جهت ساختن یک واکسن موفق برای HIV، از مولکول ها شروع کنید

بیماری HIV، مانند یک کابوس است، اما دیگر یک عامل اساسی برای مرگ نیست. روزی فرا می رسد که واکسن ها می توانند ویروس ها را بدون اینکه خودتان از ابتلا به این بیماری آگاه باشید، از سیستم بدنتان خارج کنند. شاید یک روز، چنین واکسنی بتواند AIDS را درمان کند. بنابراین دانشمندان مشغول کار بر روی آن هستند. (سیارک)  

محققین نتایجی را منتشر کردند که برای مبتلایان به عفونت SIV امید بخش بود، یک نوع ویروس HIV که میمون ها به آن مبتلا می شوند. این مطالعه که در مجله ی Nature منتشر شد، از یک داروی ویژه استفاده می کرد که ویروس را فعال کرده و واکسن تازه را قادر می ساخت که آن را شناسایی و با آن مقابله کنند. این مطالعه، بخشی از موج جدید ساخت واکسن برای HIV است که از داده های ژنتیکی و مهندسی در مقیاس اتمی استفاده می کند.
هر ساله بیش از دو میلیون نفر به ویروس HIV مبتلا می شوند. در کشورهای توسعه یافته، داروهای ضد ویروس HIV می توانند عفونت را تحت کنترل در آورند. اما به سختی نیمی از بیماران HIV/AIDS به این دارو دسترسی دارند. این دلیلی است که چنین واکسنی که بیماران تنها به یک یا چند نوبت دریافت آن نیاز دارند می تواند وضعیت سلامت جهانی را تغییر دهد.
یک انقلاب مولکولی
در مقایسه با داروهای مدرن بدون ضرر، واکسن های قدیمی بسیار مضر بودند. داروهای قدیمی از روش های نادرستی استفاده می کردند که نتایج آن ها، تنها در انتهای تحقیق قابل مشاهده بود و خطر قابل توجهی را متوجه سلامت بیماران می کرد. و حالا اگرچه استاندارهای ایمنی سلامت، قوی تر هستند و بیولوژیست ها بیش از پیش درباره ی سیستم ایمنی بدن می دانند واکسن ها، اساساً با استفاده از روش های قدیمی که توسط پیشروهایی مانند ادوارد جنر و جوناس سالک معرفی شدند، ساخته می شوند. به منظور راه اندازی سیستم ایمنی بدن، آن ها از یک نسخه ی ضعیف شده، مرده یا مجدداً ساخته شده ی ویروس استفاده کردند.
اما در حال حاضر، مسیر به سمت دوری از آزمایشات تجربی و به سمت طراحی داروهای منطقی حرکت کرده است. بجای استفاده از ویروس های قدیمی، بیولوژیست ها مشغول بکارگیری طراحی های منطقی و خلق واکسن های مختص به خود، با استفاده از طراحی مولکول ها هستند. این کار با استفاده از تصاویری که از میکروسکوپ ها بدست آمده اند و نرم افزارهای مدلسازی پیچیده ی صورت می پذیرد. "دکتر برنی گراهام ، جانشین مدیر مرکز تحقیقات واکسن در انستیتوی ملی سلامت گفت: "نوعی از انقلاب در حال وقوع است". "نه تنها قادر خواهیم بود پادتن ها را در مقیاس اتمی طراحی کنیم، بلکه معتقدیم راه های جدیدی را برای تولید آن ها معرفی خواهیم کرد. قبلاً، واکسن شناسان، ویروس ها را مورد مطالعه قرار می دادند. امروزه، کسانیکه واکسن ها را مورد بررسی قرار می دهند، بیشتر بیولوژیست ، بیوشیمیست های پروتئینی و ایمن شناسان هستند".
