الجرعات المعززة تدرب خلايا مناعية جديدة ضد الفيروسات المتحورة

من لقاحات الإنفلونزا و«كوفيد»

الخلايا البائية المناعية
الخلايا البائية المناعية
TT

الجرعات المعززة تدرب خلايا مناعية جديدة ضد الفيروسات المتحورة

الخلايا البائية المناعية
الخلايا البائية المناعية

تشير الأبحاث الحديثة إلى تطور مهم في فهم استجابة (ردة فعل) الجهاز المناعي للعدوى المتكررة، خصوصاً في مواجهة الفيروسات المتحورة مثل الإنفلونزا و«كوفيد - 19».

مراكز ذاكرة جينومية

وتُظهر الأبحاث أن «المراكز الجرثومية للتذكير» - وهي الهياكل التي تتشكل في العقد اللمفاوية والطحال حيث تتعلم الخلايا البائية التعرف على مسببات الأمراض وإنتاج الأجسام المضادة - لا تقوم فقط بتنشيط الخلايا البائية القديمة المدربة على الفيروس الأصلي، ولكنها أيضاً تشغل خلايا بائية جديدة وغير مدربة لتوليد أجسام مضادة مخصصة للتعامل مع المتغيرات الجديدة للفيروس. والخلايا البائية B cell نوع من الخلايا اللمفاوية، وهي من خلايا الدم البيضاء.

وتتطور بعض الأمراض المعدية مثل «كوفيد» أو الإنفلونزا باستمرار وتتغير أشكالها بالقدر الكافي للتغلب على أنظمتنا المناعية وإعادة إصابتنا مراراً وتكراراً. إلا أن حالات إعادة العدوى اللاحقة لا تؤدي غالباً إلى النتائج السيئة الأكثر شدة بسبب وجود تلك «الذاكرة».

ومثلاً وعند التعرض لأول مرة لمسببات الأمراض، تنتج أنظمتنا المناعية خلايا بائية مدربة بشكل خاص، والتي تتعلم التعرف على الفيروس والقضاء عليه في وقت لاحق في المراكز الجرثومية. وتظل هذه الخلايا البائية جاهزة ومستعدة لإنتاج أجسام مضادة قوية.

خط دفاع ثانٍ

وفي السابق اعتقد العلماء أن الجسم يتخلص في النهاية من هذه الأنواع من العدوى بشكل أساسي بتسريع عمل الخلايا المناعية القديمة عن طريق تحسين تلك المدربة منها سابقاً في المراكز الجرثومية. ولكن الأبحاث الحديثة تشير إلى أن «المراكز الجرثومية للتذكير» recall germinal centres تلك التي تتشكل عند إعادة التعرض تعمل في الواقع على توليد خط دفاع ثانٍ مختلف من خلال الاعتماد بشكل كبير على الخلايا البائية غير المدربة. وتركز هذه المراكز المعاد تنشيطها على تطوير أجسام مضادة جديدة تماماً بينما تنطلق الخلايا البائية ذات الخبرة مباشرة إلى العمل.

وفي هذا السياق تبين الدراسة المنشورة في مجلة Immunity في 9 يوليو (تموز) 2024 بقيادة الباحثين أرين ش يبرز وغابرييل فيكتورا من مختبر ديناميكيات الخلايا اللمفاوية بجامعة روكفلر الأميركية في نيويورك، أن الأجسام المضادة القديمة تمنع الخلايا البائية القديمة من دخول المراكز الجرثومية عند التعرض المتكرر للمستضدات، مما يسمح للخلايا البائية غير المدربة بتطوير أجسام مضادة جديدة وأكثر فعالية ضد السلالات المتحورة للفيروس. وهذه الآلية تضمن أن الجهاز المناعي لا يهدر طاقته في الاستجابة لسلالات قديمة، بل يركز على محاربة المستضدات الأحدث والأكثر تهديداً.

تحسين اللقاحات

وتبرز أهمية هذه الاكتشافات في تحسين استراتيجيات اللقاحات. فبالنسبة للفيروسات المتطورة مثل الإنفلونزا أو «كوفيد - 19» قد تكون الجرعات المعززة التي تحتوي على مستضدات متغيرة أكثر فعالية من المعززات التقليدية لأنها تساعد الجهاز المناعي على استهداف أحدث المتغيرات بدلاً من مجرد تعزيز الأجسام المضادة بشكل عام.

