دانشمندان در پی طراحی و تایید واکسن HIV

به گزارش سیناپرس اردبیل، دانشمندان گرد هم آمده‌اند تا پیشرفت‌های مهمی در توسعه واکسن مؤثر علیه ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV) داشته باشند. این تحقیق اولین گام‌ را در یک رویکرد واکسن توصیف می‌کند که هدف آن ایجاد آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده گسترده (bnAbs) است. آنتی‌بادی‌هایی که به اندازه کافی گسترده هستند تا در برابر بسیاری از انواع مختلف ویروس مبارزه کنند.

این تیم با شناسایی امیدوارکننده‌ترین bnAbs و ژن‌های انسانی مورد نیاز برای ساخت آنها و همچنین طراحی واکسن‌های پروتئین و mRNA برای شروع ساخت bnAb و تأیید نامزدهای واکسن، راه را برای ایجاد یک واکسن موثر HIV هموار می‌کند. ویلیام شیف، نویسنده ارشد، استاد پژوهش اسکریپس و مدیر اجرایی طراحی واکسن در IAVI می‌گوید: «دو مطالعه ما یک تلاش مشترک برای درک ژنتیکی و ساختاری bnAbs و در نهایت واکسن‌های مهندسی برای استخراج این bnAbs را توصیف می‌کنند».

اچ‌آی‌وی یکی از سخت‌ترین ویروس‌ها برای مبارزه است زیرا توانایی طبیعی آن در جهش سریع و فراراز دستگیری سیستم ایمنی می‌باشد. یافته‌های تیم محققین با همکاری نزدیک در میان رشته‌ها و مؤسسات علمی، گامی مهم به جلو در غلبه بر این موانع تاریخی و ایجاد واکسن مؤثر HIV است.

محققان مدت‌هاست مطالعه کرده‌اند که چگونه درصد کمی از افراد آلوده به HIV می‌توانند bnAbs بسازند. حتی زمانی که bnAbs در این موارد در حین عفونت ایجاد می شود، خیلی دیر به وجود می آیند تا به سرکوب کردن ویروس کمک کنند.دانشمندان  بر روی bnAbs که به راس پروتئین اسپایک HIV (مشابه پروتئین اسپایک SARS-CoV-2) متصل می‌شوند، تمرکز کردندbnAbs.  با اتصال به راس سنبله HIV از آلوده کردن سلول های انسانی به HIV جلوگیری می کند.

دانشمندان ابتدا باید تعیین کنند که آیا جمعیت عمومی دارای سلول های پیش ساز هستند که در نهایت منجر به ایجاد bnAbs قوی می شود. Zachary Berndsen، استادیار بیوشیمی در دانشگاه میسوری، می‌گوید: «پیدا کردن bnAbs داریم مانند جستجوی سوزن در انبار کاه است. برای ساخت یک واکسن مؤثر، ابتدا باید آنتی‌بادی‌های پیش‌ساز را پیدا کنیم که در نهایت می‌توانند به bnAbs تبدیل شوند، در حالی که ببینیم آیا آن آنتی‌بادی‌های پیش‌ساز در بین جمعیت عمومی به اندازه کافی برای تحریک وجود دارند یا خیر».

bnAbs از نوعی گلبول سفید تولید کننده آنتی بادی که سلول B ساده نامیده می شود، بالغ می شوند. این سلول های B اغلب به عنوان پیش سازهای "ژرملاین" شناخته می شوند.جردن ویلیس، نویسنده اول، دکترا، دانشمند ارشد در آنتی بادی خنثی کننده IAVI می گوید:«حلقه های طولانی HCDR3 در bnAbs apex در آنتی بادی های انسانی نادر است، بنابراین می توان انتظار داشت که پیش سازهای این bnAbs راس نیز نادر باشند.، با این حال متوجه شدیم که دو دسته از apex bnAbs دارای پیش سازهای نسبتاً مشترکی هستند، بنابراین تصمیم گرفتیم استراتژی طراحی واکسن خود را بر روی آن دو bnAbs متمرکز کنیم».

سپس محققان دریافتند که پروتئین‌های طبیعی سنبله HIV به پیش‌سازهای ژرمینال دو bnAbs هدف متصل نمی‌شوند، به این معنی که استفاده از یک پروتئین سنبله HIV طبیعی به عنوان واکسن، پاسخ‌های bnAb مورد نظر را القا نمی‌کند. برای حل این مشکل، محققان یک پروتئین HIV اصلاح شده را مهندسی کردند که می‌تواند به پیش‌سازهای خط زایا برای هر دو bnAbs هدف متصل شود. این پروتئین مهندسی شده به عنوان "ایمونوژن آغازگر" عمل می کند، اولین شات واکسنی که سلول های پیش ساز B مناسب را برای شروع فرآیند تولید bnAbs راس مورد نظر متصل و فعال می کند.

پژوهشگران همکاری کردند تا نشان دهند که ایمونوژن جدید قادر است با موفقیت به سلول‌های پیش‌ساز ژرمین B متصل شود و پاسخ‌های مورد نظر را در موش‌ها،ایجاد کند. پاسخ‌های آنتی‌بادی پتانسیل تبدیل شدن به bnAbs را دارند که می‌توانند با اچ‌آی‌وی مبارزه کنند، که دانشمندان تلاش خواهند کرد تا در مطالعات آینده با ایمونوژن‌های تقویت‌کننده مختلف که هنوز در مرحله طراحی هستند، به آن دست یابند.

از آنجایی که یک واکسن موفق باید از منظر تولید نیز قابل اجرا باشد، این تیم با دانشمندانی از Moderna همکاری کردند تا با موفقیت ایمونوژن‌های هدف‌دار را در واکسن‌های mRNA (مشابه واکسن‌های COVID-19) فرموله کنند. این رویکرد حتی نسبت به فرمول واکسن معمولی پاسخ آنتی‌بادی بهتری را در موش‌ها نشان داد، در حالی که ساخت آن بسیار آسان‌تر و سریع‌تر بود.

یافته‌ها در 29 سپتامبر 2022 در Immunity در دو مقاله جداگانه منتشر شد.

منبع: new atlas
مترجم: مهناز علیرضایی