بکارگیری این تغییرات، یک واقعیت غیر قابل انکار است: بیولوژیست ها در حال حاضر، به بسیاری از واکسن های ساده دست یافته اند واکسن سرخک، آبله، فلج اطفال. اما HIV اندکی پیچیده تر و مقاوم تر است. کارل دیفندباخ ، مدیر بخش AIDS در NIH گفت: "اگر بخواهم میزان پیشرفت در مورد واکسن HIV را با مقیاس امتیاز ورزشی بیان کنم، باید بگویم که امتیاز ما صفر و امتیاز HIV، 76 میلیون است". "حتی برخی از مردم از ابولا هم نجات پیدا کردند. اما بشر هیچگونه دفاع طبیعی در برابر HIV ندارد. بنابراین، باید پاسخ ایمنی بدن به HIV را که در هیچ قسمتی از بدن وجود ندارد، مهندسی کنیم". این نوع از دشواری، واکسن شناسان را به تفکر درباره ی دشمن خود(HIV) واداشته است. (سیارک)  
اما فناوری های جدید، به کمک دانشمندان آمده اند. توالی تک سلولی، به دانشمندان اجازه می دهد به موقعیت دقیق محل قرارگیری سلول های سیستم ایمنی پی ببرند معمولاً یک لنفوسیت B ، نوعی از سلول خونی سفید که پادتن ها را تولید می کند پاتوژن های بیگانه را شناسایی و آن ها را به خاطر می سپارد. زمانیکه دانشمندان بفهمند کدام ژن ها، پادتن های مختلف را می سازند، قادر خواهند بود آن ها را بطور مصنوعی بسازند. سپس از تکنیکی که توموگرافی الکترونی cyro نامیده می شود، بهره می گیرند تا به مدل های سه بعدی هر پادتن برسند. بر خلاف سایر تکنیک های تصویربرداری(مانند میکروسکوپ الکترونی مسطح قدیمی) که لایه ها و سوراخ های مولکولی را نابود می کند، فرآیند غوطه وری انجماد، ساختارهای سلولی را حفظ می کند. دانشمندان باید نواحی بسیار کوچک مانند گیرنده ها را ببینند تا قادر باشند نحوه ی عملکرد مولکول های پادتن را شناسایی کنند. چراکه پادتن ها، سوراخ های گیرنده ها را می پوشانند(کور می کنند) و همین کور شدگی، موجب ایجاد ایمنی در بدن می شود.  (سیارک
دنیس بورتون ، محقق قدیمی HIV/AIDS در انستیتوی تحقیقاتی Scripps گفت: "این اساساً یک مشکل مرتبط با شکل است". "اشکال مختلف این پادتن ها، بخش هایی از پروتئین هایی هستند که بر روی سطح ویروس قرار دارند. اگر بتوانیم این پادتن ها را در شکل مولکولی مورد مطالعه قرار دهیم، قادر خواهیم بود این شکل ها را مجدداً بسازیم و آن ها را در بدن مردم قرار دهیم. اگر همه ی کارها را درست انجام دهیم، بدن مردم به این اشکال، واکنش نشان داده و پادتن های درست را می سازند و در برابر HIV مقاومت می کنند".
خنثی سازی، بطور گسترده
