שיעול וופינג, או שעלת, היה בעבר גורם מוות מוביל לילדים בארצות הברית ובעולם לפני הכנסת החיסונים בשנות הארבעים. בעשורים שחלפו מאז, מחלת החיידקים כמעט הושמדה בארצות הברית, כאשר ההרוגים נפלו לספרות כפולות בכל שנה.
אולם המחלה עשתה קאמבק מטריד בשנים האחרונות כאשר כיסוי החיסון ירד לאחר מגיפת ה- COVID-19. בשנת 2024 הותירו מספר התפרצויות פקידי בריאות הציבור ובתי חולים להתערבב בכדי להכיל זרם פתאומי של חולים, בעיקר תינוקות, שלעתים קרובות צעירים מכדי לחסן אותם ולסבול מהתסמינים החמורים ביותר.
כעת, מחקר חדש מאוניברסיטת טקסס באוסטין יכול לסייע בשיפור חיסוני שיעול של שיעול כדי לדחוף שוב את המחלה הזו לעבר מיגור על ידי מיקוד לשתי חולשות עיקריות בזיהום.
יעד חדש
על רקע זה, צוות חוקרים, כולל חברי המחלקה להנדסה כימית של מק'קטטה של UT, מחלקת המחלקה למדעי הביולוגיה המולקולרית, עשתה צעדים משמעותיים בהבנה ובשיפור חסינות שעלת. אחד הדברים שהופכים את זיהומי העלזה למסוכנים הוא רעלן שעלת (PT), נשק כימי המיוצר על ידי החיידקים המחליש את תגובתו החיסונית של המטופל וגורם לרבים מהתסמינים החמורים הקשורים לשיעול וופ.
המחקר החדש, המתואר במחקר חדש שפורסם ב המשך האקדמיה הלאומית למדעיםמתמקד בשני נוגדנים חזקים, HU11E6 ו- HU1B7, המנטרלים את ה- PT בדרכים שונות.
באמצעות גישות מיקרוסקופיה קריו-אלקטרונית מתקדמת, החוקרים זיהו את האפיטופים הספציפיים ב- PT בהם נוגדנים אלה נקשרים. אפיטופים הם יעדים כימיים שמערכת החיסון יכולה לאפס את הפתוגנים. Hu11e6 חוסם את הרעלן מחיבור לתאים אנושיים על ידי הפרעה לאתרים הקשורים לסוכר, ואילו Hu1b7 מונע את כניסת הרעלן לתאים ולגרום נזק. ממצאים אלה הם הראשונים שממפים במדויק את האזורים הקריטיים הללו, ומספקים תוכנית תכנית לשיפור החיסונים.
כיום ישנם כמה חיסונים חדשים של שעלת בשלבי המחקר והמחקר הקליני. ניתן לשלב את הממצאים שלנו בגרסאות עתידיות די בקלות, ולשפר את היעילות הכללית ואת אריכות החיים של ההגנה. "
ג'ניפר מיינארד, פרופסור להנדסה כימית בבית הספר להנדסה קוקרל ומחבר המחקר החדש
היא הצביעה על חידושים כמו טכנולוגיית mRNA ששימשה בחיסון Covid-19, כמו גם פריצות דרך בשימוש בהנדסה גנטית על רעלן שעלת (PTג'נרל) לייצר חיסוני שעלת אקומביננטיים חדשים ובטוחים יותר ורקומביננטיים חדשים כטכנולוגיות המשמרות נטרול אפיטופים שיכולים לשלב עם הממצאים החדשים של הצוות שלה.
"אימון מערכת החיסון למיקוד לאתרים הפגיעים ביותר ברעלן צפוי ליצור חיסונים יעילים יותר", אמר מיינארד. "וככל שחיסון יעיל וארוך יותר הוא, יש לקוות, ככל שאנשים ייקחו את זה."
בנוסף לסייע בהדרכת עיצובים עתידיים על חיסונים, הנוגדנים Hu1B7 ו- Hu11e6 עצמם מבטיחים כתרופות טיפוליות לתינוקות נגועים ובסיכון גבוה. עבודות קודמות של מיינארד ועמיתיו מראות שהם יכולים למנוע את ההיבטים הקטלניים של זיהום שעלת. חוקרי UT מחפשים באופן פעיל שותפויות לפיתוח דרכים למניעת נזקי ריאה ומוות אצל ילודים שנחשפו למחלה.
