رفتار آنها داشتیم. اما به لطف تحقیقات در مورد HIV، ابولا و بیماری‌های خودایمنی، و اکنون کووید 19، ما شروع به درک میزان اهمیت این سلول‌ها در تعیین پاسخ ما به عفونت‌ها و واکسن‌ها کرده‌ایم.

از مرغ گرفته تا اچ آی وی

در دهه 1890، امیل فون برینگیک فیزیولوژیست آلمانی (مردی که برنده جایزه نوبل برای تحقیقات خود در مورد درمان کزاز و دیفتری و برنده جایزه نوبل برای ناجی کودکان) وجود سلول‌هایی را پیشنهاد کرد که می‌توانند برخوردهای گذشته با یک عفونت خاص را به خاطر بسپارند در معرض دید قرار گرفتند. دوباره برای تولید آنتی بادی.

Phonbering هفتاد سال طول کشید تا عقاید خود را ثابت کند. در دهه 1960، ایمونولوژیست ها دریافتند که جوجه هایی که بورس آنها (کیسه های سینوویال، یکی از اندام های ایمنی اصلی پرندگان) در اثر تشعشع آسیب دیده است، فاقد سلول های خاص مورد نیاز برای تولید آنتی بادی هستند. این سلول ها به عنوان “سلول های مشتق از سهام” یا “سلول های B” شناخته شدند. در اواسط دهه 1970، کشف شد که این سلول ها قبل از مهاجرت به غدد لنفاوی یا طحال در مغز استخوان انسان تشکیل می شوند.

اکنون می دانیم که در طول زندگی خود به طور مداوم سلول های B جدید تولید می کنیم. حدود 10 میلیارد سلول B در بدن وجود دارد (تا 100 زمین فوتبال اگر آنها را به ترتیب سفارش دهید) و هر سلول B حاوی گیرنده هایی روی سطح ویروس است که آنتی ژن های مختلف را تشخیص می دهد.

این مهم است زیرا در حالی که سلول‌های B خود به ویروس‌ها نمی‌چسبند، اما زمانی که تهدیدی را احساس کنند می‌توانند به سلول‌های پلاسما تبدیل شوند. این سلول‌های پلاسما آنتی‌بادی‌هایی تولید می‌کنند که همان آنتی ژن ویروسی را که سلول B اصلی شناسایی کرده بود، شناسایی می‌کند. تنوع کم سلول B به معنای آنتی بادی های کمتری است که می تواند ویروس را خنثی کند.

تاکنون، شواهد نشان می‌دهد که واکسن‌های mRNA Qovid 19 نسبت به سایر انواع واکسن‌ها، پاسخ قوی‌تری را از سلول‌های B ایجاد می‌کنند.

یکی از مسائلی که کووید 19 به ایمونولوژیست ها نشان داده است این است که افراد با تنوع سلول های B بالاتر، برای دفع پاتوژن های جدید، به ویژه سویه های جدید کووید 19، بسیار مجهزتر هستند. همچنین تحت تأثیر سن، شرایط سلامتی و ژنتیک است. علی البدیاو می‌گوید: دانشیار پاتولوژی و ایمونولوژی در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن.

هرکسی مجموعه متفاوتی از سلول های B خواهد داشت که به هر عفونتی پاسخ می دهند. حتی اگر خواهر و برادر داشته باشید، پاسخ سلول های B آنها متفاوت خواهد بود.

با افزایش سن، دو اتفاق برای پاسخ سلول B رخ می دهد. ابتدا، بدن شروع به تولید مجموعه کوچک‌تری از سلول‌های B می‌کند، به این معنی که احتمال کمتری دارد گیرنده‌هایی داشته باشند که آنتی‌ژن‌های یک ویروس جدید را شناسایی کنند. مهمتر از آن، اقدام آنها در برابر تهدید بیشتر طول می کشد، بنابراین قبل از اینکه سیستم ایمنی اقدامی انجام دهد، می توان بر پاتوژن های کشنده غلبه کرد. اینها عواملی هستند که جوانان مبتلا به بیماری های زمینه ای را در برابر کووید 19 آسیب پذیرتر می کنند.

اما هنگامی که بدن شما با عفونت مبارزه می کند یا واکسن دریافت می کند، یک ترفند ایمونولوژیک هوشمندانه را آغاز می کند. برخی از سلول‌های B به سلول‌های B حافظه تبدیل می‌شوند که می‌توانند برای دهه‌ها در جریان خون گردش کنند و با بازگشت ویروس و ایجاد پاسخ آنتی‌بادی آماده فعال شدن مجدد هستند.

