علماء يقتربون خطوة من إنتاج لقاح ملائم لفيروسات «عائلة كورونا»

فيروس كورونا المستجد (Public Domain)

اقترب باحثون من جامعة ولاية بنسلفانيا الأميركية خطوة نحو انتاج لقاح فعال ضد فيروس كورونا المستجد ومتحوراته، بالإضافة إلى جميع فيروسات عائلة كورونا، والتي قد تجد مستقبلا طريقا نحو عدوى البشر.
وأعلن الفريق البحثي خلال الدراسة المنشورة في العدد الأخير من دورية "ساينس أدفانسيد"، عن نهجهم الجديد في تصميم اللقاح، والذي يستخدم أجزاء ثابتة لا تتغير من البروتين السطحي الشائك لفيروسات عائلة كورونا، والتي تعطيها الشكل التاجي الشهير (بروتين سبايك).
ويسمح البروتين الشائك، وهو هدف رئيسي للأجسام المضادة، للفيروس بدخول الخلايا المضيفة، غير أن المتغيرات المثيرة للقلق تستمر في الظهور بسبب قابلية البروتين "الشائك" للطفرات، لكن الفريق البحثي في دراسته الجديدة حدد مناطق في البروتين أقل احتمالا للطفرة، واستخدم هذه المعلومات لهندسة بروتينات جديدة، يمكن استخدامها لتطوير لقاح يحمي على نطاق أوسع ليس فقط من المتغيرات المستقبلية لكورونا، ولكن أيضا من فيروسات كورونا ذات الصلة الأخرى.
وتم تحديد المناطق الثلاث من البروتين الشائك، والتي تظل محفوظة في ملايين الطفرات باستخدام علم الأحياء الحسابي، وتم بعد ذلك مطابقة هذه المناطق، التي تسمى الحواتم، وتطعيمها، أو ربطها، بسقالات البروتين، والتي وفرت الاستقرار لهذه الحواتم أثناء وجودها في المحاليل، ثم تم استخدام المحاكاة الحاسوبية لاختبار ثبات المستحضرات المناعية.
يقول ياشافانثا فيشويشواريا، باحث ما بعد الدكتوراه بقسم علم الأدوية بجامعة بنسلفانيا في تقرير نشره أمس (الثلاثاء) الموقع الإلكتروني للجامعة "البروتينات هي هياكل معقدة تم بناؤها لتحمل مجموعة متنوعة من التحديات الفيزيائية والكيميائية في الطبيعة، والحواتم، وهي شظايا صغيرة من البروتين، ليست مستقرة من تلقاء نفسها في المحلول، لذلك يجب تطعيمها ببروتين أكبر من أجل الاستقرار، وهذا مشابه لكيفية احتياج الزهرة إلى ساقها للبقاء، فقد تكون الزهرة جزءا من الاهتمام، لكنها غير قابلة للحياة بدون الساق التي توفر الهيكل والدعم".
واستخدم الفريق البحثي "البروتين المؤتلف"، وهي تقنية تُعطى فيها بكتيريا التعليمات الجينية لصنع البروتينات، لتكوين المستحضرات المناعية المصممة فعليا، ثم تمت تنقية البروتينات ودراستها في المختبر، وطور الباحثون أربعة تصميمات مستقرة للمناعة تم استخدامها لتحصين الفئران، وأنتجت بعد ذلك أجساما مضادة ضد الفيروس، وأنتج كل تصميم أجساما مضادة بدرجات متفاوتة، لكن تصميما واحدا تمت تسميته ( ED2 ) كان له استجابة مناعية قوية.
ومن خلال مزيد من الاختبارات، وجد الباحثون أن هذه الأجسام المضادة مرتبطة ببروتين سبايك، وقاموا أيضا بتقييم مدى كفاءة التصميم الجديد ( ED2 ) باستخدام عينات من مصل مرضى (كوفيد-19)، ووجدوا أن الأجسام المضادة في عينات مصل المرضى كانت قادرة على الارتباط بالتصميم الجديد، مما يدل على أنه يمكن استخدامه أيضا في تطبيقات التشخيص.
ووفقا للباحثين، سيتم إجراء المزيد من الدراسات لتحسين التصميم والاستجابة المناعية لمواد المناعة، وبمجرد إتقانها، يمكن استخدامها يوما ما كلقاح مرشح في التجارب السريرية. يقول فيشويشواريا: "يمكن استخدام منهجيتنا ليس فقط مع كورونا المستجد، لكن مع الفيروسات الأخرى ذات الصلة، وعلى حد علمنا، نحن أول من صمم المستحضرات المناعية بناء على المناطق المحفوظة من بروتين (سبايك) وتُظهر المستحضرات المناعية المصممة نتائج واعدة ونحن نخطط لزيادة تحسينها".