يستهدف النهج المناعي المتقدم الشخص بدلاً من البكتيريا

اكتشف العلماء لأول مرة كيفية عمل السموم الناتجة عن البكتيريا، "المستضدات الفائقة"، وكيف يمكن لأجزاء البروتين القصيرة التي أنشأتها أن تمنعها وبالتالي تنقذ الأرواح

الجامعة العبرية.

تؤثر العدوى الناجمة عن بكتيريا المكورات العنقودية والعقدية على ملايين الأشخاص كل عام. وهي السبب الرئيسي للإنتان وهي مسؤولة عن العديد من حالات الالتهاب الرئوي والتهابات ما بعد الجراحة. وتنبع قدرتها على التسبب في أمراض معدية من إنتاج العديد من العوامل الخبيثة، ومن بينها تلعب مجموعة من "المستضدات الفائقة" - وهي السموم التي تسرع العملية المعدية - دورًا حاسمًا.

تعد عشرات الأنواع من المستضدات الفائقة قاتلة للبشر وتشكل عاملاً حاسماً في الإنتان وتطور الصدمة السامة. على الرغم من أن الاستجابة المناعية الالتهابية التي تثيرها المستضدات ضرورية لحماية البشر من الفيروسات والبكتيريا، إلا أنه في حالة المستضدات الفائقة، تؤدي الاستجابة المفرطة إلى "عاصفة مناعية" - والتي يمكن أن تسبب ضررًا كبيرًا للجسم وتؤدي إلى فشل الأعضاء وحتى الموت.

وحتى مع تطبيق أساليب العلاج الحالية، فإن هذه الالتهابات لها معدلات وفيات عالية وأصبح علاجها أكثر تعقيدا بسبب ظهور سلالات بكتيرية مقاومة للأدوية المتعددة. ونظرًا لتزايد إلحاح هذه الحالات وتفاقمها، واستنفاد خط تطوير المضادات الحيوية الجديدة وانتشار المقاومة البكتيرية لمجموعة متنوعة من الأدوية، فإن النهج الكلاسيكي المتمثل في تناول دواء واحد لكل غازي قد عفا عليه الزمن بالفعل وأقل فعالية.

والآن، في عمل علمي يعد علامة فارقة تتويجا لـ 20 عاما من البحث، يصف العلماء في الجامعة العبرية في القدس نهجا علاجيا مبتكرا قادرا على منع التفاعلات المناعية القاتلة، وتجاوز مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية واستهداف الفرد نفسه. وللنهج الجديد آثار مهمة على الطب: فهو فعال وواسع النطاق ولا يتأثر بمقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية.

وفي مقال نشر في مجلة PNAS المرموقة (رابط)، اكتشف الباحثون لأول مرة آلية عمل السموم فائقة المستضد، وكيف أن المضادات التي صمموها قادرة على منع هذا العمل وبالتالي إنقاذ الأرواح.

البروفيسور ريموند كيمبفر، من كرسي الدكتور فيليب ماركوس في البيولوجيا الجزيئية وأبحاث السرطان في معهد البحوث الطبية الإسرائيلي الكندي في كلية الطب في الجامعة العبرية، قاد البحث ويشرح التغيير في النهج العلاجي الجديد في الضوء اكتشاف الآلية التي تعمل فيها المستضدات الفائقة على تنشيط الاستجابة الالتهابية بشكل أكبر :

"بدلاً من تركيز المعركة ضد البكتيريا الغازية، التي يمكن أن تخضع لطفرات وتطور مقاومة للمضادات الحيوية، فإننا نوجه النشاط الطبي إلى الشخص، بحيث حتى قبل أن يتمكن الغازي من التسبب في مرض خطير، يجب أن يمر عبر "عنق الزجاجة". من المستقبلات التي نحن قادرون على منعها بشكل فعال. وميزة ذلك هي أن الأدوية تظل فعالة حتى ضد سلالات البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

في الاستجابة المناعية الطبيعية نتيجة التعرض لمستضد، تلتصق الخلايا المناعية من خلال مستقبلات موضوعة على سطحها، تسمى المستقبلات "المحفزة المشتركة". من المثير للدهشة أن المستضد الفائق يحفز الارتباط بين المستقبلات التحفيزية الرئيسية، B7-2 وCD28، وتبين أن هذا التحفيز ضروري لقدرة السم على إثارة عاصفة مناعية. وكان من المعروف بالفعل أن إنشاء محور التحفيز المشترك مهم لتطوير الاستجابة المناعية الكاملة، لكن الدراسة الجديدة تسلط الضوء على أهمية هذا المحور باعتباره "عنق الزجاجة" الرئيسي.

وكان فريق البحث قد أظهر بالفعل في دراسات سابقة أن المستضد الفائق يجب أن يرتبط بمستقبل CD28 لإحداث الضرر، لكن الآلية الكامنة وراء هذا الشرط لا تزال مجهولة. الآن، أظهر الباحثون أنه من أجل تحفيز الارتباط بين مستقبلات CD28 وB7-2، يجب أن ترتبط جزيئات المستضد الفائق مباشرة بهذين المستقبلين. من خلال الارتباط المباشر ليس فقط بـ CD28 ولكن أيضًا بـ B7-2، تعمل المستضدات الفائقة على زيادة الارتباط بين هذه المستقبلات بشكل كبير، وتزيد من إنشاء محور التحفيز المشترك وبالتالي تحفز فرط نشاط الخلايا التائية وبالتالي تؤدي إلى عاصفة مناعية مرضية.

قاد اكتشاف هذه الآلية الباحثين إلى تصميم ببتيدات جديدة - قطع من البروتين في مستقبل B7-2 البشري - قادرة بشكل فعال على منع الارتباط بين المستضد الفائق ومواقعه المستهدفة في مستقبلات التحفيز المشتركة، وبالتالي الحماية من الأمراض المميتة. الصدمة، كما أظهر الباحثون في الحيوانات. يحاكي كل ببتيد جزءًا صغيرًا من موقع على B7-2 يجب أن يرتبط به المستضد الفائق. يعمل هذا الببتيد كمحاكي للمستقبل السليم الذي يربط ذيفان المستضد الفائق. وبهذه الطريقة، يمنع الببتيد وصول السم إلى المستقبل ويمنع سميته.

"إن استراتيجية استخدام الببتيدات التي تحاكي مناطق المستقبل في الجهاز المناعي من أجل كبح الاستجابة الالتهابية المفرطة التي تطلقها السموم فائقة المستضد، هي استراتيجية تستهدف المضيف - الشخص نفسه. وقال البروفيسور كيمبفر: "لقد أظهرنا أن هذا النهج مفيد على نطاق واسع ضد عائلة المستضدات الفائقة المتنوعة".

الدكتور آلان س. ورد كروس، أستاذ الطب في كلية الطب بجامعة ميريلاند في الولايات المتحدة، والذي لم يشارك في البحث، على اكتشاف البحث: "هذا اختراق مفاهيمي في فهمنا لآليات العدوى والمرض الناجم عن بسبب الاستجابة المناعية المفرطة. قد يكون لها آثار على الأساليب الجديدة لعلاج الأمراض الأخرى التي تتميز بـ "عاصفة السيتوكين". وهذا النهج الجديد، الذي يهدف إلى العمل ضد الاستجابة القوية للمضيف الذي يسبب المرض بدلا من مهاجمة مسببات الأمراض الميكروبية، يحظى بدعم واسع النطاق في المجتمع الطبي."