فحص الدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح| دراسة

عندما يتلقى الأطفال لقاحهم الثاني ضد الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية، في الوقت الذي يلتحقون فيه بالروضة، فإنهم يكتسبون الحماية ضد الفيروسات الثلاثة طيلة حياتهم أو معظمها.

ومع ذلك فإن فعالية لقاح الإنفلونزا الذي يتم إعطاؤه في أكتوبر تبدأ في التضاؤل ​​بحلول الربيع التالي.

لقد حير العلماء لفترة طويلة سبب قدرة بعض اللقاحات على حث الجسم على إنتاج أجسام مضادة لعقود من الزمن، بينما تستمر لقاحات أخرى لأشهر قليلة فقط.

والآن، أظهرت دراسة أجراها باحثون في كلية ستانفورد للطب أن التباين في متانة اللقاح يمكن أن يُعزى جزئيًا إلى نوع مفاجئ من خلايا الدم تسمى الخلايا الصفائحية، والتي تشارك عادة في تخثر الدم.

وحسب موقع ميديكال غكسبريس، قال الدكتور بالي بوليندران، أستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة: "إن السؤال حول سبب تحفيز بعض اللقاحات لمناعة دائمة بينما لا تفعل ذلك اللقاحات الأخرى كان أحد الألغاز العظيمة في علم اللقاحات".

وأضاف: "تحدد دراستنا توقيعًا جزيئيًا في الدم، يتم تحفيزه خلال بضعة أيام من التطعيم، والذي يتنبأ بمتانة استجابات اللقاح ويوفر رؤى حول الآليات الأساسية التي تكمن وراء متانة اللقاح".

في دراسة أجريت عام 2022، حدد بوليندران وزملاؤه "توقيعًا عالميًا" يمكنه التنبؤ باستجابة الأجسام المضادة المبكرة للعديد من اللقاحات.

ومع ذلك، لم تحدد هذه الدراسة وغيرها توقيعًا يمكنه التنبؤ بمدة استمرار استجابات الأجسام المضادة.

نُشرت الورقة البحثية الجديدة في مجلة Nature Immunology.

مدفوعون لفهم المتانة

وقد قام فريق بوليندران في البداية بدراسة لقاح تجريبي ضد إنفلونزا الطيور H5N1 تم إعطاؤه مع مادة مساعدة - وهي عبارة عن خليط كيميائي يعمل على تعزيز الاستجابة المناعية لمستضد، ولكنه لا يحفز الاستجابة المناعية بمفرده.

وتابع الباحثون 50 متطوعًا سليمًا تلقوا إما جرعتين من لقاح إنفلونزا الطيور مع المادة المساعدة أو جرعتين بدون المادة المساعدة. وجمعوا عينات دم من كل متطوع في اثنتي عشرة نقطة زمنية على مدار أول 100 يوم بعد التطعيم وأجروا تحليلات متعمقة للجينات والبروتينات والأجسام المضادة في كل عينة، ثم استخدموا برنامجًا للتعلم الآلي لتقييم مجموعة البيانات الناتجة والعثور على أنماط داخلها.

تمكن البرنامج من تحديد توقيع جزيئي في الدم في الأيام التي أعقبت التطعيم، والذي كان مرتبطًا بقوة استجابة الجسم المضاد للشخص بعد أشهر.

وقد انعكس التوقيع في الغالب في أجزاء صغيرة من الحمض النووي الريبي داخل الصفائح الدموية - وهي خلايا صغيرة تشكل جلطات في الدم.

تشتق الصفائح الدموية من الخلايا الصفيحية، وهي خلايا موجودة في نخاع العظم، وعندما تنفصل الصفائح الدموية عن الخلايا الصفيحية وتدخل مجرى الدم، فإنها غالبًا ما تأخذ قطعًا صغيرة من الحمض النووي الريبي من الخلايا الصفيحية معها.