اما هیچ کاری در رابطه با HIV آسان نیست. بیست درصد از افرادی که به عفونت HIV مبتلا هستند، موادی را در بدن خود گسترش می دهند که "پادتن های خنثی سازی گسترده" نامیده می شوند. اکثر پادتن ها از طریق اتصال به آنتی ژن کار می کنند، بنابراین با تخریب یک سلول خونی سفید، آن را تضعیف می کنند. پادتن های خنثی کننده ی گسترده به یک آنتی ژن متصل می شوند و اثرات بیولوژیکی را خنثی می کنند. نتیجه ی نهایی یکسان است(ویروس نمی تواند زنده بماند)، اما پادتن های خنثی کننده ی گسترده به سلول های سفید خونی برای چنین پاکسازی سیستماتیک گسترده ای نیاز ندارند. مسئله ی بزرگی درباره ی HIV وجود دارد، و آن این است که سلول های سفید خونی، اساساً خود مورد هدف هستند.  (سیارک)  
بورتون یکی از محققین زبردستی است که عمر خود را صرف یافتن واکسنی برای استفاده در برابر این پادتن های خنثی کننده ی گسترده کرده است. در اوایل دهه ی 1990، بورتون اولین نفری بود که نشان داد پادتن های خنثی کننده ی گسترده می توانند میمون های Macaque را در برابر SIV محافظت کنند. اما او گفت که اتفاقات خارق العاده تنها در چند سال اخیر رخ داده اند. او گفت: "یک انفجار حقیقی در زمینه ی ساخت این پادتن ها رخ داده است". "برای مدتی طولانی، ما تنها چهار نوع مختلف داشتیم، و حالا صدها نوع مختلف داریم. این تنوع ما را قادر می سازد چگونگی عملکرد پروتئین بر روی سطح ویروس را بطور دقیق درک کنیم، و موجب طراحی بسیاری از پروتئین های جدید می شود که واقعاً کاندیداهای خوبی برای واکسن هایی هستند که می توانند پاسخ های ایمنی گسترده را ایجاد کنند".
در آپریل، ثبت نام برای دریافت واکسن آزمایشی HIV، در دو فاز کلینیکی آغاز شد تا میزان ایمنی و کارآیی آن بر روی پادتن خنثی کننده ی گسترده ای که VRC01 نامیده می شد، مورد بررسی قرار بگیرد. اولین فاز، 2700 مرد یا افراد فراجنسیتی را در آمریکا، برزیل، پرو و سوئیس ثبت نام می کند. یک مطالعه ی موازی در آفریقا، 1500 زن فعال از نظر جنسیتی را ثبت نام خواهد کرد. هر هشت هفته، هر دو گروه یا یک دارونما دریافت می کنند یا یک دوز از پادتن را دریافت خواهند کرد. پس از یکسال و نیم، محققین میزان پادتن را در خون مشارکت کنندگانی که دوز دارویی را دریافت کردند، اندازه می گیرند. علاوه بر این، هر گونه اثرات دفاعی در رابطه با عفونت را نیز اندازه می گیرند.بورتون امیدوار است که گروهش، اقدامات آزمایشی خود را صورت دهند و نتایج برخی از این اقدامات را در سال آینده اجرایی کنند، اما او درباره ی آنچه که دقیقاً باید از این آزمایشات بیاموزند، واقع بین است. او گفت: "می دانیم که نتیجه ی کار، تولید پادتن های کاملاً خنثی کننده نخواهد بود، البته بسیار شگفت زده خواهیم شد اگر چنین اتفاقی رخ دهد". چالش، بدست آوردن پادتن ها از طریق مسیری خاص و طولانی مدت است. اما HIV، تغییرات کافی در برابر هر گونه عوامل محیطی خواهد داشت، چراکه آن ها باید چندین عضو حیاتی را هدف قرار دهند. "این مانند این است که از روی پنج مانع بپرید تا به خط پایان برسید-ما امیدواریم پاسخ این سوال را بیابیم: "(سیارک)  

