برخی از گونه‌های نگران‌کننده‌ی SARS-CoV-2 می‌توانند از دست آنتی‌بادی‌ها یا پادتنهای خنثی‌کننده در بدنِ افراد واکسینه شده فرار کنند؛ این مسئله نگرانی‌هایی را در خصوص توانایی انواع واکسن کرونا در محافظت از انسان در برابر گونه‌های جدید این بیماری ایجاد کرده است. در ادامه این نوشتار با ما همراه باشید تا ۴ نکته درباره واکسن های کووید ۱۹، ایمنی و گونه های جدید را بدانید.
هم‌چنین، واکسن کرونا باعث ایجاد یک لنفوسیت تی (یا سلول تی) می‌شوند که بازیابی از این بیماری را سریع‌تر و آسان‌تر می‌کند.
یک مطالعه‌ی اخیر با بررسی در خصوص گونه‌های نگران‌کننده ویروس کرونا در افراد ایمن‌سازی شده توسط واکسن کرونا مدرنا و فایزر کووید ۱۹ نشان داد، عملکرد لنفوسیت تی، برخلاف واکنش آنتی‌بادی، در برابر گونه‌های جدید ویروس مختل نمی‌شود.
این نتایج نشان می‌دهند، یک واکنش بی‌عیب‌ونقص سلول تی در برابر گونه‌های مختلف ویروس کرونا در افراد واکسینه شده ممکن است به پیشگیری از ابتلای شدید به کووید ۱۹ کمک کند.
ویروس SARS-CoV-2&، مانند سایر ویروس‌هایی که RNA را به عنوان ماده‌ی ژنتیکی‌شان در بر دارند، دائما به جهش ژنتیکی گرایش دارد. در نتیجه، با پیشرفت همه‌گیری کووید ۱۹، گونه‌های بی‌شماری از SARS-CoV-2 ظاهر می‌شوند.
گونه‌های اندکی از این ویروس قابلیت انتقال از خود نشان داده‌اند؛ سازمان بهداشت جهانی همین گونه‌های اندک را به عنوان “گونه‌های نگران‌کننده (VOC)” تعیین کرده است.
این گونه‌های نگران‌کننده شامل آلفا (B.1.1.7)، بتا (B.1.351)، دلتا (B.1.617.2)، و گاما (P.1) است که به ترتیب در بریتانیا، آفریقای جنوبی، هند، و برزیل به وجود آمده‌اند. مرکز کنترل و پیشگیری بیماری ایالات متحده به تازگی گونه‌ی اپسیلون (B.1.427/429) را که در این کشور به وجود آمده است، از گونه‌ی نگران‌کننده به گونه‌ی بی‌خطر تنزل داده است.
عفونت اولیه SARS-CoV-2 یا ایمن‌سازی توسط واکسن کووید ۱۹ در نتیجه‌ی تولید آنتی‌بادی یا پادتنهای خنثی‌کننده توسط لنفوسیت بی (سلول بی) ایجاد می‌شوند. این پادتن‌ها به پروتئین اسپایک ویروس می‌چسبند و توانایی آن را در آلوده کردن سلول‌های میزبان مهار می‌کنند.
گونه‌های نگران‌کننده (VOC) جهش‌هایی را در پروتئین اسپایک به وجود می‌آورند که تشخیص پادتن‌ها را خنثی می‌کنند، و به طور بالقوه، سطح ایمنی افراد واکسینه شده را به این گونه‌ها کاهش می‌دهند.
برای مثال، واکسن کرونا آسترازنکا در برابر گونه‌ی آلفا موثر است، ولی اثربخشی آن در برابر گونه‌ی بتا به اندازه‌ي قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته است. به علاوه، گونه‌ی بتا نیز در کارآزمایی‌های بالینی شامل واکسن مشابه، حساسیت کم‌تری را در برابر پادتنهای خنثی‌کننده از خود نشان می‌دهد.
چگونگی توانایی فرار گونه‌های جدید از پادتنهای خنثی‌کننده نگرانی‌هایی را در خصوص توانایی واکسن‌ها برای محافظت از افراد در برابر گونه‌های کنونی و آینده ایجاد کرده است.
با وجود این، بخش دیگری از سیستم ایمنی وجود دارد که در بردارنده‌ی لنفوسیت تی یا سلول‌های تی است. دو زیرمجموعه‌ی اصلی سلول‌های تی وجود دارند: سلول‌های تی CD4+ و سلول‌های تی CD8+
سلول‌های تی CD4+ که به سلول‌های تی کمک‌کننده نیز مشهور هستند، پروتئین‌هایی از خود منتشر می‌کنند به نام سیتوکین که از طریق فعال کردن سایر سلول‌های ایمنی، به تقویت واکنش ایمنی بدن کمک می‌کند.