وبينما لا يستطيع الباحثون تتبع نشاط الخلايا الصفيحية بسهولة، فإن الصفائح الدموية التي تحمل الحمض النووي الريبي من الخلايا الصفيحية تعمل كوكلاء.

وقال بوليندران: "ما تعلمناه هو أن الصفائح الدموية هي مؤشر على ما يحدث مع الخلايا الصفيحية في نخاع العظم".

التأثيرات الأوسع

وللتأكد من تأثير الخلايا الصفيحية الضخمة على متانة اللقاح، قامت مجموعة البحث التابعة لبوليدران بإعطاء الفئران لقاح إنفلونزا الطيور والثرومبوبويتين، وهو عقار يعمل على زيادة عدد الخلايا الصفيحية الضخمة النشطة في نخاع العظم.

والواقع أن الثرومبوبويتين أدى إلى زيادة ستة أضعاف في مستويات الأجسام المضادة لإنفلونزا الطيور بعد شهرين.

وأظهرت تجارب أخرى أن الخلايا الصفيحية النشطة تنتج جزيئات رئيسية تزيد من بقاء خلايا نخاع العظم المسؤولة عن إنتاج الأجسام المضادة، أو الخلايا البلازمية. وعندما تم حظر هذه الجزيئات، كانت الخلايا البلازمية تعيش أقل في وجود الخلايا الصفيحية.

وقال بوليندران: "فرضيتنا هي أن الخلايا الصفيحية الضخمة توفر هذه البيئة المغذية والمؤيدة للبقاء في نخاع العظام للخلايا البلازمية".

وقد اختبر العلماء ما إذا كان هذا الاتجاه ينطبق على أنواع أخرى من اللقاحات، فقد نظروا إلى البيانات التي تم جمعها مسبقًا حول استجابات 244 شخصًا لسبعة لقاحات مختلفة، بما في ذلك اللقاحات ضد الأنفلونزا الموسمية والحمى الصفراء والملاريا وكوفيد-19.

وقد ارتبطت نفس جزيئات الحمض النووي الريبوزي للصفائح الدموية ــ وهي علامات على تنشيط الخلايا الصفائحية ــ بإنتاج الأجسام المضادة الأطول أمدًا للقاحات المختلفة. ويمكن للتوقيع الجزيئي أن يتنبأ باللقاحات التي تدوم لفترة أطول، وكذلك بالمتلقين للقاح الذين قد تكون استجابتهم أطول أمدًا.

نحو لقاحات تنبؤية وشخصية

يخطط بوليندران وزملاؤه لإجراء دراسات تستكشف السبب وراء قدرة بعض اللقاحات على تحفيز مستويات أعلى من تنشيط الخلايا الصفيحية في المقام الأول. وقد تساعد هذه النتائج الباحثين في تطوير لقاحات تعمل على تنشيط الخلايا الصفيحية بشكل أكثر فعالية وتؤدي إلى استجابات أكثر ديمومة للأجسام المضادة.

في غضون ذلك، يريد العلماء تطوير اختبارات لتحديد المدة التي من المرجح أن يستمر فيها اللقاح، باستخدام توقيعهم الجزيئي المكتشف حديثًا. يمكن أن يساعد ذلك في تسريع التجارب السريرية للقاح - حيث يتعين على الباحثين غالبًا متابعة الأشخاص لشهور أو سنوات لتحديد المتانة - ولكن يمكن أن يؤدي أيضًا إلى خطط لقاح مخصصة.

وأوضح بوليندران: "يمكننا تطوير اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل البسيط - شريحة لقاح - تقيس مستويات التعبير الجيني في الدم بعد أيام قليلة من تطعيم شخص ما. ويمكن أن يساعدنا هذا في تحديد من قد يحتاج إلى جرعة معززة ومتى".

وأضاف أن طول مدة استجابة اللقاح من المرجح أن يتأثر بعدد من العوامل المعقدة، وهو يشتبه في أن الخلايا الصفيحية ليست سوى جزء واحد من القصة الأكبر.