پادتن هایی که می توانند شدت کووید، 19 را پیش بینی نمایند - وبلاگ ماکارون

به گزارش وبلاگ ماکارون، پژوهشگران دانشگاه استنفورد به آنالیز پادتن هایی پرداخته اند که می توانند به پیش بینی شدت کووید-19 یاری نمایند.

به گزارش وبلاگ ماکارون و به نقل از وب سایت رسمی دانشگاه استنفورد، پژوهش نوی نشان می دهد خونی که مدت کوتاهی پس از ابتلا به کووید-19 از بیماران گرفته شده است، می تواند نشان دهد که کدام بیمار باید در بیمارستان بستری گردد.

تایا وانگ(Taia Wang)، دانشیار حوزه بیماری های عفونی دانشگاه استنفورد و از پژوهشگران این پروژه گفت: ما نشانگر زیستی ابتدایی مبنی بر خطر پیشروی نشانه های شدید را شناسایی کردیم و دریافتیم که پادتن های استخراج شده به وسیله واکسن مبتنی بر آران ای پیغام رسان که در این مورد واکسن فایزر است، با پادتن های موجود در بدن افراد مبتلا به کروناویروس سندرم حاد تنفسی 2 (SARS-CoV-2) متفاوت هستند.

نتیجه این پژوهش ممکن است در نهایت، ارائه آزمایشی باشد که بلافاصله پس از نتیجه مثبت ابتلا به کووید-19 انجام می گردد و به پزشکان یاری می نماید تا توجه خود را روی افرادی متمرکز نمایند که بیشتر به آن احتیاج دارند.

وانگ ادامه داد: کووید-19 شدید، یک بیماری التهابی است که به ویژه در ریه ها رخ می دهد. این پرسش برای ما مطرح شد که چرا این واکنش التهابی در تعداد کمی از مردم، بیش از مقدار است؛ در حالی که در بیشتر مردم چنین نیست.

وانگ و همکارانش برای پی بردن به این موضوع، نمونه خون 178 بزرگسال مبتلا به کووید-19 مثبت را که به بیمارستان یا مراکز مراقبت های بهداشتی مراجعه نموده بودند، جمع آوری کردند.

نشانه های این افراد در زمان آزمایش، به طور کلی خفیف بود. با گذشت زمان، نشانه های 15 شرکت نماینده آن قدر بد شد که آنها را به بخش اورژانس منتقل کردند.

تفاوت پادتن ها

پژوهشگران با تجزیه و تحلیل پادتن های موجود در نمونه های خون گرفته شده از شرکت نمایندگان در روز آزمایش کرونا و 28 روز بعد از آن، تفاوت های قابل توجهی را میان افراد مبتلا به نشانه های شدید و افراد بدون این نشانه ها کشف کردند.

پادتن ها، پروتئین هایی هستند که تقریبا به درختان دو شاخه شباهت دارند. آنها به وسیله سلول های ایمنی و در واکنش به عواملی مانند پاتوژن های میکروبی که بدن آنها را بیگانه می داند، فراوری می شوند. یکی از ویژگی های شگفت انگیز پادتن ها این است که شاخه های آنها می توانند شکل های بسیاری را به خود بگیرند.

پادتن هایی که فقط در مکان های مناسب به پاتوژن ها متصل می شوند و از عفونت جلوگیری می نمایند، پادتن های خنثی نماینده نامیده می شوند.

چسبندگی حاصل شده، پدیده ای موسوم به کمپلکس ایمنی(immune complex) را به وجود می آورد که سلول های ایمنی را به محل مورد نظر جذب می نماید.

پژوهشگران دریافتند بسیاری از شرکت نمایندگانی که نشانه های آنها خفیف بود، از ابتدا دارای سطوح سالم پادتن های خنثی نماینده کروناویروس بودند اما شرکت نمایندگانی که در بیمارستان بستری شدند، در ابتدا سطوح پایین یا غیرقابل تشخیصی از پادتن های خنثی نماینده داشتند.

