מרבית החיסונים נועדו לספק חסינות מפני פתוגן אחד בלבד. חיסונים לאבעבועות רוח (הנגרמות על ידי נגיף varicella-zoster) פותחו רק כדי להילחם במחלה אחת, למשל.
אולם בעקבות מגיפת ה- Covid-19, חוקרי מערכות החיסון ברחבי העולם פועלים לחרוג לחיסונים מסורתיים של פתוגן יחיד.
הצינור שלנו מאתגר את הגישה הזו. "
אלבה גריפוני, דוקטורט, פרופסור לעוזר מחקר במכון לה ג'ולה לאימונולוגיה (LJI)
כפי שהם מדווחים ב תָאגריפוני ועמיתיה פיתחו צינור מחקר כדי לתדלק את פיתוח "חיסונים אוניברסליים". חיסונים אלה יתייחסו למשפחות נגיפיות רחבות וגרסאות ויראליות מוטות. אם תצליח, גישה זו עלולה להוביל לחיסונים עם הכוח לנטרל גרסאות SARS-COV-2 מתעוררות ונגיפים רבים אחרים עם פוטנציאל מגיפה.
מדע החיסונים האוניברסליים
וירוסים רבים שייכים למשפחות ויראליות גדולות, והם חולקים דמיון משפחתי. הנגיף הגורם ל- COVID-19, הנקרא SARS-COV-2, הוא סוג של נגיף coronavivus (COV הוא קיצור של Coronavirus). המשמעות היא ש- SARS-COV-2 קשור קשר הדוק לגיף קורונאוויס קרים, כמו גם ל- MERS Coronavirus (MERS-COV) ו- SARS Coronavirus (SARS-COV).
כל הנגיף הקורונאבי הללו חולקים רצפי חלבון "שמורים" מסוימים שנשארו זהים לתפתחות הנגיפים. וירוסים קשורים זה לזה חולקים רבים מאותם תכונות ומוכרים על ידי חלק מאותם תאי T. תאי T הם תאי דם לבנים שיכולים לזהות ולהרוג תאים הנגועים בנגיף כדי לעצור זיהום מהתפשטות.
במחקרים קודמים, חוקרי LJI גילו כי כמה תאי T חוצה תגוביים יכולים לאתר אתרים שמורים אלה, המכונים אפיטופים, כדי למקד הן SARS-COV-2 והן Coronaviruses קרים נפוצים.
המעבדה של גריפוני פועלת למיפוי אזורי האפיטופ השמורים הללו. עבודה זו היא קריטית לפיתוח חיסון אוניברסלי של נגיף הקורונאב. ברגע שהמדענים יודעים היכן תאי T צריכים להכות, הם יכולים לפתח חיסונים המספקים חסינות יעילה של תאי T כנגד סוגים רבים של נגיפים קורונאביים הכוללים גרסאות שעדיין לא יצאו עוד.
"חשוב לגרום לתגובת נוגדנים מנטרלת", אומר גריפוני. "אבל הראינו שתאי T הם הרבה יותר יציבים בהקשר של גרסאות נגיפיות, וזה בגלל שתאי T מסתכלים על כל חלבוני הנגיף."
שימוש במדעי נתונים כדי להילחם ב- COVID-19
החוקרים מודעים לאפיטופים של תאי T Coronavirus T, כולל כמה אפיטופים על חלבון "ספייק" של Coronavirus. אך קשה יותר ללמוד מי מהאפיטופים הללו מעורר את התגובה החזקה ביותר של תאי T, והחוקרים ידעו שיש עוד אפיטופים מבטיחים שמסתתרים בנתונים ניסיוניים.
כדי למצוא אזורי אפיטופ שמורים אלה, גריפוני וצוותה חילצו וניתחו נתונים ממסד הנתונים של האפיטופ החיסוני (IEDB), משאב ציבורי שתוכנן והובל על ידי מדעני LJI. ה- IEDB סיפק נתונים על יותר מ -200 אפיטופים של נגיף Coronavirus שנחשפו על ידי מדענים במעבדות ברחבי העולם.
גריפוני עבד בשיתוף פעולה הדוק עם וירולוגים במכון ג'יי קרייג ונטר (JCVI) כדי להשוות את הדמיון בין אפיטופים מסוגים שונים של נגיף קורונאווי. החוקרים השתמשו בשילוב של כלים ביו -אינפורמטיים, כולל גישות בינה מלאכותית (AI), כדי לחפש קווי דמיון נסתרים בין נגיף הקורונאווי.
ברגע שגריפוני ועמיתיה קיבלו את תוצאותיהם, הם השוו כיצד תאי T זיהו אפיטופים שונים של נגיף Coronavirus, כולל אפיטופים בחלבון "ספייק" ויראלי וכאלה מחוץ לחלבון ספייק. חשיפת פעילות תאי T זו מעניקה לחוקרים מדריך חשוב כיצד למקד Coronaviruses באמצעות תגובת תאי T חוצה תגובית.
"הרעיון הוא שאם יופיע נגיף Coronavirus חדש, ייתכן שלא נוכל להגן מפני הזיהום, אך ייתכן שנוכל להגן מפני אשפוז", אומר גריפוני.
גריפוני חושב על התמונה הגדולה יותר. לדבריה, מחקר זה של Coronavirus מראה את הדיוק והשימושיות של צינור מחקר חדש. החוקרים יכלו להשתמש בתהליך זה כדי לאתר את אפיטופי תאי T שמורים על פני נגיפי נשימה שונים (כמו פרמיקסובירוסים, כולל חצבת ונגיף NIPAH או enteroviruses, כולל A71 ו- D68) ואפילו מינים ויראליים הגורמים לפאבים סחמניים (כמו נגיף LASSA ונגיף ג'ונין).
"המעבדה שלנו משתפת פעולה עם קבוצות מחקר שמתעניינות במשפחות ויראליות רבות ושונות", אומר גריפוני. "עלינו למלא את פערי הידע."
מחברים נוספים של המחקר, "רצפי Betacoronavirus שמורים מאוד מוכרים באופן נרחב על ידי תאי T אנושיים", כוללים את הסופר הראשון טרטוליאנו אלבס פריירה נטו, כריסטיאן זמסקאק, ליליאנה אבאלוס, ג'ון סידני, רפאל טרוויזאני, אליזאב 'פיליפס, סיימון מילאל, אפריל פרייזר, גן טאן.