چنین آنتی‌بادی‌هایی همچنین در سرکوب عفونت‌های مزمن مانند ویروس اپشتین بار که در بیشتر عمر ما در بدن خفته باقی می‌ماند، نقش دارند. به نظر می رسد که این ویروس ها می توانند پس از ضعیف شدن بدن دوباره فعال شوند (به نظر می رسد این اتفاق در برخی از بیماران با کبودی های طولانی رخ می دهد).

اما تفاوت های ظریف زیادی در پاسخ سلول های B حافظه وجود دارد. یکی از چیزهایی که ایمونولوژیست ها از مطالعات بر روی بازماندگان ابولا آموخته اند این است که عفونت های شدید تعداد بسیار بیشتری از سلول های B را نسبت به واکسن ها به تنهایی تحریک می کنند. نوزنزوایگ می گوید:

وقتی عفونت بدی دارید، سلول‌های بدن شما ویروس‌های زیادی تولید می‌کنند. این ویروس در دستگاه تنفسی، بینی، ریه ها، دستگاه تنفسی فوقانی و غشاهای مخاطی یافت می شود. کل سیستم ایمنی بدن در پاسخ نقش دارد و به تمام عناصر ویروس پاسخ می دهد، بنابراین این یکی از دلایل احتمالی است که عفونت های طبیعی منجر به حافظه بهتر سیستم ایمنی می شود.

افرادی که علیه کوید 19 واکسینه شده اند و در معرض این ویروس قرار گرفته اند ممکن است ایمنی ترکیبی مفیدی داشته باشند. با این حال، هر عفونتی با خطراتی همراه است.

Nosenzweig تفاوت های ظریف بین یک عفونت طبیعی ناشی از کووید 19 و یک واکسن را در شش ماه گذشته بررسی کرده است. او با جداسازی سلول‌های B حافظه از افرادی که در زمان‌های مختلف آلوده یا واکسینه شده بودند، دریافت که عفونت طبیعی سلول‌های B حافظه را تولید می‌کند که دائماً در حال تکامل هستند. این بدان معناست که آن‌ها آنتی‌بادی‌هایی تولید می‌کنند که احتمال بیشتری برای محافظت در برابر سویه‌های جدید ویروس دارند. نکته مهم، ایمونولوژیست ها دریافتند، این بود که این اثر زمانی که افراد آلوده می شدند و متعاقبا واکسینه می شدند، شدیدتر بود.

اکنون دانشمندان در تلاشند تا بفهمند که آیا می‌توانیم رژیم‌های واکسن را طوری تنظیم کنیم که پاسخ ایمنی ترکیبی را به تنهایی ایجاد کند. موفقیت در انجام این کار می تواند برای بشریت سلاح مهمی در برابر گونه های جدید کووید 19 و جهان های آینده فراهم کند.

جهان بعدی

در سال 2007، تیمی از محققان دانشگاه علوم و بهداشت اورگان مأموریتی را آغاز کردند تا بفهمند چرا به نظر می‌رسد پاسخ ایمنی به برخی عفونت‌ها یا واکسن‌ها نسبت به سایر عفونت‌ها و واکسن‌ها پایدارتر است.

محققان آنتی‌بادی‌های تولید شده توسط تعدادی از فناوری‌های رایج واکسن را مقایسه کردند: واکسن سرخک (که شکل ضعیف‌شده‌ای از ویروس کامل را می‌دهد)، واکسن‌های کزاز و دیفتری (حاوی آنتی‌ژن‌های ویروسی) و آنتی‌بادی‌های تولید شده توسط ویروس‌ها یا مواد افرودیزیاک. .

مقاله به دست آمده نشان داد که نیمه عمر آنتی بادی ها بسته به نوع ویروس یا واکسن بسیار متفاوت است. آنتی بادی های تولید شده برای سرکوب سیتومگالوویروس تقریباً به طور نامحدود در بدن باقی می مانند، در حالی که پاسخ به کزاز پس از چند سال کاهش می یابد. جان واریمدیر مؤسسه ایمونولوژی در دانشگاه پنسیلوانیا می گوید: «این نتایج به ما نشان می دهد که برنامه ریزی سلولی که سلول های B را در حافظه تولید می کند، بسته به ماهیت عفونت یا ایمنی زایی بسیار متفاوت است.

