تحديد الأجسام المضادة لتعزيز لقاحات السعال الديكي

كان السعال الديكي، أو الشاهوق، سببًا رئيسيًا لوفاة الأطفال في الولايات المتحدة والعالم قبل إدخال اللقاحات في أربعينيات القرن الماضي.

وفي العقود التي تلت ذلك، تم القضاء على هذا المرض البكتيري تقريبًا في الولايات المتحدة، حيث انخفضت الوفيات إلى خانة العشرات كل عام.

لكن المرض عاد بشكل مقلق في السنوات الأخيرة مع تراجع تغطية التطعيم بعد جائحة كوفيد-19.

في عام 2024، دفعت عدة فاشيات مسؤولي الصحة العامة والمستشفيات إلى التسرع في استقبال تدفق مفاجئ من المرضى، وخاصةً الرضع، الذين غالبًا ما يكونون أصغر من أن يتلقوا التطعيم ويعانون من أشد الأعراض.

والآن، قد يساعد بحث جديد من جامعة تكساس في أوستن في تحسين لقاحات السعال الديكي لدفع هذا المرض مرة أخرى نحو القضاء عليه من خلال استهداف نقطتي ضعف رئيسيتين في العدوى.

هدف جديد

في ظل هذه الظروف، حقق فريق من الباحثين، بمن فيهم أعضاء من قسم الهندسة الكيميائية وقسم العلوم البيولوجية الجزيئية في جامعة تكساس، تقدمًا ملحوظًا في فهم وتعزيز مناعة السعال الديكي.

ومن العوامل التي تجعل عدوى السعال الديكي خطيرةً سم السعال الديكي، وهو سلاح كيميائي تنتجه البكتيريا، ويُضعف الاستجابة المناعية للمريض، ويُسبب العديد من الأعراض الشديدة المصاحبة للسعال الديكي.

يركز البحث الجديد، الموصوف في دراسة جديدة نُشرت في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، على اثنين من الأجسام المضادة القوية، hu11E6 وhu1B7، والتي تحيد PT بطرق مختلفة.

باستخدام أحدث أساليب المجهر الإلكتروني بالتبريد، حدد الباحثون النُسَب المحددة على سطح الخلية حيث ترتبط هذه الأجسام المضادة.

النُسَب هي أهداف كيميائية يمكن للجهاز المناعي التركيز عليها لمكافحة مسببات الأمراض. يمنع بروتين Hu11E6 السم من الالتصاق بالخلايا البشرية عن طريق التدخل في مواقع ارتباط السكر، بينما يمنع بروتين hu1B7 السم من دخول الخلايا والتسبب في ضررها. تُعد هذه النتائج الأولى التي تُحدد بدقة هذه المناطق الحيوية، مما يُقدم نموذجًا لتحسين اللقاحات.

قالت جينيفر ماينارد، أستاذة الهندسة الكيميائية في كلية كوكريل للهندسة والمؤلفة المشاركة للدراسة الجديدة: "هناك حاليًا العديد من لقاحات السعال الديكي الجديدة الواعدة في مراحل البحث والتجارب السريرية، ويمكن دمج نتائجنا في الإصدارات المستقبلية بسهولة تامة، مما يُحسّن الفعالية الإجمالية وطول مدة الحماية".

وأشارت إلى ابتكارات مثل تقنية mRNA المستخدمة في لقاح كوفيد-19، فضلاً عن الاختراقات في استخدام الهندسة الوراثية على سموم السعال الديكي (PT gen ) لتوليد لقاحات جديدة أكثر أمانًا وفعالية ضد السعال الديكي، باعتبارها تقنيات تحافظ على النمط المحايد الذي يمكن أن يتحد مع النتائج الجديدة التي توصل إليها فريقها.

وأضافت ماينارد: "من المتوقع أن يُؤدي تدريب الجهاز المناعي على استهداف المواقع الأكثر ضعفًا في السم إلى إنتاج لقاحات أكثر فعالية، وكلما كان اللقاح أكثر فعاليةً وفعاليةً، نأمل أن يزداد عدد الأشخاص الذين يتلقونه".

