نُشر البحث في مجلة "ساينس"، وتم إجراؤه، من بين أمور أخرى، تحت قيادة الدكتورة دينا شنايدمان وفريقها من الجامعة العبرية، التي تدعي أنه "مقارنة بعلاجات الأجسام المضادة القياسية التي هي حاليا في مراحل سريرية متقدمة، وهي مكلفة للغاية ويمكن أن تكلف بسهولة أكثر من 100,000 ألف دولار لكل مريض، ومن الممكن إنتاج أجسام مضادة نانوية رخيصة الثمن، على نطاق واسع - وهو ما يناسب الأزمة الحالية". إن كوكتيل الأجسام المضادة النانوية الذي أنشأه الباحثون في دراستهم هو حاليًا في مرحلة الاختبار قبل السريري
ما الذي أنقذ الرئيس الأمريكي دونالد ترامب المصاب بكورونا؟ ومن بين أمور أخرى، تلقى الرئيس الأمريكي جرعة من دواء تجريبي يتكون من كوكتيل من الأجسام المضادة طورته شركة الأدوية ريجينيرون، اسمه REGN-COV2. ويعتمد الدواء على كمية هائلة من اثنين من الأجسام المضادة الاصطناعية ضد بروتين سبايك الموجود على غلاف فيروس كورونا، والذي لم توافق بعد إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على تسويقه لعامة الناس. ويعتبر العلاج أكثر فعالية للمرضى الذين يتلقونه في مرحلة مبكرة من المرض، وفي حالة ترامب كان من المحتمل أن ينقذ حياته. اليوم، لا يمكن إعطاء مثل هذه الكمية من الأجسام المضادة لأغلب المرضى لأن شركات الأدوية لن تكون قادرة على تلبية إجراءات الإنتاج، ولا توجد كمية كافية من الأجسام المضادة لكل شخص كما حصل عليها ترامب، وتكلفة الإنتاج قد تصل إلى مئات الآلاف من الدولارات للمريض الواحد.
هل حل وباء كورونا موجود في الأجسام المضادة؟ فريقان بحثيان بقيادة الباحث الأمريكي يي شي من جامعة بيتسبرغ والدكتورة دينا شنايدمان من كلية الهندسة وعلوم الكمبيوتر والكيمياء الحيوية في الجامعة العبرية، طورا تقنية لتحديد الأجسام المضادة النانوية باستخدام البروتينات (دراسة البروتينات في الجسم). وتم تطوير التقنية قبل انتشار وباء كورونا حول العالم، واعتقد الباحثون بعد تفشي الفيروس أن التكنولوجيا ستكون فعالة بما يكفي لتؤدي إلى اختراق علمي. خلال بحثي الذي دام حوالي ثلاثة أشهر، تمكن الباحثون من إنتاج آلاف الأجسام المضادة النانوية بسرعةالسارس-كوف-2 مع خصوصية وقدرة على تحييد الفيروس بمعدلات عالية جدًا. وباستخدام الأساليب الحسابية للنمذجة الهيكلية التي طورتها مجموعة الدكتور شنيدمان من الجامعة العبرية، رسم الباحثون خريطة للموقع الدقيق لكل جسم مضاد نانوي على سطح طفرات فيروس كورونا، وكشف هذا التعيين أن الأجسام المضادة النانوية يمكن أن تستخدم وفرة من الأجسام المضادة الجديدة والمبتكرة. آليات متقدمة لمنع الإصابة بالفيروس. تم الكشف عن هذه المعلومات لأول مرة في المجلة العلمية المرموقة Science، في المقال المعنون "كوكتيلات الأجسام النانوية متعددة الاستخدامات ومتعددة التكافؤ تحيد فيروس SARS-CoV-2 بكفاءة".
ولإنتاج الأجسام المضادة النانوية، استخدم الباحثون اللاما في مزرعة الألبكة في ماساتشوستس. أثناء الدراسة، قام الباحثون بتطعيم أنثى سوداء تدعى والي (والي، في الصورة على اليمين) بقطعة من البروتين الشائك من السارس-كوف-2 وبعد حوالي شهرين، أنتج جهازها المناعي أجساما مضادة نانوية ضد الفيروس. اختيار ليما لم يكن من قبيل الصدفة. جميع الجمال - الإبل واللاما والألبكة والفيكونا والجواناكو - تنتج أجسامًا مضادة مشابهة لأجسامنا وإلى جانبها أجسامًا مضادة أصغر حجمًا، يبلغ وزنها الجزيئي حوالي نصف وزن الجسم المضاد البشري. هذه الأجسام المضادة الصغيرة قادرة على الوصول إلى المناطق التي يتعذر على الأجسام المضادة الكبيرة مثل أجسامنا الوصول إليها، وتعمل بشكل أكثر فعالية. وكانت المهمة المعقدة هي تحديد الأجسام المضادة النانوية التي تم العثور عليها، والتي تتمتع بأفضل قدرة على التحييد لمحاربة فيروس كورونا. واختبر الباحثون أيضًا الإبل، التي يُعرف الآن أنها تعيش بسلام مع فيروس كورونا، وهي "ابن عم" فيروس كورونا.السارس-كوف-2, واكتشفوا أنهم أيضًا أنتجوا كمية كبيرة من الأجسام المضادة النانوية ضد الفيروس بسرعة نسبية.