از سویی دیگر، سلول‌های تی CD8+ یا لنفوسیت تی کشنده (سیتوتوکسیک)، سلول‌های آلوده به ویروس را مستقیما از بین می‌برند.
هر دو واکنش‌های ناشی از سلول‌های تی CD4+ و CD8+ می‌توانند باعث کاهش شدت بیماری شوند؛ به این معنی که آن‌ها می‌توانند نقش بسیار مهمی در بازیابی از کووید ۱۹ ایفا کنند. به علاوه، گفته می‌شود واکسن‌های کرونا واکنش این سلول‌های تی را برمی‌انگیزانند.
بنابراین، افراد واکسینه شده و آن‌هایی که پیش‌تر در معرض این ویروس قرار گرفته‌اند ممکن است دارای سلول‌های تی باشند که گونه SARS-CoV-2 اصلی جدا شده در ووهان چین را شناسایی می‌کنند. با وجود این، دانشمندان نمی‌دانستند آیا این سلول‌های تی به گونه‌های نگران‌کننده‌ی ویروس کرونا نیز واکنش نشان می‌دهند یا خیر.
به عبارت دیگر، پس از واکسیناسیون، با اینکه برخی از گونه‌های نگران‌کننده می‌توانند از دست پادتنهای خنثی‌کننده‌ی تولید شده به وسیله‌ی سلول‌های بی فرار کنند، تاثیر آن‌ها بر واکنش سلول‌های تی هنوز مشخص نیست.
به تازگی پژوهشگران به مطالعه در خصوص تاثیر گونه‌های نگران‌کننده بر واکنش سلول تی در افراد واکسینه شده توسط واکسن‌های کرونای مدرنا یا فایزر / بیونتک یا افرادی که پیش‌تر در معرض عفونت SARS-CoV-2 قرار داشتند، پرداخته‌اند.
نتایج این پژوهش نشان دادند، واکنش سلول‌های تی CD4+ و CD8+ در بدن افراد واکسینه شده به بیشتر گونه‌های نگران‌کننده، مشابه‌ی واکنش این سلول‌ها به گونه‌ی اصلی جدا شده در ووهان چین بوده است.
با اینکه بزرگی واکنش سلول تی به برخی از گونه‌های نگران‌کننده کم‌تر از گونه‌ی اصلی این ویروس است، این میزان کاهش نسبتا اندک تلقی می‌شود.
نتایج این مطالعات نشان می‌دهند، فعال‌سازی سلول‌های تی بر اثر واکسیناسیون ممکن است باعث ایمنی در برابر گونه‌های نگران‌کننده شود؛ علی‌رغم آن‌که این گونه‌ها قادر هستند از خنثی‌سازی پادتن‌ها فرار کنند.
جزییات این مطالعه در نشریه‌ی پزشکی گزارش‌های سلولی منتشر شده‌اند.
۱. اندازه‌گیری واکنش‌های سلول تی به گونه‌های SARS-CoV-2
جهت ارزیابی واکنش سلول‌های تی CD4+ و CD8+ به گونه‌های نگران‌کننده، ابتدا نمونه‌های خون را از سه گروه اهداکننده دریافت کردند.
این سه گروه شامل افرادی بودند که پیش‌تر در معرض SARS-CoV-2 قرار نداشتند، آن‌هایی که در حال بازیابی از عفونت SARS-CoV-2 بودند یا به طور کامل درمان یافته بودند، و در نهایت، آدم‌هایی که با واکسن‌های مدرنا یا فایزر / بیونتک واکسینه شده بودند.
اهداکنندگانی که در گروه درمان‌شده‌ها قرار داشتند، شامل افراد می‌شدند که پیش از شیوع گونه‌های نگران‌کننده در ایالات متحده در معرض گونه‌ی SARS-CoV-2 اصلی قرار گرفته بودند.
پژوهشگران از این نمونه‌های خونی برای جداسازی سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی (PBMC)، یک زیرجمعیت از سلول‌های خونی که شامل لنفوسیت‌های تی است، استفاده کردند.
برخلاف فعال‌سازی سلول‌های بی که بر اثر شناسایی پروتئین‌های موجود در سطح یک ویروس یا سایر عوامل بیماری‌زا (پاتوژن) اتفاق می‌افتد، سلول‌های تی پروتئین‌های ویروسیِ هضم شده و تجزیه شده با پپتیدها را شناسایی می‌کنند.
