مهار HIV توسط پروتئین مصنوعی

محققان به مدت سی سال در تلاش بودند تا مشخص کنند کدام پاسخ ایمنی در مهار HIV نقش مؤثرتری دارد. اطلاعات حاصل از این مطالعات به طراحی واکسن‌های HIV و دیگر اقدامات پیشگیری کننده منجر شد. در حال حاضر تیمی تحقیقاتی خبر از طراحی مولکولی داده است که نقش یک آنتی‌بادی را در سیستم ایمنی بدن بازی می‌کند و می‌تواند نقش محافظت کننده بالاتری نسبت به بقیه مولکول‌های ساخته شده توسط بدن داشته باشد. این مولکول توانسته است چهار میمون را در برابر عفونت HIV حفظ کند، درحالی‌که دوز بالایی از ویروس HIV به بدن آن‌ها تزریق شده بود.

در ادامه مطلب با بیونت همراه باشید

تلاش‌های زیادی در حال انجام است تا بتوان آنتی‌بادی طبیعی یافت که واریته‌های HIV (که به‌طور مداوم در حال تغییر هستند) را متوقف یا خنثی کند. محققان اخیراً دوازده آنتی‌بادی خنثی کننده وسیع الطیف (broadly neutralizing antibodies) را یافته‌اند که در دوزهای پایین بسیار مؤثر هستند. میشل فرزان و ۳۳ نفر از همکارانش در مرکز تحقیقات Scripps فلوریدا از یک روش جدید بهره بردند و بر اساس نحوه آلوده کردن سلول‌ها توسط HIV یک مولکول جدید را طراحی کردند. HIV بااتصال به دو گیرنده در سطح گلبول‌های سفید خون، آن‌ها را آلوده می‌کند. در ابتدا پروتئین سطحی HIV به نام gp120 بر روی گیرنده سلول CD4 قرار می‌گیرد. این اتصال gp120 را به نحوی خم می‌کند که یک ناحیه از ویروس می‌تواند به دومین گیرنده سلولی به نام CCR5 متصل شود. ساختار جدید یک قطعه از CD4 را با تکه‌ای از CCR5 ترکیب می‌کند و هر دو رسپتور را به قسمتی از یک آنتی‌بادی متصل می‌کند. در حقیقت ویروس ایدز روی این ساختار قرار می‌گیرد و توسط eCD4-Ig احاطه می‌شود، بنابراین ویروس بعد از اتصال به سلول خنثی می‌شود.

این تحقیق که هفته گذشته در مجله Nature به چاپ رسیده است مشخص کرد eCD4-Ig بهتر از تمام آنتی‌بادی‌های طبیعی شناخته شده از آلوده شدن سلول‌ها توسط HIV جلوگیری می‌کند. به‌منظور آزمایش نحوه عملکرد آن در حیوانات، آن‌ها ژن eCD4-Ig را در یک ویروس غیر بیماری‌زا قراردادند و به چهار میمون تزریق کردند. این ویروس سلول‌های میمون را مجبور به تولید وسیع این ساختار می‌کند. وقتی آن‌ها این میمون‌ها و چهار میمون کنترل را با دوز بالایی از یک ویروس ایدز به مدت ۳۴ هفته آلوده کردند هیچ‌کدام از میمون‌هایی که eCD4-Ig را دریافت کرده بودند آلوده نشدند درحالی‌که تمام میمون‌های کنترل مردند.

آزمایشگاه متعلق به فلیپ جانسون پزشک متخصص اطفال در بیمارستان کودکان فیلادلفیا در سال ۲۰۰۹ مطالعه ژن درمانی موفقیت آمیزی برای درمان HIV انجام داد که در آن bNAb (broadly neutralizing antibodies) را علیه HIV مورد استفاده قرار داده بود. جانسون معتقد است eCD4-Ig بسیار تحسین‌برانگیز است.

تیم فرزان بر اساس کار گروه جانسون ژن Ecd4-Ig را به ویروس مرتبط با آدنو (adeno-associated virus) که برای انسان غیر بیماری‌زا است انتقال دادند. این ویروس‌ها به ماهیچه میمون تزریق شدند و شروع به تولید Ecd4-Ig تا ۴۰ هفته کردند. این حیوانات هیچ پاسخ ایمنی علیه Ecd4-Ig تولید نکردند، تصور می‌شود علت آن عدم حضور قطعه‌ای مشابه Ecd4-Ig در سلول‌های آن‌ها است.

عده‌ای از محققان قانع نشده‌اند که Ecd4-Ig بهتر از آنتی‌بادی‌های طبیعی علیه HIV عمل می‌کند. دیوید بالتیمور ویروس‌شناس و برنده جایزه نوبل که در موسسه تکنولوژی کالیفرنیا مشغول به کار است در حال انجام پروژه‌ای ژن تراپی می‌باشد که در این پروژه bNAb علیه HIV به AAV (adeno-associated virus) منتقل شده است. او Ecd4-Ig را شگفت‌آور می‌داند اما خاطرنشان می‌کند:

«این مولکول تابه‌حال در حیوانات بررسی‌شده و هنوز مشخص نیست که در آزمایش‌های انسانی چگونه عمل می‌کند و به نظر او پیش‌بینی عملکرد آن کار ساده‌ای نیست.»

جانسون اعتقاد دارد eCD4-Ig ممکن است همانند bNAbs در انسان عمل نکند. او همچنین خاطرنشان کرد:

«حتی اگر آنتی‌بادی‌های طبیعی وسعت یا توان کمی داشته باشند اما می‌توانند قدرت مهار HIV را داشته باشند.»

به نظر او نیز eCD4-Ig باید در انسان موردبررسی قرار بگیرد تا بتوان در مورد عملکرد آن اظهارنظر کرد.

فرزان می‌گوید:

«حداقل از دیدگاه نظری امکان جهش ویروس در حضور eCD4-Ig نسبت به bNAb ضعیف‌تر است زیرا HIV نیاز دارد که به CD4 و CCR5 متصل شود. او معتقد است باید ژن‌درمانی در مورد این ژن‌ها انجام شود تا مشخص شود کدام‌یک از آن‌ها امن و عملی است.»

در پایان او ذکر کرد:

«قبل از ورود به مطالعات بر روی انسان باید میمون‌های بیشتری موردبررسی قرار بگیرند تا از بروز خطرت احتمالی جلوگیری شود.»

منبع: Nature