وعلى صعيد آخر، فإن تطوير ذاكرة الخلايا البائية يشكل تحدياً علمياً معقداً لا يزال العلماء يستكشفونه لفهم الآليات التي تحكم تكوين هذه الخلايا وأدوارها الوقائية ضد العدوى المتكررة كما يقول كنتشان مو وزملاؤه في بحثهم المنشور في مجلة Cell Death Discovery في 7 مارس (آذار) 2024.

والمناعة الطويلة الأمد التي تمنح الجسم القدرة على مقاومة الأمراض الغازية بعد الإصابة بها لمرة واحدة، ترتبط ارتباطاً وثيقاً بذاكرة الخلايا البائية. أما المكونان الرئيسيان لهذه الذاكرة فهما خلايا الذاكرة البائية والخلايا البلازمية طويلة العمر (PCs) long - lived plasma cells

وتحفظ خلايا الذاكرة البائية «الذاكرة المناعية» للفيروسات أو البكتيريا، مما يسمح للجسم بالاستجابة بشكل أسرع وأكثر فعالية عند إعادة التعرض للعدوى. من جهة أخرى تقوم الخلايا البلازمية طويلة العمر بإنتاج الأجسام المضادة باستمرار لفترات طويلة مما يوفر حماية مستمرة ضد العدوى

وتشكل العمليات الكيميائية والخلوية التي تتحكم في اختيار الخلايا البائية لتصبح خلايا ذاكرة أو خلايا بلازمية طويلة العمر مجالاً نشطاً للبحث العلمي. وحتى الآن تعتمد معظم اللقاحات على تحفيز ذاكرة الخلايا البائية كجزء من استجابة الجهاز المناعي ومع ذلك ورغم التطور الكبير في تصميم اللقاحات لم نتمكن حتى الآن من تطوير لقاحات قادرة على تحفيز هذه الخلايا بكفاءة ضد بعض الأمراض الفتاكة مثل الملاريا والإيدز.

وأخيراً يتمحور البحث المستمر حول الفهم العميق للمسارات الجزيئية والخلوية التي تتحكم في تكوين وتنشيط خلايا الذاكرة البائية. ويعتبر هذا الفهم ضرورياً لتطوير لقاحات أكثر فعالية قادرة على توفير حماية مناعية طويلة الأمد ضد مجموعة واسعة من الأمراض، بما في ذلك الأمراض التي لم نتمكن بعد من السيطرة عليها بشكل كامل.



كيف تبني لوحة تحكم مطورة لرصد «الدرون»... خلال أسبوعين؟

كيف تبني لوحة تحكم مطورة لرصد «الدرون»... خلال أسبوعين؟
TT

كيف تبني لوحة تحكم مطورة لرصد «الدرون»... خلال أسبوعين؟

كيف تبني لوحة تحكم مطورة لرصد «الدرون»... خلال أسبوعين؟

قد لا تستغرق إضافة تطبيق جديد إلى هاتفك سوى لحظات قليلة، لكن إضافة مستشعر إلى شاشة الرادار العسكرية تستغرق سنوات. لهذا السبب يجب على قوات الدفاع الجوي التنقل بين أنظمة متعددة، وإهدار ثوانٍ ثمينة أثناء تدافعها، لتحديد الطائرات من دون طيار (درون) القادمة، كما كتب سام سكوف*.

تجربة أميركية للعمل في الشرق الأوسط

لكن الأمر يجب ألا يكون على هذا النحو، وفقاً لتجربة حديثة قادتها القيادة المركزية الأميركية، إذ، وفي غضون أسبوعين فقط، تمكنت شركات خاصة من دمج أجهزة استشعار متعددة على شاشة واحدة اختبرتها قوات الجيش في شمال ولاية نيويورك.

ويأتي هذا بفضل ضباط القيادة المركزية، الذين مهّدوا الطريق من خلال التفاوض لضمان حقوق الملكية الفكرية للشركات. وفي حين لن يتم إرسال التكنولوجيا إلى الشرق الأوسط حتى الآن، يأمل المسؤولون في أن تكون بمثابة حجر أساس للجهود المستقبلية.

