یک نظریه، شیوه نامه ای برای ایمن سازی ترسیم میکند که پادتن ‌های قدرتمند را تقویت کرده و در عین حال از مرگ سلول‌های ایمنی نیز جلوگیری می‌کند.

طراحی طرح‌های ایمن‌سازی مؤثر در برابر ویروس‌هایی با جهش سریع مانند HIV و آنفولانزا بسیار چالش برانگیز است. برای کمک به این کار بزرگ، سعید مهدی سلطانی و همکارانش در MIT، شیوه نامه (پروتکل) اجرای موثر واکسیناسیون را طوری پیشنهاد کرده اند که هم سویه ویروس اصلی و هم جهش یافته‌ها را هدف قرار دهد ]1[. این رویکرد مبتنی بر شناسایی عوامل و مکانیسم‌هایی است که نشان می دهد بدن چگونه آنتی بادی (پادتن) هایی را که در برابر طیف وسیعی از سویه‌های پاتوژن (عوامل بیماری زا) مؤثر هستند تولید می کند.

سیستم ایمنی تطبیقی ​​ما از یک فرآیند تکاملی سریع شده برای تولید پادتن در مقابل عوامل بیماری زایی که قبلاً ندیده، استفاده می‌کند. این فرآیند به عنوان بلوغ میل ترکیبی (affinity maturation) شناخته می شود و بر اساس تغییر پروتئین های سطحی بیان شده با سلول های لنفوسیت B (سلول های B - نوعی گلبول سفید) عمل می کند. راهبردهای واکسیناسیون با معرفی مولدهای پادتن (آنتی ژن) مناسب به روشی کنترل شده، بلوغ میل ترکیبی را به جلو سوق می دهد. برای بهینه‌سازی این طرح، مهدی سلطانی و همکارانش یک مدل مبتنی بر فیزیک آماری از دینامیک آنتی‌بادی-آنتی‌ژن ایجاد کردند. این مدل دارای تکثیر سلولی، مرگ و جهش است در حالی که تغییرات مکانی و زمانی در اثربخشی آنتی‌بادی ناشی از واکسن را نیز در بر می‌گیرد.

با استفاده از این مدل، محققان فرمولی را استخراج کردند که ویژگی‌های کیفی یک شیوه نامه واکسیناسیون بهینه را نشان می‌دهد. در مراحل اولیه این شیوه نامه، آنتی ژن‌های تجویز شده طوری طراحی شده‌اند که به جمعیت سلول‌های B نابالغ اجازه رشد و تنوع بدهند. سپس واکسن‌های بعدی حاوی آنتی‌ژن‌هایی هستند که به تدریج شبیه‌تر به توالی پروتئین ویروسی هدف می‌شوند و بر ارتقای آن دسته از سلول‌های B متمرکزند که شانس بیشتری برای تولید وسیع پادتن‌های خنثی‌کننده دارند. آزمایش‌های قبلی روی موش‌ها از شدنی بودن این رویکرد پشتیبانی می‌کند. به گفته محققان، این شیوه نامه می‌تواند منجر به یک راهبرد واکسیناسیون شود که شانس تکاملی تولید پادتن های کمیاب ارزشمند را بدون خطر نابودی سلول های B به حداکثر می رساند.

1- S. Mahdisoltani et al., “Minimal framework for optimizing vaccination protocols targeting highly mutable pathogens,” Phys. Rev. E 110, 064137 (2024).

منبع:

Vaccination Strategy Targets Fast-Changing Pathogens

ترجمه خبر: شهره کرمی