"وأردنا في هذه الدراسة اختبار طبيعة الأجسام المضادة النانوية، بعد أن أدت الأجسام المضادة الطبيعية إلى نتائج أولية واعدة عندما أعطيت لبشر مصابين بكورونا. ومن ناحية أخرى، كانت تكلفة إنتاج الأجسام المضادة مرتفعة للغاية وكانت كمية إنتاجها محدودة. اكتشفنا في هذه الدراسة أن الأجسام المضادة النانوية، وهي أصغر بكثير من الأجسام المضادة البشرية، لديها نشاط مضاد للفيروسات واعد للغاية ضد السارس-كوف-2. توقف تقدم الفيروس ولا تسمح له بالدخول إلى خلايا الرئة وتمنح الجهاز المناعي الوقت الكافي للتحرك ومحاربة الفيروس""يشرح الدكتور شنيدمان. "اتضح أنه يمكنك الحصول على آلاف الأجسام المضادة النانوية من حيوان واحد، وإخراجها لاستخدامها في البشر. وكانت الصعوبة هي تحديد وإيجاد الأجسام المضادة التي تحيد الفيروس منها بشكل فعال، لأنه في الماضي كانت هناك أجسام مضادة نانوية وجد أنها ترتبط بشوكات فيروس كورونا الجديد، لكنها سرعان ما انفصلت عنها ولم تمنع هذه الفيروسات من إصابة الخلايا."
أتاحت الخرائط الهيكلية الدقيقة التي أجراها الباحثون للأجسام المضادة النانوية التي تم إنشاؤها في الحيوانات قيد الدراسة هندسة كوكتيل جديد من الأجسام المضادة النانوية قادر على تغطية طفرات الإكليل في عدة أماكن، وبالتالي منع الفيروس من تطوير مقاومة للأجسام المضادة بمساعدة من الطفرات. بالتعاون مع البروفيسور بول دوبريكس مدير مركز بيتسبرغ لأبحاث اللقاحات (CVR)وكشف الباحثون عن كوكتيل الأجسام المضادة النانوية الذي تم تصنيعه للفيروس السارس-كوف-2, ووجدوا أن استخدام جزء من النانوجرام (1/1000000000 جرام) من الدواء يحيد الجزيئات الفيروسية الكافية لإصابة مليون خلية بشرية. أي أن جرعتها المنخفضة تكفي لتحييد فيروس كورونا.
ووجد الباحثون أيضًا ميزة أخرى في استخدام كوكتيل الأجسام المضادة النانوية الجديد الذي قاموا بتجميعه. وبعيدًا عن حقيقة أنه ليس من الضروري استثمار الكثير من المال والوقت في إنتاج عدد كبير من الأجسام المضادة كما كان الحال في الماضي، في علاج مستقبلي محتمل، يعتقد الباحثون أنه سيكون من الممكن استنشاق هذه الأجسام المضادة النانوية مباشرة إلى الرئتين. بدلا من التسريب. قام الباحثون بشراء جهاز استنشاق سهل الاستخدام، يستخدم ضد أمراض الجهاز التنفسي (انظر الصورة أدناه)، ووجدوا أن الأجسام المضادة النانوية تبقى سليمة وتبقى نشطة بعد مرورها عبر الجهاز. أهمية هذا كبيرة - فالأشخاص الذين يشعرون بتوعك ويخشون أن يصابوا بكورونا سيتمكنون من الذهاب بسرعة إلى الصيدليات الأقرب إلى منزلهم، والحصول على جهاز مضاد للأجسام النانوية ضد كورونا والذي سيساعد في إدخال الكوكتيل إلى منازلهم. الرئتين، دون الذهاب إلى المستشفى وإثقال كاهل نظام الرعاية الصحية.
كوكتيل الأجسام المضادة النانوية يخضع حاليًا للاختبار على الحيوانات قبل السريرية. "حتى الآن نتائج هذه الاختبارات واعدة، لكننا في البداية فقط"يقول الدكتور شنيدمان بسعادة. "يمكن أن يكون هذا العلاج منقذًا للحياة إذا تم إعطاؤه في مرحلة مبكرة من المرض لمريض يقع في مجموعة معرضة للخطر. إنه علاج يمكن إجراؤه وسريع ومريح. سيتمكن الأشخاص الذين سيتعرضون لمرضى مؤكدين من استخدام هذا العلاج أيضًا كعلاج وقائي".
إلى جانب النشاط المضاد للفيروسات العالي بشكل لا يصدق الذي تم الحصول عليه من الكوكتيل، أظهرت الأجسام المضادة النانوية صفات طبية ممتازة. وقد وجد أنها مستقرة جدًا وقادرة على البقاء في درجة حرارة الغرفة لمدة ستة أسابيع على الأقل. "مقارنة بعلاجات الأجسام المضادة القياسية التي هي حاليًا في مراحل سريرية متقدمة، مثل الأجسام المضادة التي تلقاها الرئيس ترامب من شركة ريجينيرون، وهي باهظة الثمن ويمكن أن تكلف بسهولة أكثر من 100,000 ألف دولار لكل مريض، يمكن إنتاج الأجسام المضادة النانوية المهندسة بسعر رخيص وعلى نطاق واسع في البكتيريا. . وهذا يتوافق بشكل جيد مع احتياجات الأزمة الحالية"، يخلص الدكتور شنايدمان.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
مثير للاهتمام.
هناك نقص إلى حد ما في مراجعة دراسات الأجسام المضادة الأخرى.