یافته دوم مربوط به یک جنبه ساختاری پادتن ها است که اغلب نادیده گرفته می گردد. پادتن ها با زنجیره ای از انواع گوناگون مولکول های قندی که به هم مرتبط هستند، مزین شده اند. ترکیب این زنجیره های قندی، بر مقدار التهاب یک کمپلکس ایمنی تأثیر می گذارد.

بسیاری از انواع سلول های ایمنی، گیرنده هایی برای این ساختار پوشیده شده با قند دارند. این گیرنده ها بین مولکول های قندی پادتن ها تمایز قائل می شوند و به معین مقدار واکنش شدید سلول های ایمنی یاری می نمایند. یکی از یافته های کلیدی پژوهش نو این بود که در شرکت نمایندگان مبتلا به کووید-19 شدید، زنجیره های قندی روی پادتن های خاصی که کروناویروس را هدف قرار می دهند، در انواعی از قند موسوم به فوکوز(Fucose) کمبود داشتند.

علاوه بر این، سلول های ایمنی در این بیماران دارای سطوح بالایی از گیرنده های پادتن های فاقد فوکوز بودند. این گیرنده های موسوم به CD16a، به خاطر تقویت فعالیت التهابی سلول های ایمنی شناخته شده اند.

وانگ گفت: مقداری التهاب برای یک واکنش ایمنی موثر، کاملا لازم است اما زیاده روی می تواند باعث دردسر گردد. مانند التهاب قابل توجهی که در ریه افرادی مشاهده می کنیم که سیستم ایمنی آنها نتوانسته است به محض ابتلا، کروناویروس را متوقف کند.

واکنش واکسن

دانشمندان، پادتن های استخراج شده را در 29 بزرگسال پس از دریافت دوز اول و دوم واکسن فایزر مورد آنالیز قرار دادند. آنها این پادتن ها را با پادتن هایی که حدود یک ماه پس از واکسینه شدن شخص بزرگسال یا آلوده شدن به بیماری شدید پیشروی ننموده بودند، مقایسه کردند و به مقایسه آنها با پادتن های افراد مبتلا به کووید-19 بستری شده در بیمارستان پرداختند. دو دوز واکسن، به فراوری سطح بالایی از پادتن خنثی نماینده منجر شد. علاوه بر این، مقدار فوکوز در گروه های واکسینه شده و دارای نشانه های خفیف، بالا اما در افراد بستری شده در بیمارستان پایین بود.

وانگ و همکارانش ، یافته های خود را روی موش های مهندسی شده آزمایش کردند. آنها کمپلکس های ایمنی را که از بیمارانی با سطوح بالای کمبود فوکوز، بیمارانی با سطوح طبیعی کمبود فوکوز یا بزرگسالان واکسینه شده استخراج شده بودند، به نای موش ها منتقل کردند. پژوهشگران حدود چهار ساعت بعد مشاهده کردند که کمپلکس ایمنی دارای کمبود فوکوز، یک واکنش التهابی بزرگ را در ریه موش ها ایجاد می نماید.

هنگامی که این آزمایش در موش های مشابهی که برای کمبود CD16a مهندسی شده بودند، تکرار شد، چنین واکنش التهابی در ریه های آنها وجود نداشت.

وانگ گفت: عوامل ایمنی که ما شناسایی نموده ایم، هرکدام به تنهایی شدت کووید-19 را پیش بینی می نمایند اما در مجموع، آنها به ما امکان دادند تا سیر بیماری را با دقت حدود 80 درصد حدس بزنیم.

وانگ حدس می زند که فراوانی CD16a در سلول های ایمنی و عدم وجود نسبی فوکوز در زنجیره های قندی پادتن ها ممکن است در بعضی افراد، پدیده ای کاملا نامرتبط نباشد؛ اگرچه هیچکدام به تنهایی برای ایجاد نشانه های التهابی شدید ناشی از کروناویروس کافی نیست. عفونت ناشی از این ترکیب، به افزایش التهاب ویرانگر منجر می گردد.

این پژوهش، در مجله Science Translational Medicine به چاپ رسید.