איום מתמשך
נגרם על ידי החיידק שעלת בורדלהשיעול שגרתי ידוע לשמצה בזכות התאמות השיעול האלימות שלו, מה שעלול להוביל לסיבוכים כמו דלקת ריאות, התקפים ואפילו מוות, במיוחד אצל תינוקות. כינוי אחד למחלה הוא השיעול של 100 יום מכיוון שההתאמות לשיעול הכואב יכול להתעכב במשך חודשים, אפילו במקרים קלים או מתונים. המחלה הורגת כ -200,000 אנשים בכל שנה ברחבי העולם, רובם תינוקות וילדים, וניצולי מחלה קשה יכולים להשאיר נזק מוחי וצלקות ריאות.
בעוד שחיסונים מודרניים צמצמו את האגרה, יעילותם הולכת ומתכוונת לאורך זמן, כאשר ההגנה נמשכת רק שנתיים עד חמש שנים. חיסונים בשעלת מודרנית הם אקלולריים, מה שאומר שהם מכילים חלקים מהחיידקים המאמנים את מערכת החיסון כדי לזהות את הפתוגן, כולל PT.
התפרצויות אחרונות של שיעול וופינג ברחבי העולם הדהים את פקידי בריאות הציבור. בסתיו הקרוב, העיר ניו יורק חלה עלייה של 169% במקרי השיעול של Whooping מאז 2023. המקרים גדלו ב -500% מאז 2019. אוסטרליה סובלת כיום מהתפרצות הגדולה ביותר של השיעול של וופינג מאז הכנסת החיסון בשנות הארבעים, עם כ -41,000 מקרים שדווחו השנה.
גורמי הבריאות מצביעים על החמצות חיסונים ראשוניים ומאיץ כתורמים עיקריים להתפרצויות.
להתגבר על היסוס
בעוד שההתקדמות במלחמה בשעלת היא מרגשת, הם מתמודדים עם אתגר כפול: התגברות על המורכבות הביולוגית של שעלת ומכשולים חברתיים של היסוס חיסונים. הדרך היעילה ביותר למנוע שעלת אצל ילודים פגיעים היא שאמהות יחוסנו במהלך ההיריון, מה שמקנה הגנה ליילוד עד שהוא יהיה ישן מספיק כדי לחסן. על פי ה- CDC, שיעור החיסון המלא מול שעלת בגני ילדים הוא בדרך כלל מעל 90% בארצות הברית, אך מתחת ל 60% מהאימהות מקבלות את החיסון במהלך ההיריון. הספקנות בנוגע לבטיחות בחיסון ונורמליזציה איטית של חיסון שגרתי לאחר מגיפת ה- COVID-19 הובילה לכיסים של קהילות מתחת לחישוב והגנה נמוכה כוללת של יילודים, ומספקת קרקע פורייה להתפרצויות קטלניות. סביבה זו, יחד עם המגבלות של החיסונים הנוכחיים, הופכת את החדשנות לחיונית.
מחבר משותף אנליי וו. נגוין, פרופסור למחקר בהנדסה כימית, הדגיש את חשיבות המניעה על הטיפול. "תמיד קל יותר למנוע מחלות אצל אדם בסיכון גבוה", אמרה. "ברגע שמישהו חולה מאוד, מערכת החיסון שלהם לא מתפקדת היטב, וקשה יותר לעזור להם להתאושש. לאמהות יש הזדמנות מדהימה להגן על תינוקותיהן לאחר שנולדו על ידי קבלת חיסון נגד מגבר שעלת במהלך ההיריון, והורים יכולים להמשיך להגן על משפחותיהם על ידי עבודה עם ילדים כדי להבטיח ילדים ונעשים מתעדכנים בחיסונים."
על ידי התמקדות בנטרול אפיטופים-אזוריים בהם נוגדנים יכולים לחסום ביעילות את החיסונים החדשים-רעלנים יכולים לספק חסינות חזקה וארוכת טווח. זה יכול לסייע בחיזוק אמון הציבור בחיסוני שעלת ולבלום את תחיית המחלה.
רבקה א. וילן ממחלקת מקקטות להנדסה כימית באוט אוסטין, ג'ורי א. גולדסמית 'וג'ייסון מקלן ממחלקת המולקולרית ביו-מקומית באוסטין ווסאנה וויג'גאנאלן מבונט-אסיה היו גם מחברים בעיתון. המחקר נתמך כלכלית על ידי המכון למניעת סרטן והמחקר של טקסס, קרן וולש והמכונים הלאומיים לבריאות.