از این رو، پژوهشگران از پپتیدهای ساخته شده از ماده‌ی ژنتیکی SARS-CoV-2 اصلی و گونه‌های نگران‌کننده استفاده کردند. این پپتیدها نماینده‌ی تمام پروتئین‌های تولید شده به وسیله‌ی این گونه‌ها هستند.
سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطیِ به دست آمده از یک گروه اهداکننده‌ی خاص به مدت ۲۰ الی ۲۴ ساعت با پپتیدهای یک گونه‌ی SARS-CoV-2 خاص کشت داده شدند. قرار دادن آن‌ها در معرض پپتیدهای ویروسی باعث فعال‌سازی سلول‌های تی شدند؛ این فعال‌سازی در بردارنده‌ی یک تغییر در بیان پروتئین‌های موجود در سطح سلول‌های تی بود.
بعد از دوره‌ی کشت، پژوهشگران با استفاده از فلو سایتومتری، به شمارش سلول‌های CD4+ و CD8+ فعال‌شده در واکنش به پپتیدها پرداختند. فلو سایتومتری روشی است برای شناسایی و شمارش زیرگروه‌های مختلف سلول‌ها بر اساس بیان پروتئین‌های منحصر به فرد – در این مورد خاص، سلول‌های تی در واکنش به پپتیدهای SARS-CoV-2 فعال شدند.
پژوهشگران درصد سلول‌های CD4+ و CD8+ در افراد واکسینه را که در واکنش به پپتیدها از یک گونه‌ی SARS-CoV-2 خاص فعال شده بودند، اندازه‌گیری کردند.
آن‌ها دریافتند، بزرگی واکنش‌های سلول‌های تی CD4+ و CD8+ در افراد واکسینه به پپتیدها از گونه‌ی آلفا و گاما مشابه‌ی گونه‌های پپتید قدیمی‌شان بود.
با وجود این، آن‌ها متوجه‌ی کاهش ۱۴ و ۲۲ درصدی در بزرگی واکنش سلول‌های تی CD4+ و CD8+ به پپتیدهای گونه‌ی بتا شدند. به همین ترتیب، واکنش سلول تی CD8+ به پپتیدهای گونه‌ی اپسیلون ۱۰ درصد کم‌تر از گونه‌های قدیمی آن هستند.
این نتایج نشان می‌دهند، واکنش سلول تی به گونه‌های نگران‌کننده در افراد واکسینه شدن تا حد زیادی بی‌تاثیر بوده است.
۲. واکنش سلول تی به پپتیدهای پروتئین اسپایک
گونه‌های نگران‌کننده غالبا جهش‌هایی را در ژن‌هایی به همراه دارند که برای پروتئین اسپایک کدگذاری می‌کنند. این پروتئین اسپایک واسطه‌ی ورود SARS-CoV-2 به سلول‌های بدن انسان است؛ در حالی که جهش اسپایک می‌تواند قابلیت انتقال بیماری را افزایش دهد یا از چسبیدن ویروس به پادتنهای خنثی‌کننده جلوگیری کند.
پژوهشگران با استفاده از فلو سایتومتری، واکنش سلول تی را به پپتیدهای پروتئین اسپایک از گونه‌های SARS-CoV-2 متفاوت مقایسه کردند. هم‌چنین، آن‌ها با شناسایی ترشح سیتوکین‌های IFNγ و IL-5 پس از قرار گرفتن در معرض پپتید، واکنش سلول تی را اندازه‌گیری کردند.
این گروه از پژوهشگران دریافتند، سلول‌های تی افراد واکسینه شده واکنش‌های مشابه‌ای به پپتیدهای پروتئین اسپایک از گونه‌های نگران‌کننده و گونه‌ای اصلی کرونا از خود نشان می‌دهند.
با وجود این، سلول‌های تی متعلق به اهداکنندگان درمان‌شده، از لحاظ سیتوکین، در مقایسه با گونه‌ی اصلی کرونا، واکنش کم‌تری به گونه‌های آلفا، بتا، و اپسیلون از خود نشان دادند.
۳. تحلیل بیوانفورماتیک
سپس، پژوهشگران می‌‌خواستند متوجه شوند چرا جهش‌ها در گونه‌های نگران‌کننده به اندازه‌ي قابل ملاحظه‌ای بر واکنش سلول تی تاثیر نداشتند.
سلول تی بخش‌های خاصی را در پپتیدهای SARS-CoV-2 به نام ”اپیتوپ“ شناسایی می‌کنند، که به فعال‌سازی سلول تی منجر می‌شود.