آیا واکسن ما را از مانع شماره ی یک عبور خواهد داد؟ آیا یک پاسخ خنثی کننده ی گسترده را اعمال خواهد کرد؟"
اگر پاسخ مثبت باشد، بیولوژیست ها باید واکسنی بسازند که بطور مداوم به بیمار تزریق شود تا ایمنی کامل را برای بیمار به ارمغان آورد. HIV به صدها و هزاران عضو مختلف تکثیر شده است. برخی از محققین باور دارند که توانسته-اند یک خنثی کننده ی گسترده را به واکسن های جهانی توسعه دهند که در برابر آن ها کار می کنند. سایرین، عاری از تخیل هستند و در حال حاضر بدنبال حفاظت کامل هستند نه چند سال آینده.
یک Clade در هر نوبت
اولین اقدام کلینیکی بزرگ مقیاس درباره ی واکسن HIV ماه گذشته در آفریقای جنوبی صورت گرفت. در 21 اکتبر، مشارکت کنندگان در آزمایش، اولین تزریق از پنج تزریق(در طی یکسال) خود را دریافت کردند. این واکسن، HVTN 702 نامیده می شد. سه بوستر اولیه برپایه ی Canarypox بودند(بله، مانند آبله مرغان برای قناری ها) که آن نیز بر پایه ی واکسنی بود که ALVAC-HIV نامیده می شد و توسط لویی پاستور تولید شده بود. دو تزریق نهایی، واکسنی حاوی یک مولکول پروتئینی HIV هستند که توسط GlaxoSmithKline ساخته شده است. (سیارک)  
این کار، بر گرفته از کار اولیه ای است که Thai Trial نامیده می شد و در سال 2009، برای اولین بار(و تنها برای همان یکبار) مشخص شد که یک اثر دفاعی در برابر عفونت HIV در انسان را موجب می شود. در آن زمان، محققین از اینکه به میزان 30 درصد، کاهش سرعت رشد عفونت را مشاهده کردند، تعجب کرده بودند. حالا، با بهبود فناوری-های مولکولی و طراحی هدفمند، دانشمندان به دستیابی به نتایج بهتر، امیدوارتر شده اند.
نتایج حاصل از آزمایش در آفریقای جنوبی، در سال 2020 اعلام خواهند شد. اگر نتایج، موفقیت آمیز باشند، نه تنها برای تحقیق پیرامون واکسن HIV مفید است بلکه در درمان سایر بیماری های بشر نیز کاربرد خواهند داشت. آفریقای جنوبی، مرکز HIV جهان است با بیش از هفت میلیون نفر مبتلا به این عفونت. این واکسن-با هدف حمله به نوع اصلی ویروسی که مردم آفریقای جنوبی به آن مبتلا هستند-از نظر تئوری، در هند یا ایالات متحده کمتر موثر خواهد بود. اما دکتر لری کوری ، محقق اصلی HVTN و رئیس و مدیر سابق مرکز تحقیقات سرطان Fred Huchinson معتقد است که این واکسن، پاسخ های خوبی را به این نوع خاص از ویروس نشان داده که حاکی از کاربرد گسترده تر آن است. او گفت: "در نظر داریم که واکسن را بطور کامل، برای سایر نواحی جغرافیایی، دوباره مهندسی نکنیم". اگر کارآیی خوبی در آفریقا بدست آوریم و بازارهایی برای تمامی انواع پادتن های Clade B یا Clade A یا Clade D وجود داشته باشند، بنابراین از آنجا آغاز خواهیم کرد. بیایید آن شیشه های کوچک(حاوی واکسن) را به سراسر جهان ببریم". (سیارک)  
در حالیکه دستیابی به یک واکسن HIV با Clade امیدوار کننده، همچنان دور از دسترس است، در حال حاضر اثرات حقیقی این تفکر علمی، بر روی واکسن هایی که برای مقابله با سایر عفونت ها مورد استفاده قرار می گیرند؟، مفید بوده است. بورتون معتقد است: "این یک نیروی محرکه در جهت مدرن سازی و انقلابی است در صنعت واکسن-سازی و علم مولکولی". واکسن سرماخوردگی، یک مثال خوب است. واکسن سرماخوردگی متعلق به هر سال بر پایه ی اطلاعات جدیداً بدست آمده، تهیه می شود که خیلی خوب هم عمل می کند، اما عالی هم نیست-مردم همچنان سرما می خورند. این محققین، نسل جدیدی از واکسن های سرماخوردگی را معرفی کردند که برای آزمایش کلینیکی، آماده است. چیزی در حدود 88 درصد از مبتلایان جهانی، و 95 درصد از مبتلایان ایالات متحده را واکسینه کرده اند. با این نوع واکسن، می توانید تمامی روزهای سال را بجای بستر بیماری، در کنار ساحل سپری کنید.

این پست را چگونه می‌بینید؟ برای شما مفید بود؟ لطفا با نوشتن کامنت در زیر ما را مطلع کنید.  (سیارک)  

مترجم  itrans.ir

نظرات

برای ارسال نظر باید وارد حساب کاربری شوید. ورود یا ثبت نام

بیشتر بخوانید