חוקרים במכון פסטר בצרפת פיתחו "שבבי איברים לימפואידים" מלאכותיים המשחזרים חלק גדול מהתגובה של מערכת החיסון האנושית לחיסוני מאיץ. הטכנולוגיה, המתוארת במאמר שיתפרסם ב-6 בספטמבר ב- כתב עת לרפואה ניסיונית (JEM), עשוי לשמש כדי להעריך את היעילות הצפויה של חיסוני מאיץ חדשים מבוססי חלבון ו-mRNA עבור COVID-19 ומחלות זיהומיות אחרות.
המוטציה וההתפתחות המהירה של SARS-CoV-2 ונגיפים אחרים פירושה שיש לפתח חיסוני מאיץ באותה מהירות כדי לספק הגנה מפני זנים ויראליים מתעוררים. עם זאת, קשה לחזות את היעילות של חיסונים מעודכנים. חיסון ה-mRNA הדו-ערכי האחרון ל-COVID, למשל, התברר כלא יעיל יותר מהחיסון החד-ערכי המקורי נגד הגרסה המתהווה של Omicron שהוא תוכנן להילחם בו. אחת הסיבות לחוסר הניבוי הזה היא שלחיות המעבדה המשמשות לבדיקת חיסונים חדשים יש מערכת חיסון שונה במקצת מזו של בני אדם. סיבה נוספת היא שבני אדם יכולים להשתנות מאוד בתגובתם לחיסון, תלוי, בין השאר, בהיסטוריה האישית שלהם של זיהום וחיסונים.
מגיפת ה-COVID-19 הדגישה את הצורך במערכות פרה-קליניות המאפשרות הערכה מהירה של תגובות חיסון הנגרמות על ידי חיסוני מאיץ מועמדים, במיוחד בתוך קבוצות ספציפיות של אנשים בסיכון גבוה".
ליסה צ'קרבארטי, ראש קבוצה ביחידה לנגיפים וחסינות, Institut Pasteur
תגובת מערכת החיסון לחיסון מתואמת באיברים לימפואידים משניים, כגון בלוטות הלימפה והטחול, שם סוגים שונים של תאי חיסון מתאספים ומקיימים אינטראקציה זה עם זה כדי לדרבן התפתחות של תאי B ספציפיים המייצרים נוגדנים. הצוות של צ'קרבארטי, בראשותו של החוקר הפוסט-דוקטורט רפאל ג'גר-מדיוט, יצר גרסה מלאכותית של האיברים הללו על ידי הטמעת דגימות קטנות של תאי דם אנושיים במטריצות קולגן תלת מימדיות על שבבים מיקרופלואידיים זעירים. שבבי איברים לימפואידים אלה יכולים להיחשף לחלבונים ויראליים ול-RNA המשמשים בחיסונים.
"הזלוף המתמשך של שבבים מיקרופלואידיים עם אנטיגן וחומרי מזון מקל מאוד על הצמיחה וההפעלה של תאי מערכת החיסון" מסביר סמי גובאה, שמוביל את פלטפורמת Pasteur Microfluidics ושיתף פעולה במחקר.
כאשר החוקרים חשפו את שבבי איברי הלימפה לחלבון הספייק SARS-CoV-2, תאי B ותאי T בתוך דגימות הדם הפכו פעילים והתקבצו יחד, בדיוק כפי שהם עושים באיברים לימפואידים אמיתיים. לאחר מכן הבשילו תאי B והחלו לייצר נוגדנים המסוגלים לנטרל את נגיף ה-SARS-CoV-2.
נוכחותם של סוגי תאים חיסוניים מרובים אחרים בדגימות הדם האנושיות אפשרה לשבבי איברי הלימפה להגיב גם לחיסוני COVID מבוססי mRNA. בדומה לתוצאות בעולם האמיתי, החיסון הדו ערכי, באופן כללי, לא היה יעיל יותר בהשראת נוגדנים מנטרלים Omicron מאשר החיסון החד ערכי.
עם זאת, על ידי השוואת שבבי איברים לימפואידים שנוצרו עם דגימות דם מתורמים שונים, צ'קרבארטי ועמיתיו הצליחו לצפות במגוון תגובות שונות: שבבים שנוצרו מחלק מהתורמים הגיבו באותה מידה לכל סוג של מאיץ mRNA, בעוד שבבים שנוצרו מתורמים אחרים הראה תגובה חזקה יותר עבור החיסון החד ערכי או הדו ערכי.
"זה ממחיש את המגוון של ההיסטוריה האימונולוגית באוכלוסייה, ואת השונות האישית הנובעת מכך בתגובות החיסון", אומר רפאל ג'גר-מדיוט.
"לנוכח שונות כזו, שבב איבר הלימפה יכול לספק מערכת פרה-קלינית שימושית להערכת היכולת של חיסונים מועמדים לגרום לנטרול נוגדנים נגד גרסאות SARS-CoV-2 הנוכחיות באוכלוסיות אנושיות מגוונות. זה צריך להיות נכס ב- פניה של מגיפת SARS-CoV-2 המתפתחת במהירות", מוסיף צ'קראברטי.
