חוקרי UVA Health גילו הסבר פוטנציאלי לכמה מהתעלומות המבישות ביותר של COVID-19 ו-COVID הארוך. הממצאים המפתיעים עשויים להוביל לטיפולים חדשים להשפעות האקוטיות הקשות של COVID-19, COVID-19 ארוך ואולי וירוסים אחרים.
חוקרים בראשות UVA, סטיבן ל. זייכנר, MD, PhD, גילו ש-COVID-19 עשוי לגרום לגופם של אנשים מסוימים ליצור נוגדנים הפועלים כמו אנזימים שהגוף משתמש בהם באופן טבעי כדי לווסת פונקציות חשובות – לחץ דם, למשל. אנזימים קשורים מווסתים גם תפקודי גוף חשובים אחרים, כגון קרישת דם ודלקת.
ייתכן שרופאים יוכלו למקד את ה"אבזימים" הללו כדי לעצור את ההשפעות הלא רצויות שלהם. אם אבזימים עם פעילויות נוכלות אחראיות גם לחלק מהמאפיינים של נגיף הקורונה הארוך, הרופאים יכולים למקד את האבזימים לטיפול בסימפטומים הקשים ולעיתים מסתוריים של נגיף הקורונה ו-COVID הארוך במקור, במקום רק לטפל בסימפטומים במורד הזרם.
לחלק מהחולים עם COVID-19 יש תסמינים חמורים ואנחנו מתקשים להבין את הסיבה שלהם. יש לנו גם הבנה לקויה של הסיבות ל-COVID הארוך. נוגדנים הפועלים כמו אנזימים נקראים 'אבזימים'. אבזימים אינם עותקים מדויקים של אנזימים ולכן הם פועלים אחרת, לפעמים בדרכים שהאנזים המקורי לא. אם חולי COVID-19 מייצרים אבזימים, ייתכן שהאבזימים הנוכלים הללו עלולים להזיק להיבטים רבים ושונים של הפיזיולוגיה. אם זה יתברר כנכון, אז פיתוח טיפולים לדלדול או חסימת האבזימים הנוכלים יכול להיות הדרך היעילה ביותר לטפל בסיבוכים של COVID-19."
סטיבן ל. זייכנר, MD, PhD, מומחה למחלות זיהומיות בילדים ב-UVA Children's
הבנת אבזימים של COVID-19
SARS-CoV-2, הנגיף שגורם ל-COVID, יש חלבון על פני השטח שלו שנקרא חלבון Spike. כאשר הנגיף מתחיל להדביק תא, חלבון Spike קושר חלבון בשם Angiotensin Converting Enzyme 2, או ACE2, על פני התא. תפקידו התקין של ACE2 בגוף הוא לסייע בוויסות לחץ הדם; הוא חותך חלבון בשם אנגיוטנסין II כדי ליצור חלבון נגזרת שנקרא אנגיוטנסין 1-7. אנגיוטנסין II מכווץ כלי דם, מעלה את לחץ הדם, בעוד אנגיוטנסין 1-7 מרפה את כלי הדם, מוריד את לחץ הדם.
זייכנר וצוותו חשבו שחלק מהחולים עלולים ליצור נוגדנים נגד חלבון Spike שנראים מספיק כמו ACE2 כך שלנוגדנים תהיה גם פעילות אנזימטית כמו ACE2, וזה בדיוק מה שהם מצאו.
לאחרונה, קבוצות אחרות גילו שלחלק מהחולים עם COVID ארוך יש בעיות עם מערכות הקרישה שלהם ועם מערכת אחרת שנקראת "השלמה". גם מערכת הקרישה וגם מערכת המשלים נשלטות על ידי אנזימים בגוף שחותכים חלבונים אחרים כדי להפעיל אותם. אם חולים עם COVID ארוך מייצרים אבזימים המפעילים חלבונים השולטים בתהליכים כמו קרישה ודלקת, זה יכול להסביר את המקור לחלק מתסמיני ה-COVID הארוכים ומדוע תסמיני ה-COVID הארוכים נמשכים גם לאחר שהגוף פינה את הזיהום הראשוני. זה גם עשוי להסביר תופעות לוואי נדירות של חיסון COVID-19.