از این رو، دانشمندان این موضوع را بررسی کردند که آیا جهش‌ها در گونه‌های نگران‌کننده بر اپیتوپ‌های سلول تی تاثیر می‌گذارند یا خیر. آن‌ها از طریق اتخاذ رویکرد بیوانفورماتیک، و با استفاده از الگوریتمی برای انجام پیش‌بینی‌هایی بر اساس داده‌های تجربی از مطالعات گذشته، به مطالعه‌ی این موضوع پرداختند.
این تحلیل پیش‌بینی کرد بیش از ۹۰ درصد اپیتوپ‌های سلول‌های تی CD4+ و CD8+ موجود در گونه‌ی اصلی ویروس کرونا احتمالا در گونه‌های نگران‌کننده بدون تغییر یا محافظت‌شده باقی مانده‌اند.
به همین ترتیب، این تحلیل نشان داد جهش‌ها در گونه‌های نگران‌کننده احتمالا توانایی این سلول‌ها را در شناسایی اپیتوپ‌ها و ایجاد واکنش ایمنی مختل نمی‌کنند.
از این رو، این تحلیل بیوانفورماتیک نشان داد، جهش‌های موجود در گونه‌های نگران‌کننده تاثیر اندکی بر واکنش سلول تی می‌گذارند. این نتایج تاییدکننده و تکمیل‌کننده‌ی داده‌هایی است که از آزمایش‌های تجربی بالا به دست آمده‌اند.
این یافته‌ها بر اهمیت در نظر گرفتن واکنش سلول تی هنگام طراحی واکسن کرونا تاکید می‌کنند. به گفته‌ی یکی از پژوهشگران این مطالعه به نام دکتر شین کراتی، “اپیتوپ‌های سلول تی به خوبی در میان گونه‌های SARS-CoV-2 حفظ می‌شوند؛ بنابراین، گنجاندن اهداف سلول تی در واکسن‌های کرونا در آینده می‌تواند روش هوشمندانه‌ای باشد که از طریق آن، بتوانیم مطمئن شویم گونه‌های آینده‌ی این ویروس نمی‌توانند از واکسن‌ها فرار کنند.”
۴. نتیجه‌گیری
عدم وجود اختلال عمده در واکنش سلول تی به گونه‌های نگران‌کننده در افرادی که از طریق واکسیناسیون یا ابتلا به بیماری کرونا در دور اول همه‌گیری در معرض گونه‌ی اولیه‌ی این ویروس قرار گرفتند، نشان‌دهنده‌ی واکنش‌پذیر متقاطع سلول‌های تی در این گونه‌ها است.
دکتر آلبا گریفونی، یکی از پژوهشگران این مطالعه، در گفتگو با مدیکال نیوز تودی گفت:”این مطالعه نشان داد، در سطح جمعیتی، عمده‌ی واکنش‌های سلول تی حفظ شده و قادر به شناسایی گونه‌ها است.”
“با اینکه سلول‌های تی قادر به پیشگیری از عفونت نیستند، آن‌ها قادر هستند گسترش عفونت را محدود کنند، و متعاقبا، شدت بیماری ناشی از گونه‌هایی را نیز که می‌توانند از واکنش‌های پادتن‌ها (که در اثر ابتلای طبیعی به بیماری یا از طریق واکسیناسیون در بدن ایجاد می‌شوند) فرار کنند، محدود خواهند کرد.”
با وجود این، دکتر گریفونی هشدار داد، یافته‌های‌شان آن‌چنان جامع نیست. به گفته‌ی وی، “این مطالعه تمام تفاوت‌های مربوط به واکسن‌هایی را که در حال حاضر در دسترس هستند، در نظر نگرفته است. ما بر واکسیناسیون مبتنی بر mRNA تمرکز داشتیم؛ با وجود این، به تازگی مطالعه‌ای در لابراتوار باروچ نتایج مشابه‌ای را برای واکسن وکتور آدنوویروس Ad26.COV2.S نشان داد. ما این مسئله را بررسی نکرده‌ایم که آیا واکنش‌های برانگیخته شده توسط یک عفونت با توالی گونه‌ها قادر خواهد بود توالی مرجع ویروس اولیه‌ی موجود در واکسن‌های تاییدشده‌ی فعلی را به صورت متقابل شناسایی کند یا خیر.”
دکتر گریفونی افزود، “در این مطالعه، این پرسش مهم هم‌چنان بی‌پاسخ ماند که سلول‌های تی با گونه‌های جدید و آینده‌ی کرونا، به خصوص دلتا، چگونه رفتار خواهند کرد.”