بالإضافة إلى المساعدة في توجيه تصميمات اللقاحات المستقبلية، تُعدّ الأجسام المضادة hu1B7 وhu11E6 بحد ذاتها أدويةً علاجيةً واعدةً للأطفال المصابين والمعرضين للخطر.

تُظهر الأبحاث السابقة التي أجراها ماينارد وزملاؤه قدرتها على منع الجوانب المميتة لعدوى السعال الديكي. ويسعى باحثو جامعة تكساس بنشاط إلى إقامة شراكات لتطوير طرق لمنع تلف الرئة والوفاة لدى الأطفال حديثي الولادة المعرضين للمرض.

السعال الديكي تهديد مستمر

السعال الديكي، الذي تسببه بكتيريا البورديتيلا الشاهوقية، معروف بنوبات سعال عنيفة قد تؤدي إلى مضاعفات كالالتهاب الرئوي والنوبات وحتى الوفاة، وخاصةً لدى الرضع.

يُعرف هذا المرض بسعال المئة يوم لأن نوبات السعال المؤلمة قد تستمر لأشهر، حتى في الحالات الخفيفة أو المتوسطة.

يُودي هذا المرض بحياة ما يُقدر بـ200 ألف شخص سنويًا حول العالم، معظمهم من الرضع والأطفال، وقد يُصاب الناجون من المرض الشديد بتلف في الدماغ وندوب في الرئة.

بالرغم من أن اللقاحات الحديثة قد قللت من عدد الإصابات، إلا أن فعاليتها تتضاءل مع مرور الوقت، حيث لا تدوم الحماية إلا من سنتين إلى خمس سنوات.

لقاحات السعال الديكي الحديثة لا خلوية، أي أنها تحتوي على أجزاء من البكتيريا التي تُدرّب الجهاز المناعي على التعرّف على مُسبّب المرض، بما في ذلك PT.

أذهلت حالات تفشي السعال الديكي الأخيرة حول العالم مسؤولي الصحة العامة. ففي خريف هذا العام، شهدت مدينة نيويورك زيادة بنسبة 169% في حالات السعال الديكي منذ عام 2023. وارتفعت الحالات بنسبة 500% منذ عام 2019. وتعاني أستراليا حاليًا من أكبر تفشٍّ للسعال الديكي منذ إدخال اللقاح في أربعينيات القرن الماضي، حيث يُقدَّر عدد الحالات المُبلَّغ عنها هذا العام بـ 41,000 حالة.

ويشير مسؤولو الصحة إلى أن عدم تلقي التطعيمات الأولية والمعززة يعد من الأسباب الرئيسية لتفشي المرض.

ي حين أن التقدم المحرز في مكافحة السعال الديكي مثير للاهتمام، إلا أنه يواجه تحديًا مزدوجًا: التغلب على التعقيد البيولوجي للسعال الديكي والعقبات المجتمعية المتمثلة في التردد في تلقي اللقاح.

إن الطريقة الأكثر فعالية للوقاية من السعال الديكي لدى المواليد الجدد المعرضين للخطر هي تطعيم الأمهات أثناء الحمل، مما يمنح المولود الحماية حتى يبلغ السن المناسب للتطعيم.

ووفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، فإن معدل التطعيم الكامل ضد السعال الديكي لدى أطفال الروضة عادةً ما يزيد عن 90٪ في الولايات المتحدة، ولكن أقل من 60٪ من الأمهات يتلقين اللقاح أثناء الحمل.

وقد أدى التشكيك في سلامة اللقاحات وبطء تطبيع التطعيم الروتيني بعد جائحة كوفيد-19 إلى ظهور جيوب من المجتمعات التي لم تتلقى التطعيم الكافي وانخفاض حماية المواليد الجدد بشكل عام، مما يوفر أرضًا خصبة لتفشي المرض بشكل مميت. هذه البيئة، إلى جانب قيود اللقاحات الحالية، تجعل الابتكار أمرًا ضروريًا.

بالتركيز على تحييد النُظم المناعية (المناطق التي تستطيع فيها الأجسام المضادة حجب السم بفعالية)، يمكن للقاحات الجديدة أن تُوفر مناعة أقوى وأطول أمدًا، وهذا من شأنه أن يُعزز ثقة الجمهور بلقاحات السعال الديكي ويُكبح عودة ظهور المرض.