برای اولین بار محققان تحول یک مولکول مقاوم در برابر ویروس اچ آی وی را روی یک بیمار بررسی می‌کنند. این مولکول قابلیت شناسایی انواع گوناگونی از ویروس‌های اچ آی وی را دارد.

با مشخص شدن چگونگی رشد و تکامل پادتن‌های خنثی‌کننده، محققان این توانایی را دارند تا واکسن‌هایی بسازند تا به موجب آن‌ها پادتن‌های مشابهی بدست آورند و مردم را از معرض آلوده شدن به ویروس اچ آی وی مصون دارند. این محققان به رهبری بارتن هاینس از دانشگاه Duke در دورهام (شمال کارولینا) دریافتند که پادتن‌های خنثی کننده تنها بعد از تغییر ماهیت جمعیت ویروس‌ها در بیمار آلوده  اثر می‌گذارند (این مسئله‌ای است که مدت‌ها در مورد آن تردید وجود داشته و حقیقتا مدرکی دال بر درستی آن مشاهده نشده بود). این گروه یافته‌های خود را در مجله Nature گزارش می‌کنند [1].

ویلیام شیف متخصص ساخت واکسن در یک موسسه تحقیقاتی واقع در لاجولا (کالیفرنیا) می‌گوید: این یک نمایش واقعا زیبا است. او در ادامه می‌گوید: حال یک پرسش مهم در حوزه طراحی و تولید واکسن وجود دارد و آن اینکه چقدر تغییر ماهیت ویروسی لازم است در واکسن‌ها اعمال کنیم تا به واسطه آن‌ها پادتن‌های خنثی کننده را استخراج کنیم؟

در این شکل لکه‌های سبز رنگ ویروس اچ آی وی هستند که به شکل جوانه رشد کرده اند. پادتن‌های خنثی کننده وقتی اثر می‌کنند که ویروس از نوعی به نوع دیگر تغییر کند. 

ویروس اچ آی وی اغلب تغییر ماهیت می‌دهد به نحوی که ساخت واکسن‌هایی موثر با قابلیت شناسایی شکل‌های به اندازه کافی گوناگون از این ویروس‌ دشوار است. در دهه گذشته طراحان واکسن اچ آی وی سعی کرده‌اند با مطالعه پادتن‌های خنثی کننده به پیشرفت‌هایی برسند، با امید به اینکه بفهمند چه چیزی به این مولکول‌ها (پادتن‌های خنثی کننده) توانایی شناسایی انواع گوناگونی از ویروس اچ آی وی را می‌دهد.

اما نمونه برداری از سلول‌های انسان برای ساخت پادتن‌های خنثی کننده دشوارتر از آن چیزی بود که محققان انتظار آن را داشتند. چرا که این مولکول‌ها به شکل غیر عادی پیچیده هستند و  توانایی خود را در برابر ویروس اچ آی وی، بعد از مدت زمان طولانیِ رشدِ ویروس در بدن نشان می‌دهند.  

پادتنی که امروز هاینس و همکارانش آن را معرفی می‌کنند، CH103، ویروس‌های اچ آی وی کم‌تری را نسبت به پادتن‌های خنثی کننده دیگر (از قبیل برخی پادتن‌ها در دسته VRC01) شناسایی می‌کند. اما گفتنی است که CH103 نسبت به پاد‌تن‌های معرفی شده قبلی پیچیدگی کم‌تری دارد و گروه هاینس امیدوار هستند که تولید واکسن مورد نظر را با توجه به این پادتن آسانتر باشد.

هاینس می‌گوید: یک پیام مقاله ما این است که پادتن‌های خنثی کننده به اندازه‌ای که ما فکر می‌کنیم پیچیده نیستند.

این گروه، پادتن CH103 را ۱۳۶ هفته بعد از آلوده شدن فرد در بدن بیمار یافتند. این محققان سپس به نمونه خون‌های گرفته شده از بیمار مراجعه کردند و به جستجوی پادتن‌های مشابه و انواع دیگری از ویروس مورد نظر موجود در بدن بیمار پرداختند. با انجام این کار آن‌ها قادر بودند که رشد هم‌زمان پادتن و ویروس را دنبال کنند و شکل پیشین پادتن («پیش ماده سلولِ germline» تولید شده توسط سلول‌های مقاوم، سلول B نامیده می‌شود) را قبل تبدیل شدن به پادتن خنثی کننده، مشخص کنند. این مسئله به گروه هاینس کمک کرد تا پروتئین‌های واکسنی تحت عنوان «ایمونوژن» تولید کنند که باعث می‌شود بدن بتواند پادتن‌های خنثی کننده مثل CH103 در خود پرورش دهد.

در این شکل دو نوع سلول germline و somatic نشان داده شده اند.

در سوی دیگر، یک گروه به رهبری شیف [2] در ۲۸ مارس گزارش دادند که یک «ایمونوژن» طراحی کرده‌اند به طوری که به پادتن‌های خنثی کننده VRC01 پیوند داده می‌شود. این محققان از ساختارهایی بر پایه طراحی محاسباتی و روش به اصطلاح «محو شدگی» استفاده کردند برای این که «ایمونژن» های با قابلیت شناسایی انواع گوناگونی از «پیش ماده سلول germline»  VRC01 را انتخاب کنند.

جناب شیف می‌گوید: چالش بعدی این است که آیا چنین «ایمونژن» هایی توانایی تبدیل «پیش ماده سلول germline» را به CH103، VRC01 و دیگر پادتن‌های خنثی کننده در انسان و یا در موش‌ها (با سیستم دفاعی شبیه انسان) دارند یا خیر.

همچنین شیف می‌گوید: اکنون سوال اینجا است که وقتی فردی سلول  germline B را فعال کرده است چطور می‌توان باعث شد تا آن سلول تغییرات مورد نیاز برای تبدیل شدن به پادتن خنثی کننده را تجربه کند.

شیف و هاینس می‌گویند: احتمالا نیاز داریم تا راههایی برای شبیه‌سازی گوناگونی ماهیت ویروس‌ها پیدا کنیم که در واقع ممکن است روشی باشد تا روند رشد پادتن را تسریع ببخشیم (شاید با واکسینه کردن ترکیباتی از ایموژن‌های گوناکون به این مهم برسیم).

منبع:

http://www.nature.com/news/researchers-see-antibody-evolve-against-hiv-1.12720

مرجع:

1-Liao, H.-X. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature12053 (2013).