جسم الإنسان يتكيف بصعوبة لمقاومة متغيرات «كورونا»

أجهزتنا المناعية متعثرة ولا تزال عالقة في 2020

جسم الإنسان يتكيف بصعوبة لمقاومة متغيرات «كورونا»
TT

جسم الإنسان يتكيف بصعوبة لمقاومة متغيرات «كورونا»

جسم الإنسان يتكيف بصعوبة لمقاومة متغيرات «كورونا»

في خلال فترة امتدت لأكثر من عامين التي توفرت في الولايات المتحدة لقاحات COVID «كوفيد - 19»، لم تتغير الوصفة الأساسية لمكافحته إلا قليلاً. وفي غضون ذلك، كشف الفيروس عن خمسة متغيرات اكتسب كل منها اسماً من أسماء الحروف اليونانية الخاصة بها، تلتها مجموعة من المتغيرات الفرعية المسماة «أوميكرون» ذات الألقاب الغريبة، ويبدو أن كلاً منها ينتشر بشكل أسرع من الأخير.
واللقاحات، التي تستغرق شهوراً لإعادة صياغتها، لا تستطيع مواكبة فيروس يبدو أنه يعيد اختراع نفسه خلال أسبوع.
تعثّر جهاز المناعة
الطفرة التطورية لفيروس «سارس - كوف - 2» المسمى «كوفيد - 19» قد لا تكون السبب الوحيد لحالات تعثر المناعة في مواجهتها لمتغيرات الفيروس. إذ يبدو أن الجسم يركز على النسخة الأولى من الفيروس الذي واجهه، إما عن طريق الإصابة بالعدوى أو بعد تلقي حقن اللقاح الأول.
وهذا الانشغال بالماضي - الذي يمارسه جهاز المناعة - هو الذي يسميه الباحثون «الخطيئة الأصلية للمستضد»، قد يترك الإنسان مع دفاعات غير مصممة بشكل جيد لمواجهة متغيرات الفيروس اللاحقة. (الخطيئة الأصلية للمستضد) «original antigenic sin» تظهر عندما يحتفظ الجسم بذاكرة مناعية خاصة ضد العدوى الأولى. وتتجسد الذاكرة في النشاطات المضادة من قبل الخلايا المناعية - المحرر).
في الأشهر الأخيرة، بدأ بعض الخبراء في إبداء القلق من أن هذه «الخطيئة» قد تقوض الآن اللقاحات المحدّثة. لذا يذهب تفكير بعضهم إلى أقصى حد، مشيرين إلى أن الناس قد لا يحصلون على الكثير من الحماية من حقن لقاحات «كوفيد» الجديدة، التي لا تتطابق مع أول نسخة من الفيروس.
وتشير البيانات الأخيرة إلى هذا الاحتمال. ويبدو أن الإصابات السابقة بالفيروس، أو تلقي اللقاح الأصلي الأول، تعمل على تشكيل أو حتى إخفاء ردود أفعال الناس تجاه اللقاحات الجديدة ثنائية التكافؤ. أخبرتني جينا جوثميلر، عالمة المناعة في كلية الطب بجامعة كولورادو: «ليس لدي شك في ذلك... إذ لا يصنع الجهاز المناعي الآن الأجسام المضادة المركزة على (أوميكرون) بالكمية أو الجودة المطلوبة مثلاً لو كان الجهاز قد صادف (أوميكرون) لأول مرة».
لكنْ هناك أيضاً جانب إيجابي لهذا العناد الذي لا يمكننا العيش من دونه، كما تقول كاتلين جوستيك، عالمة المناعة ومصممة نماذج الأمراض المعدية التي درست ظاهرة الإنفلونزاـ فـ«الخطيئة الأصلية للمستضد» هي السبب في تكرار العدوى، التي تصبح في المتوسط أكثر اعتدالاً بمرور الوقت. وأضافت جوستيك: «إنه جزء أساسي من القدرة على تكوين ذاكرة مناعية».
وهكذا، فإن الانطباعات الأولى القوية عن هذا الفيروس التاجي يمكن ويجب أن تؤثر على كيف ومتى وكم مرة نعيد التطعيم ضده. ويمكن أن يساعد الفهم الأفضل لدرجة استمرار هذه الانطباعات العلماء أيضاً في معرفة سبب مقاومة (أو عدم مقاومة) الأشخاص الذين يكافحون أحدث متغيرات الفيروس - وكيف ستعمل دفاعاتهم ضد الفيروس مع استمرار تغيره.
خطيئة العدوى الأولى
ان أسوأ شيء في «الخطيئة الأصلية للمستضد» هو اسمها. ويقع اللوم في ذلك من الناحية الفنية على توماس فرانسيس جونيور، عالم المناعة الذي صاغ العبارة منذ أكثر من ستة عقود بعد أن لاحظ أن عدوى الإنفلونزا الأولية التي تعرض لها الأشخاص في مرحلة الطفولة يمكن أن تدفع الجسم لأن يتحيز في تعامله مع السلالات اللاحقة.