כדי לקבוע אם נוגדנים עלולים להיות בעלי השפעות בלתי צפויות בחולי נגיף הקורונה, זייכנר ומשתפי הפעולה שלו בחנו דגימות פלזמה שנאספו מ-67 מתנדבים עם נגיף קורונה בינוני או חמור ביום השביעי לאשפוזם או בסביבותיו. החוקרים השוו את מה שמצאו עם פלזמה שנאספה ב-2018, לפני תחילת המגיפה. התוצאות הראו שלתת-קבוצה קטנה של חולי COVID היו נוגדנים שפעלו כמו אנזימים.
בעוד שההבנה שלנו לגבי התפקיד הפוטנציאלי של אבזימים ב-COVID-19 עדיין בשלביה המוקדמים, נוגדנים אנזימטיים כבר זוהו במקרים מסוימים של HIV, מציין זייכנר. זה אומר שיש תקדים לווירוס לעורר היווצרות אבזימים. זה גם מרמז כי וירוסים אחרים עלולים לגרום להשפעות דומות.
זייכנר, שמפתח חיסון אוניברסלי לקורונה, צופה שהממצאים החדשים של UVA יחדשו את העניין באזימים במחקר רפואי. הוא גם מקווה שהתגלית שלו תוביל לטיפולים טובים יותר עבור חולים עם COVID-19 חריף ו-COVID ארוך.
"אנחנו צריכים עכשיו לחקור גרסאות טהורות של נוגדנים עם פעילות אנזימטית כדי לראות איך אבזימים עשויים לעבוד ביתר פירוט, ועלינו לחקור חולים שחלו ב-COVID-19 שעשו ולא פיתחו COVID-ארוך", אמר. "יש עוד הרבה עבודה לעשות, אבל אני חושב שעשינו התחלה טובה בפיתוח הבנה חדשה של המחלה המאתגרת הזו שגרמה לכל כך הרבה מצוקה ומוות ברחבי העולם. הצעד הראשון לפיתוח טיפולים חדשים ויעילים למחלה מפתחת הבנה טובה של הגורמים הבסיסיים למחלה, ועשינו את הצעד הראשון הזה".
ממצאים שפורסמו
החוקרים פרסמו את ממצאיהם בכתב העת המדעי mBio, פרסום של האגודה האמריקאית למיקרוביולוגיה. צוות המחקר כלל את יופנג סונג, ריגן מאיירס, פרנסס מהל, לילה מרפי, ביילי ברוקס וחברי סגל מהמחלקה לרפואה, ג'פרי מ. ווילסון, אלכסנדרה קאדל, ג'ודית וודפולק.
"זה נהדר שיש כאן ב-UVA עמיתים כל כך מוכשרים ומסורים שמתלהבים מהעבודה על פרויקטי מחקר חדשים ולא שגרתיים", אמר זייכנר.
זייכנר הוא פרופסור מקלמור ציפורים במחלקות לרפואת ילדים ומיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וביולוגיה של סרטן של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת וירג'יניה; מנהל המעבדה למחלות זיהומיות של פנדלטון; וחלק מהמרכז לחקר בריאות הילד של UVA.
מחקר האבזיים נתמך על ידי UVA, כולל קרן Manning for Research COVID-19 ב-UVA; קרן קיסוס; קרן מעבדת פנדלטון לחקר מחלות זיהומיות בילדים; מענק מחקר מינרווה של מועצת המכללה; קרן קולטר; והמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהום של המכונים הלאומיים לבריאות, הענק R01 AI176515. תמיכה נוספת הגיעה מקרן HHV-6.
