از تقویت‌کننده‌های کووید گرفته تا واکسن‌های سالانه آنفولانزا، بسیاری از ما این سوال را داریم که: چرا اینقدر زیاد، اغلب؟

دلیلی برای به روز رسانی واکسن ها وجود دارد. ویروس ها به سرعت جهش می یابند که می تواند به آنها کمک کند تا از سیستم ایمنی بدن فرار کنند و افرادی که قبلا واکسینه شده اند در معرض خطر عفونت قرار می گیرند. با استفاده از مدل سازی هوش مصنوعی، دانشمندان به طور فزاینده ای توانسته اند پیش بینی چگونگی تکامل ویروس ها. اما آنها به سرعت جهش می یابند، و ما هنوز در حال بازی کردن هستیم.

یک استراتژی جایگزین شکستن چرخه با یک واکسن جهانی است که می تواند بدن را برای تشخیص ویروس علیرغم جهش آموزش دهد. چنین واکسنی می تواند گونه های جدید آنفولانزا را ریشه کن کند، حتی اگر ویروس به اشکال تقریباً غیرقابل تشخیص تبدیل شده باشد. این استراتژی همچنین می تواند در نهایت یک را به ارمغان بیاورد واکسن برای افرادی مانند HIV، که تاکنون داشته است به طور بدنام فرار کرد دهه ها تلاش

در این ماه، تیمی از دانشگاه کالیفرنیا ریورساید به رهبری دکتر شو-وی دینگ، واکسن طراحی کرد که یک جزء شگفت انگیز از سیستم ایمنی بدن را در برابر ویروس های مهاجم آزاد کرد.

در موش‌های نوزاد بدون سلول‌های ایمنی عملکردی برای دفع عفونت، واکسن در برابر دوزهای کشنده یک ویروس کشنده دفاع کرد. محافظت حداقل 90 روز پس از شلیک اولیه ادامه داشت.

این استراتژی بر یک نظریه بحث برانگیز تکیه دارد. بیشتر گیاهان و قارچ ها دفاع ذاتی در برابر ویروس هایی دارند که مواد ژنتیکی آنها را خرد می کند. دانشمندان مدت‌هاست که تداخل RNA (RNAi) نامیده می‌شود، بحث کرده‌اند که آیا مکانیسم مشابهی در پستانداران - از جمله انسان - وجود دارد یا خیر.

دکتر Olivier Voinnet در مؤسسه فناوری فدرال سوئیس که با دینگ از این نظریه دفاع کرد، "این یک سیستم باورنکردنی است زیرا می تواند با هر ویروسی سازگار شود." گفته شده طبیعت در اواخر 2013

یک جهان RNA پنهان

مولکول های RNA معمولاً با ترجمه ژن ها به پروتئین همراه هستند.

اما آنها فقط پیام رسان های بیولوژیکی نیستند. مجموعه وسیعی از مولکول های RNA کوچک در سلول های ما پرسه می زنند. برخی از اجزای پروتئینی در طول انتقال DNA از طریق سلول عبور می کنند. برخی دیگر نحوه بیان DNA را تغییر می دهند و حتی ممکن است به عنوان روشی برای وراثت عمل کنند.

اما اساسی برای ایمنی، مولکول‌های RNA مداخله‌گر کوچک یا siRNA‌ها هستند. در گیاهان و بی مهرگان، این مولکول ها مدافعان شرور در برابر حملات ویروسی هستند. برای تکثیر، ویروس ها باید دستگاه سلول میزبان را ربوده و از مواد ژنتیکی خود کپی کنند – اغلب، این RNA است. سلول های مورد حمله مواد ژنتیکی خارجی را تشخیص می دهند و به طور خودکار حمله را آغاز می کنند.

در طی این حمله، که تداخل RNA نامیده می شود، سلول ژنوم RNA ویروس مهاجم را به تکه های کوچک – siRNA می ریزد. سپس سلول این مولکول‌های siRNA ویروسی را به داخل بدن می‌فرستد تا به سیستم ایمنی هشدار دهد. مولکول‌ها همچنین مستقیماً به ژنوم ویروس‌های مهاجم می‌چسبند و از تکثیر آن جلوگیری می‌کنند.

عامل اصلی این است: واکسن‌های مبتنی بر آنتی‌بادی‌ها معمولاً یک یا دو مکان روی ویروس را هدف قرار می‌دهند و در صورت تغییر آرایش آن مکان‌ها، آنها را در برابر جهش آسیب‌پذیر می‌کند. تداخل RNA هزاران مولکول siRNA را تولید می کند که کل ژنوم را پوشش می دهد - حتی اگر بخشی از ویروس جهش پیدا کند، بقیه هنوز در برابر حمله آسیب پذیر هستند.

این سیستم دفاعی قدرتمند می تواند نسل جدیدی از واکسن ها را راه اندازی کند. فقط یک مشکل وجود دارد در حالی که در گیاهان و مگس ها مشاهده شده است، آیا در پستانداران نیز وجود دارد بسیار بحث برانگیز است.

دینگ گفت: «ما معتقدیم که RNAi صدها میلیون سال ضد ویروس بوده است گفته شده طبیعت در سال 2013. "چرا ما پستانداران باید چنین دفاع موثری را کنار بگذاریم؟"

قاتلان ویروسی متولد شده طبیعی

در مطالعه 2013 in علمدینگ و همکارانش پیشنهاد کردند که پستانداران یک مکانیسم siRNA ضد ویروسی نیز دارند - این مکانیسم فقط توسط ژنی که توسط اکثر ویروس ها حمل می شود سرکوب می شود. این ژن که B2 نامیده می‌شود، مانند یک «ترمز» عمل می‌کند و هر گونه واکنش تداخلی RNA از سلول‌های میزبان را با از بین بردن توانایی آن‌ها در ساخت قطعات siRNA خفه می‌کند.