بدأ الحدث بأسبوع عملت فيه الشركات على تحديد كيفية مشاركة أجهزتها للبيانات على شاشة. ثم، من 30 سبتمبر (أيلول) إلى 4 أكتوبر (تشرين الأول)، اختبر جنود من «الفرقة الجبلية العاشرة» المنصة في «فورت دروم» ضد طائرات من دون طيار «معادية». وجرى اختيار هذه الوحدة لاختبار المجموعة؛ لأنها توفر حالياً دعماً مضادّاً للطائرات من دون طيار في الشرق الأوسط.

سرعة تنفيذ التصميم

ويقول قادة الدفاع الجوي في الجيش إن المجابهة تتطلب أجهزة استشعار متعددة لتحديد الطائرات من دون طيار المعادية، التي يمكنها الاقتراب من القوات الصديقة في مجموعة متنوعة من الاتجاهات والسرعات والمسارات.

قال الرقيب كلارك ديفيس، ضابط الصف الأول في مكتب التكنولوجيا الرئيسي في القيادة المركزية الأميركية، إن وضع كل هذه المستشعرات على منصة واحدة عادة ما يكون عملية شاقة.

وأضاف ديفيس: «أن معظم الأنظمة تتطلب من 18 إلى 24 شهراً لدمج أي شيء أو عنصر، وهذا أمر (سريع) بالنسبة لوزارة الدفاع».

من جهته، ذكر الرائد برايان سيرسي، الذي يعمل مع ديفيس، أن إحدى المحاولات السابقة لدمج مستشعر شركة في رادار دفاعي للمناطق المرتفعة الطرفية استغرقت 24 شهراً.

الاستفادة من التطويرات الهاتفية

وقال شولر مور، كبير مسؤولي التكنولوجيا في القيادة المركزية الأميركية، من حيث المبدأ، يجب أن يكون دمج شاشات متعددة على شاشة واحدة أمراً بسيطاً. تقوم الشركات الخاصة بمثل هذه الأشياء طوال الوقت، مثلما يشارك مطورو الأجهزة المحمولة تطبيقاتهم على نظام تشغيل الهاتف. لكن وزارة الدفاع ليست معتادة على ذلك، وقد تكون إحدى العقبات هي الموهبة الفنية.

نظم متقادمة يصعُب تطويرها

وقال العقيد نيت هيوستن، مدير الابتكار في القيادة المركزية الأميركية، إن العمر، أي تقادم التصاميم الموجودة مع الزمن، مشكلة أخرى؛ حيث جرى بناء بعض أجهزة الاستشعار منذ عقود من الزمن، قبل أن تصبح قياسية لتسهيل مشاركة البيانات. وأضاف أن جعلها تتفاعل مع شاشة جديدة تماماً يُشبه «محاولة استخدام جهاز آيفون» من الجيل الأول في عالم اليوم.

ولتغيير ذلك، يتعين على وزارة الدفاع أن تسعى أكثر لتشجيع الشركات على تطوير المنتجات التي يمكن تبديلها، كما قال هيوستن: «يتعين علينا فقط أن نفكر بشكل أكثر إبداعاً حول كيفية تحفيز التشغيل البيني».

منع الهجمات في الشرق الأوسط

وقال مور إن النظام الناتج لن يتم نشره في الشرق الأوسط حتى الآن. ومع ذلك، فإنه يمهد الطريق لجهد ثانٍ، يُركز على مساعدة الجنود على تحديد التهديدات بشكل أسرع، وسط الإشارات الكثيرة التي تظهر على شاشاتهم. إنه نوع الجهد الذي يمكن أن يساعد في منع الهجمات القاتلة، مثل الهجوم الذي وقع في يناير (كانون الثاني) الماضي، وأسفر عن مقتل 3 جنود أميركيين وإصابة العشرات في الأردن.

وذكرت صحيفة «وول ستريت جورنال» حينذاك أن قوات الدفاع الجوي أخطأت في تحديد هوية طائرة العدو من دون طيار على أنها طائرة صديقة.

* مجلة «ديفينس وان»، خدمات «تريبيون ميديا».