کووید ۱۹ اکنون فرصتی منحصر به فرد برای مقایسه فناوری‌های مختلف واکسن برای یک ویروس فراهم می‌کند تا ببینیم چه چیزی پایدارترین و مؤثرترین پاسخ ایمنی را با مشاهده نحوه واکنش سلول‌های B حافظه در طول زمان ایجاد می‌کند.

تا کنون، واکسن‌های RNA پیام‌رسان مانند واکسن‌هایی که توسط فایزر، مدرنا و نوارتیس تولید شده‌اند، بهترین عملکرد را دارند، اگرچه محققان هنوز در تلاش برای تعیین علت دقیق هستند. البادی می گوید: «این واکسن ها پاسخ سلول B حافظه قوی تری ایجاد می کنند. برای مثال، اگر آن را با واکسن آنفولانزا مقایسه کنید، متوجه خواهید شد که پاسخ حداقل ده برابر بیشتر است.

دانشمندان در حال کار بر روی نسل جدیدی از واکسن ها هستند که می توانند سلول های B را به عنوان حافظه به عنوان عفونت های جدی ناشی از برخی ویروس ها تولید کنند.

کشف جالب ایمنی ترکیبی در ماه‌های اخیر، دانشمندان را بر آن داشت تا رژیم‌های مختلف واکسن کووید 19 را تجزیه و تحلیل کنند تا ببینند آیا ترکیبی از واکسن‌های مختلف می‌تواند پاسخ ایمنی مشابه قوی را ایجاد کند یا خیر.

نوزنزوایگ گفت که اولین داده های ملموس در سال 2022 در دسترس خواهد بود و می تواند به ما کمک کند تا بهترین راه برای استفاده از واکسن ها و دوزهای تقویت کننده علیه سایر ویروس ها، از آنفولانزا گرفته تا اچ آی وی را پیدا کنیم. می گوید:

ما داده های بالینی و ایمونولوژیکی زیادی خواهیم داشت که در آن بهترین روش ها را پیدا خواهیم کرد. به عنوان مثال، علاوه بر آنتی بادی هایی که در حال حاضر در گردش هستند، آیا دادن دوز تقویت کننده به افراد غیر آلوده، سلول های B آنها را تقویت می کند؟ آیا این باعث می شود مردم بهتر بتوانند با عفونت بعدی کووید کنار بیایند؟ می‌توانیم همه را کنار هم بگذاریم و مثلاً بگوییم: تنها کاری که باید می‌کردیم این بود که به همه واکسن mRNA بدهیم. بهترین تعداد دوز واکسن همین مقدار و بهترین فاصله بین دوزهای با این اندازه است.

واری حدس می‌زند که افزایش درک ما از سلول‌های B از طریق مطالعه کووید 19 می‌تواند مزایایی در زمینه ایمونوتراپی سرطان نیز داشته باشد.

سلول‌های B آنتی‌بادی‌هایی را علیه قسمت‌های خاصی از تومورها تولید می‌کنند، به همان روشی که علیه ویروس عمل می‌کنند. سلول های B همچنین با سایر اجزای سیستم ایمنی مانند سلول های T و سلول های دندریتیک برای ایجاد محیط مناسب برای حمله تومور کار می کنند و یکی از اهداف ایمونوتراپی آینده ارتقای تعامل بین این سلول ها است. دیتا می گوید: «این تعامل کوچک سه سلولی با نتایج بهتر برای همه درمان های سرطان همراه است. هر بار که این اتفاق می افتد، نتایج بهتری می گیرید.»

دانستن اینکه چگونه سیستم ایمنی را به بهترین نحو فعال کنید، نقش مهمی در توانمندسازی سیستم های مراقبت های بهداشتی برای پاسخ سریع به تولد بعدی و کاهش مرگ و میر دارد. اکثر دانشمندان بر این باورند که تولدهای بعدی در جهان اجتناب ناپذیر است. نوزنزوایگ می‌گوید: «دفعه بعد این اتفاق خواهد افتاد. سه ویروس سارس در 20 سال گذشته ظهور کرده و مشکلات بزرگی را ایجاد کرده اند. ما نمی دانیم عامل بیماری زا بعدی چه زمانی باعث جهانی شدن می شود، اما باید برای آن آماده باشیم.