يقول جابرييل فيكتورا، عالم المناعة في جامعة روكفلر: «في الأساس، إن الإنفلونزا التي تصاب بها أولاً في الحياة هي التي تستجيب لها بشدة على المدى الطويل». يمكن أن يصبح ذلك مشكلة إلى حد ما عندما تأتي سلالة مختلفة المظهر تماماً. في مثل هذه السيناريوهات، قد تبدو الخطيئة الأصلية للمستضد شبيهة إلى حد كبير بالحالة البيولوجية لمراهق متحمس يتألم بسبب انهيار علاقة طيبة سابقة، أو لطالب «لم يتخرج أبداً في المدرسة الابتدائية المناعية».
ولكن من وجهة نظر الجهاز المناعي، فإن عدم نسيان الأمر الأول هو أمر منطقي. ولذا فإن المواجهات الجديدة مع أحد العوامل الممرضة تؤدي إلى مباغتة الجسم على حين غرة - وتميل إلى أن تكون الأشد في تأثيراتها.
إن رد الفعل الدفاعي عميق الجذور. إذن فهو أمر عملي، فهو يزيد من فرص مقاومة العدوى الغازية نفسها في المرة القادمة، إذ سيتم تحديدها ومجابهتها بسرعة.
وقال فيكتورا: «إن امتلاك ذاكرة جيدة والقدرة على تعزيزها بسرعة كبيرة أمر جيد جداً في بعض الأحيان. إنها طريقة الجسم للتأكد من أنه لن ينخدع مرتين».
تأتي هذه الخصائص القديمة بمزايا واضحة حتى عندما تتحول الميكروبات إلى أشكال جديدة، كما تفعل فيروسات الإنفلونزا وفيروسات كورونا في كثير من الأحيان. وبما أن المسببات الممرِضة لا تعيد تكوين نفسها دفعة واحدة، لذا فإن الخلايا المناعية التي تستوطنها مقتطفات مألوفة من الفيروس يمكنها في كثير من الحالات القضاء على عدد كافٍ من الغزاة الجدد لمنع أسوأ آثار العدوى.
ولهذا السبب فحتى لقاحات الإنفلونزا التي لا تتوافق تماماً مع سلالات الموسم الأكثر بروزاً لا تزال جيدة جداً في تقليل الدخول إلى المستشفيات، أو الوفيات. وقالت جوثميلر: «هناك الكثير من التأخير في مدى تغير الفيروس قبل أن نفقد الحماية حقاً... إن مساحة المناورة يجب أن تكون أكبر مع SARS - CoV - 2. لأن متغيراته الفرعية تميل إلى أن تكون أكثر تشابهاً مع بعضها البعض، مقارنة بسلالات الإنفلونزا المختلفة، على سبيل المثال.
مع كل الإيجابيات التي يمكن أن تقدمها الذاكرة المناعية، يميل العديد من علماء المناعة إلى توجيه أعينهم إلى الآثار الأخلاقية السلبية والغريبة لعبارة «الخطيئة الأصلية للمستضد». يقول ديبتا بهاتاشاريا، عالم المناعة في جامعة أريزونا: «أنا حقاً، أكره هذا المصطلح». بدلاً من ذلك، فهو يفضل مع آخرين استخدام كلمات أكثر حيادية مثل «الانطباعة»، كما حال انطباعة البطة الحديثة الولادة التي تلتصق بأول شخصية من الأمهات. يقول رافي أحمد، اختصاصي المناعة في جامعة إيموري: «هذه ليست ظاهرة مناعية غريبة». إنه مثال كتابي لما يفعله نظام مناعي قابل للتكيف وعالي الأداء، ويمكن أن يكون له آثار إيجابية أو سلبية، اعتماداً على السياق.
أظهرت حالات تفشي الإنفلونزا الأخيرة القليل من كل من الآثار: خلال جائحة H1N1 عام 2009. كان أداء العديد من كبار السن، الذين عادة ما يكونون أكثر عرضة لفيروسات الإنفلونزا، أفضل مما كان متوقعاً ضد السلالة المتأخرة، لأنهم قد تعرضوا لحالة مشابهة ففيروس H1N1 - مشتق من الإنفلونزا الإسبانية في جائحة 1918 - في شبابهم. ولكن في بعض المواسم التي تلت ذلك، تسبب فيروس H1N1 في إصابة البالغين في منتصف العمر بشكل غير متناسب، لأن عدم إصابتهم بالإنفلونزا في بداية حياتهم أدى ذلك إلى إبعادهم عن الاستجابة الوقائية.
جزء من ردود الفعل تلك يعود إلى الحركية المطلقة: تميل الخلايا المناعية المخضرمة، المدربة على المتغيرات والسلالات السابقة، إلى أن تكون أسرع في الاستجابة من الخلايا المناعية الجديدة، كما يقول سكوت هينسلي، عالم المناعة في كلية بيرلمان للطب بجامعة بنسلفانيا. وكلما زاد عدد الخلايا المتمرسة، زادت احتمالية قيامها بمزاحمة الخلايا المناعية المبتدئة - مما يحرمها من تجربة ساحة المعركة. وإذا عادت السلالة الفيروسية الأحدث في النهاية لتكرار العدوى، فإن تلك الخلايا المناعية الأقل خبرة قد لا تكون مستعدة بشكل كافٍ - مما يجعل الناس أكثر ضعفاً، ربما، مما قد يكونون لولا ذلك.
* ذي أتلانتيك
ـ خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

«بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

عالم الاعمال «بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

«بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

تعود فعالية الأمن السيبراني الأبرز عالمياً «بلاك هات» في نسختها الثالثة إلى «مركز الرياض للمعارض والمؤتمرات» ببلدة ملهم شمال العاصمة السعودية الرياض.

تكنولوجيا «غوغل» تطلق النسخة الأولية من آندرويد 16 للمطورين مع ميزات جديدة لتعزيز الخصوصية ومشاركة البيانات الصحية (غوغل)

«غوغل» تطلق النسخة الأولية من آندرويد 16 للمطورين مع ميزات جديدة

أطلقت «غوغل» النسخة التجريبية الأولية من آندرويد 16 للمطورين، وهي خطوة تمهد الطريق للتحديثات الكبيرة المقبلة في هذا النظام.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
تكنولوجيا «أبل» تؤكد مشكلة اختفاء الملاحظات بسبب خلل بمزامنة (iCloud) وتوضح خطوات استعادتها مع توقع تحديث (iOS) قريب (أبل)

اختفاء الملاحظات في أجهزة آيفون... المشكلة والحلول

وفقاً لتقرير رسمي من «أبل»، فإن المشكلة تتعلق بإعدادات مزامنة الآيكلاود (iCloud).

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
تكنولوجيا تمكنك «دورا» من تصميم مواقع ثلاثية الأبعاد مذهلة بسهولة تامة باستخدام الذكاء الاصطناعي دون الحاجة لأي معرفة برمجية (دورا)

صمم موقعك ثلاثي الأبعاد بخطوات بسيطة ودون «كود»

تتيح «دورا» للمستخدمين إنشاء مواقع مخصصة باستخدام الذكاء الاصطناعي عبر إدخال وصف نصي بسيط.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
خاص يحول الذكاء الاصطناعي الطابعات من مجرد خدمة بسيطة إلى أداة أكثر ذكاءً واستجابة لحاجات المستخدمين (أدوبي)

خاص كيف يجعل الذكاء الاصطناعي الطابعات أكثر ذكاءً؟

تلتقي «الشرق الأوسط» الرئيسة العامة ومديرة قسم الطباعة المنزلية في شركة «إتش بي» (HP) لفهم تأثير الذكاء الاصطناعي على عمل الطابعات ومستقبلها.

نسيم رمضان (بالو ألتو - كاليفورنيا)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.