خلاص شدن از شر B2 باید تداخل RNA را به چرخ دنده بازگرداند. برای اثبات نظریهاین تیم از نظر ژنتیکی یک ویروس بدون ژن B2 کارآمد را مهندسی کردند و سعی کردند سلول‌های همستر و موش‌های کوچک دارای نقص ایمنی را آلوده کنند. ویروس نودامورا نامیده می شود و توسط پشه ها در طبیعت منتقل می شود و اغلب کشنده است.

اما بدون B2، حتی یک دوز کشنده از ویروس قدرت عفونی خود را از دست داد. بچه موش‌ها به سرعت دوز زیادی از مولکول‌های siRNA تولید کردند تا مهاجمان را از بین ببرند. در نتیجه، عفونت هرگز تسخیر نشد و مخلوقات - حتی زمانی که قبلاً دچار نقص ایمنی شده بودند - زنده ماندند.

"من واقعا معتقدم که پاسخ RNAi حداقل به برخی از ویروس هایی که پستانداران را آلوده می کنند مرتبط است." گفت: دینگ در آن زمان.

واکسن های عصر جدید

بسیاری از واکسن ها حاوی یک نسخه مرده یا زنده اما تغییر یافته ویروس برای آموزش سیستم ایمنی هستند. هنگامی که بدن دوباره با ویروس مواجه می‌شود، سلول‌های T را برای از بین بردن هدف، سلول‌های B که آنتی‌بادی‌ها را پمپاژ می‌کنند، و سایر سلول‌های «حافظه» ایمنی تولید می‌کند تا در برابر حملات آینده هشدار دهند. اما اثرات آنها همیشه دوام نمی آورد، به خصوص اگر یک ویروس جهش پیدا کند.

به جای تجمع سلول های T و B، تحریک پاسخ siRNA بدن نوع دیگری از دفاع ایمنی را ارائه می دهد. این کار را می توان با حذف ژن B2 در ویروس های زنده انجام داد. این ویروس‌ها را می‌توان در نوع جدیدی از واکسن فرموله کرد، که تیم برای ایجاد آن با تکیه بر تداخل RNA برای دفع مهاجمان تلاش کرده است. سیل حاصل از مولکول‌های siRNA که توسط واکسن ایجاد می‌شود، در تئوری، محافظت در برابر عفونت آینده را نیز فراهم می‌کند.

اگر یک ویروس جهش یافته بسازیم که نتواند پروتئینی را برای سرکوب RNAi [تداخل RNA] ما تولید کند، می توانیم ویروس را ضعیف کنیم. می تواند تا حدی تکثیر شود، اما پس از آن در نبرد با پاسخ RNAi میزبان شکست می خورد.» دینگ گفت: در یک بیانیه مطبوعاتی در مورد جدیدترین مطالعه. ویروسی که از این طریق ضعیف شده است می تواند به عنوان واکسنی برای تقویت سیستم ایمنی RNAi ما استفاده شود.

In مطالعهتیم وی با حذف ژن B2 این ویروس را در برابر ویروس نودامورا امتحان کرد.

این تیم موش‌های نوزاد و بالغ را واکسینه کردند که هر دو از نظر ژنتیکی دچار نقص ایمنی بودند زیرا نمی‌توانستند سلول‌های T یا سلول B دفاع کنند. تنها در دو روز، یک شلیک به طور کامل از موش ها در برابر دوز کشنده ویروس محافظت کرد و اثر آن بیش از سه ماه ادامه داشت.

ویروس‌ها برای جمعیت‌های آسیب‌پذیر - نوزادان، سالمندان و افراد دارای نقص ایمنی، مضر هستند. به دلیل ضعف سیستم ایمنی، واکسن‌های فعلی همیشه به این اندازه مؤثر نیستند. فعال کردن siRNA می تواند یک استراتژی جایگزین نجات دهنده باشد.

اگرچه در موش ها کار می کند، اما اینکه آیا انسان ها به طور مشابه واکنش نشان می دهند، هنوز مشخص نیست. اما چیزهای زیادی برای انتظار وجود دارد. پروتئین «ترمز» B2 همچنین در بسیاری از ویروس‌های رایج دیگر، از جمله دنگی، آنفولانزا و خانواده‌ای از ویروس‌ها که باعث تب، بثورات پوستی و تاول می‌شوند، یافت شده است.

این تیم در حال حاضر روی یک واکسن جدید آنفولانزا کار می کند که از ویروس های زنده بدون پروتئین B2 استفاده می کند. در صورت موفقیت آمیز بودن، واکسن به طور بالقوه می تواند به عنوان اسپری بینی ساخته شود - تزریق سوزن را فراموش کنید. و اگر تئوری siRNA آنها پابرجا باشد، چنین واکسنی ممکن است ویروس را حتی با جهش به سویه های جدید دفع کند. این کتاب بازی همچنین می‌تواند برای مقابله با انواع جدید کووید، RSV، یا هر چیزی که طبیعت در آینده به سمت ما می‌زند، سازگار شود.

دکتر رونگ های، نویسنده مطالعه، این استراتژی واکسن "به طور گسترده برای هر تعداد ویروس قابل استفاده است، به طور گسترده در برابر هر نوع ویروس موثر است، و برای طیف وسیعی از مردم بی خطر است." گفت: در بیانیه مطبوعاتی این می تواند واکسنی جهانی باشد که ما به دنبال آن بوده ایم.

تصویر های اعتباری: دیانا پولخینا / می Unsplash

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://singularityhub.com/2024/04/22/a-universal-vaccine-against-any-viral-variant-a-new-study-suggest-its-possible/